电力系统潜在威胁—地磁感应电流

地磁感应电流（ＧＩＣ）会导致系统电压下降、电容器组过载、继电保护误动作等故障，会使电力系统变压器遭受不同程度损坏，本文主要叙述ＧＩＣ的形成，事故发生的实例，并提出研究抑制ＧＩＣ，保护电容器过载的方法。     

地磁感应电流消除方法初探

详细阐述了地磁感应电流（GIC）的检测、补偿、削弱和消除的方法;讨论了补偿电流与GIC大小的变化关系对电力变压器性能的补偿效果,以及采用消除GIC方法时对电力变压器的影响。在总结了目前提出的GIC补偿、削弱和消除方法的基础上,提出了一些新的观点,并对这些方法进行了比较和分析,给出了具有实际指导意义的结论。     

磁暴引发电网地磁感应电流计算模型研究

我国电网中已多次发现较大幅度的地磁感应电流(GIC)侵扰事件,并且随着电网的发展有产生更大GIC的可能性。要研究GIC对电网安全运行的影响,首先需确定电网中GIC的水平。本文对电网GIC水平评估的统计学模型和各种物理模型进行了总结和分析,讨论了这些模型的优缺点和适用性,指出了目前研究中存在的不足之处,并根据我国电网、地质结构特点等实际情况提出了适合我国国情的研究方向。     

基于径向基神经网络模型的电网地磁感应电流预测

为防范地磁感应电流(geomagnetically induced currents,简称GIC)引起的电网无功波动和变压器直流偏磁等影响,采用径向基函数(RBF)神经网络方法,取行星际扰动参数和GIC作为网络的输入—输出数据,利用空间扰动参数对GIC进行提前预测。结果显示:预测值和实际值的相关系数为0.96;将RBF神经网络方法应用到地磁感应电流的预测中,能取得较满意的效果,可为电网的减灾防灾提供依据。     

地磁感应电流对我国电网影响的初步分析

对于地磁感应电流（GIC）对电力系统的有害影响，国外进行过大量的研究，但国内研究不够广泛。随着我国西电东送、全国联网战略的逐步实施．将要形成大量东西走向的超高压、大容量、远距离输电线路。我国部分地区地理位置和地质结构与受到过GIC影响的一些国家相似，我国电网是否存在GIC影响问题需要进行研究。在给出电网GIC机理．特征的基础上．通过对磁暴影响实例和我国电网综合情况分析得出初步结论．指出研究我国电网GIC影响的必要性，并就相关问题提出建议。     

地磁感应电流对电力变压器危害的研究

本文采用时域和频域法，以一台三相心式变压器粉列，进行了计算机仿真计算，作者分析了地磁感应电流对电力变压器磁化电流的影响，以及对无功功率，功率因数和效率的影响。最后通过实验进行了验证。     

特高压变压器地磁感应电流和无功功率关系的定量分析

利用简化的两段线性直线表示变压器铁心i-φ曲线,推导得到以地磁感应电流(GIC)为中间变量的变压器无功功率的数学表达式。通过对中间函数的拟合分析,证明了当GIC电流小于某一数值时,其与无功功率之间是线性关系,并给出了两者之间的比例系数以及直流上限阈值的表达式。通过对特高压交流变压器、换流变压器的有限元仿真计算,证明了理论推导的正确性,并给出了适用于中国的特高压变压器GIC-Q计算的实用表达式。通过对特高压交流变压器缩比模型的实验研究,进一步证明了结论的正确,针对实验得到的比例系数与理论推导得出的系数之间的差别做出了解释说明,并给出了适用于实际特高压变压器无功功率计算的比例系数的范围。     

不同纬度电网地磁感应电流水平的比较研究

地磁感应电流（GIC）与磁暴强度、大地构造、电网结构等很多因素有关。在建立的分层大地模型基础上,依据2006年12月磁暴的地磁数据,采用基于平面波理论的大地感应电场算法,完成了北京2012年规划电网GIC水平的计算,并与阳淮输电系统上河变电站的GIC实测数据进行了比较。结果表明,在中低纬地区,大地电导率、电网结构和电气参数的影响更大。     

地磁感应电流对系统电压影响研究

针对地磁风暴发生时系统电压降低的现象,研究了地磁感应电流引起的直流偏磁对电力系统电压的影响。基于PSCAD/EMTDC平台搭建了地磁感应电流—直流偏磁的仿真模型,并用低频正弦交流电模拟地磁感应电流,记录了变压器无功功率的需求变化和系统的电压,另外研究了地磁感应电流对发电机出力的影响,同时与单极运行直流电流对电压的影响进行对比研究。结果表明,磁感应电流会导致变压器无功需求周期性增多,系统电压周期性降低,最大下降约为10%,同时地磁感应电流会导致发电机有功出力减小、无功出力增大。而直流电流与系统电压成比例关系,最大下降为13%左右,因无功补偿装置系统电压会逐渐恢复但达不到额定电压。     

地磁感应电流作用下的变压器励磁电流谐波分析

分析了地磁感应电流作用下的变压器直流偏磁情况及励磁电流各次谐波幅值、变压器无功损耗情况,并通过分析得出了变化规律。     

地磁感应电流对电网设备的影响与治理方法

太阳活动引发的磁暴是全球性自然灾害,磁暴在输电线路上产生地磁感应电流(GIC)对电力系统设备的安全运行有很大影响.论述了电网GIC对电力系统设备的主要危害,并根据电网GIC产生机理和主要特征,对几种可行治理技术特点进行了分析,指出GIC是长距离输电系统、大规模电网应关注的问题.     

