广东电网变压器中性点电流及其抑制措施的研究

作     者：谢应耿 

作者单位：华南理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：夏成军;王晓毛

授予年度：2015年

学科分类：080801[工学-电机与电器] 080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

主      题：直流输电 直流偏磁 回归分析 电容型隔直装置 

摘      要：直流输电技术作为电能长距离输送的重要手段,逐渐受到重视。同时,在直流输电系统广泛使用的大背景下,其接地极入地电流却影响着电网接地点的稳定运行,近些年发生的变压器直流偏磁现象也证实了这一点。因此,要在保证直流输电的前提下而不影响变压器的正常运行,这对电网稳定运行具有重要意义。论文以广东地区电网为研究对象,围绕变压器中性点电流的影响因素及其变化特征展开研究,并结合实际情况对电容型隔直装置的组合配置问题进行深入探讨。为了研究影响变压器中性点电流的因素,文章从变压器的磁化特性入手,详细分析了直流偏磁发生的机理过程,并结合广东地区实际特点,提出合理的隔直建议;基于±800k V楚穗直流的年运行数据,通过回归分析对中性点电流的特性进行分析,并在PSCAD/EMTDC上对直流偏磁的特性进行仿真分析。了解直流偏磁的机理后,从整个电网的宏观角度对直流偏磁的特性进行分析。文章对电网节点进行等效,设计了一种中性点电流计算的简化模型,基于模型分别以直流输送功率、网架结构和隔直装置三个方面为影响因素进行详细数据分析,以便对中性点电流进行有效控制。此外结合广东珠三角地区电网进行建模分析,对各站点电流仿真计算。目前广东电网采用“中性点电流超过限值则加装隔直装置的策略,该方案不仅抑制效率较低、投入成本较高,而且使电网接地情况复杂化,影响电网的管理,因此本文提出一种寻找隔直装置组合优化配置的方法,以较小的投入成本达到较好的直流抑制效果。电容型隔直装置具有结构简单且隔直效果显著的特点,因此广东电网主要采用该类型装置。受遗传算法的启发,文章提出采用粒子群优化算法对电网电流抑制措施的投运方案进行合理分配,并且将遗传算法中交叉变异环节运用到粒子群算法中,使标准粒子群算法适用于整数规划问题中,最后以广州地区电网为例,并在MATLAB上实现装置组合配置的优化计算,具有一定实际应用价值。