基于混沌多项式展开的地磁感应电流不确定性研究

地磁感应电流(GIC)会引起变压器直流偏磁,其次生衍生效应可能威胁电力设备和电网的安全。研究磁暴期间大地电导率参数变化引起的GIC不确定性对GIC的评估和防御具有重要意义。基于混沌多项式展开(PCE)方法,以一维水平分层大地电导率为输入变量,在原有电场及GIC计算的基础上构造了二者的混沌多项式展开式。针对三层大地电导率模型和Benchmark算例,利用所构造的混沌多项式对磁暴期间感应地电场和电网中各支路GIC进行了不确定度量化分析,得到了GIC最大值的95%置信区间、均值和方差等统计量。通过与蒙特卡洛法(MC)的计算结果对比,验证了PCE方法的有效性,且PCE方法计算效率远高于MC方法。     

地磁感应电流对变压器影响的仿真研究

太阳风引发地磁暴时会在电网中产生地磁感应电流(Geomagnetically Induced Currents,GIC),准直流特性的GIC会导致变压器产生直流偏磁。阐述了GIC的产生原理,根据零序磁通的磁路情况分析了不同铁芯结构变压器受GIC影响的大小程度。基于MATLAB-SIMULINK仿真软件建立了三相三柱式变压器和三相组式变压器的直流偏磁模型,通过对比两种变压器在GIC作用下的励磁电流、磁链和谐波阶次来对比分析不同铁芯结构受GIC影响的程度。仿真结果表明,零序磁通回路磁阻小的铁芯结构变压器更易受到GIC的影响,产生明显的直流偏磁,励磁电流含有各阶次谐波,对电网的安全稳定运行带来一定的影响。     

变压器地磁感应电流-无功功率动态关系分析

利用两段线性直线表示变压器铁心i-?曲线,推导得到了地磁感应电流(GIC)与变压器无功功率之间的静态数学关系.在此基础上,考虑GIC准直流特性以及变压器三角形联结绕组对零序磁通的影响,搭建了磁暴期间变压器铁心准直流零序等效电路模型,用于计算实际作用于变压器铁心的直流大小和无功损耗.运用经过插值处理的实测GIC秒数据,对...     

地磁感应电流对我国电网影响及监测技术的研究

太阳活动引发的磁暴是全球性自然灾害。磁暴在输电线路上产生地磁感应电流(GIC)对电力系统安全运行有很大影响。笔依据阳城一淮阴输电系统、黑龙江电网和广东岭奥核电站等发现的多起GIC影响事件，对输电线GIC的基本理论、计算方法、监测技术和分析手段等问题开展了研究工作。章在论述电网GIC机理特征和GIC对我国电网影响的基础上对GIC监测技术进行了研究，给出了电网GIC的信号采集方法、信号处理方法和监测系统的设计思路。     

输电线路地磁感应电流常用算法分析与研究

针对江苏阳-淮输电系统、黑龙江等电网发现的多起磁暴对电气设备的影响事件,结合我国特高压、长距离输电工程建设,提出了研究磁暴在输电线路产生地磁感应电流(GIC)的分析算法。文中在研究我国电网GIC意义和电网GIC产生机理、特征基础上,对基于平面波、复镜像法等理论的4种输电线地面电势(ESP)常用算法进行了分析、比较,指出经改进、完善平面波理论能满足中低纬度地区GIC计算的需要,同时提出了MT法地质结构建模和各种影响因素处理方法及思路。针对阳-淮系统的初步计算表明,提出的算法是有效、可行的。     

地磁感应电流对变压器振动、噪声的影响

为研究太阳活动引起的地磁暴在电网中产生地磁感应电流对电网运行的不利影响,通过对岭澳核电站和上河变电站主变压器中性点电流实测数据与相关地磁台磁暴数据相关性的比较分析,说明了我国电网已经受到地磁暴的侵袭;通过分析比较正常运行变压器的振动噪声特性和地磁感应电流作用下变压器的振动噪声特性,认为地磁暴会引起变压器振动噪声的增大,江苏、浙江、广东等电网发现了大量变压器振动噪声异常的事件为地磁暴在输电线路中产生的地磁感应电流所致。目前,1000kV特高压工程已开工建设,与500kV电网相比,特高压线路的单位电阻更小,并且线路更长、建设规模更大,更易受到地磁暴的影响,因此磁暴影响问题迫切需要研究。     

地磁感应电流在三相电力变压器绕组中的流通路径分析

通过构建计及地磁感应电流(GIC)影响的交流系统仿真模型,研究了在不同运行条件下,GIC在Yg-Y接线与Yg-△接线变压器中GIC流通路径的特征。研究结果表明,在变压器三相绕组不对称饱和情况下,GIC在变压器三相绕组中非均匀分布,同时由于GIC的低频变化特征,GIC可能传变至变压器Y(△)侧,对继电保护系统的可靠运行产生影响。     

基于视电阻率数据的电网地磁感应电流计算方法

快速准确地计算地磁感应电流是利用电网调度预防地磁扰动(GMD)灾害的基础.基于大地电性结构模型利用有限元计算GMD地电场的方法,具有工作量大、耗时长的缺点,不能满足调度防灾的需求.提出对输电线路进行微元化处理,利用变异函数和滑动加权平均进行视电阻率估计,结合地磁台地磁场实测数据直接计算微元GMD地电场.仿真实验结果表明...     

地磁感应电流作用下大型变压器的温升特性计算

为准确分析电力变压器在地磁感应电流(GIC)作用下的温升特性,该文通过建立某500kV三相共体油浸式电力变压器的电磁-流热场耦合三维仿真模型,计算变压器满负载运行及不同GIC作用下其内部构件的损耗密度和温度场分布,并依据IEEE C57.163标准,计算GIC作用下变压器内部构件的动态温升曲线.仿真计算结果与设计值的良...