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中国科学：技术科学 2016年第11期46卷 1146-1156页

作者：刘连光钱晨秦晓培华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室北京102206 国家电网河北涉县供电公司涉县056400

计算地磁暴在电网衍生的地磁感应电流(gic)流经变压器次生的gic无功(gic-q)损耗增量,以及认识全网变压器同时突发的gic-q扰动及其变电站节点的电压变化是地磁暴电网灾害防御需要研究、解决的问题.提出了基于变压器U-I曲线和铭牌参数计算... 详细信息

计算地磁暴在电网衍生的地磁感应电流(gic)流经变压器次生的gic无功(gic-q)损耗增量,以及认识全网变压器同时突发的gic-q扰动及其变电站节点的电压变化是地磁暴电网灾害防御需要研究、解决的问题.提出了基于变压器U-I曲线和铭牌参数计算1000 kV变压器gic-q损耗的方法,以我国新建1000 kV及相关500kV电网gic计算数据为基础,考虑500 kV变压器gic-q损耗对特高压电网gic-q扰动的影响,运用牛顿法计算了特高压电网gic-q扰动下的全网节点电压波动,分析了全网变压器gic-q损耗增大对1000 kV电网和500kV电网节点电压的影响,以及两个电压等级电网gic-q扰动的相互作用.计算结果表明,在正常运行方式下,1000 kV福州站的电压波动最大,电压下降为74.48 kV,相对额定电压的偏移达到-7.13%,超过了运行电压的偏移不超过额定电压±5%的规程规定.而74.48 kV的电压突然下降,会不会导致电网SVC装置输出的无功功率大幅度的降低,以及全网变压器无功消耗突然增大、全网SVC装置输出无功突然下降的效应是需要进一步研究的问题.

关键词：地磁感应电流特高压电网 gic-q损耗 gic-q扰动

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双电压等级电网gic-q扰动特征研究

双电压等级电网GIC-Q扰动特征研究

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作者：钱晨华北电力大学(北京)

学位级别：硕士

地磁暴下变压器会产生大量无功(gic-q)损耗,我国750kV、1000kV电网普遍采用自耦变压器,功率会通过自耦变原副边的电气联系在不同电压等级电网之间流动,导致不同电压等级电网间的gic-q扰动相互影响、相互作用,探明双电压等级电网gic-q扰... 详细信息

地磁暴下变压器会产生大量无功(gic-q)损耗,我国750kV、1000kV电网普遍采用自耦变压器,功率会通过自耦变原副边的电气联系在不同电压等级电网之间流动,导致不同电压等级电网间的gic-q扰动相互影响、相互作用,探明双电压等级电网gic-q扰动相互影响、相互作用的特征,对电网规划设计和运行调度制定防御地磁暴电网灾害的策略具有重要的意义。本文以甘肃电网、华东特高压电网为例,基于K值和U-I曲线法的变压器gic-q损耗计算模型,以及建立的算例电网gic-q扰动模型,分别建模计算了算例全网的gic-q损耗和gic-q扰动下电网中各节点电压和各线路上功率流动的变化量,计算过程中考虑了次级电压等级电网的影响,首次揭示了双电压等级电网的gic-q扰动特征,以及1000k V和500k V、750k V和330k V电网gic-q扰动相互作用、相互影响的规律,分析、总结出的双电压等级电网gic-q扰动的特征、规律,可作为制定运行维护和运行调度防灾策略的依据。本文的研究结论表明,gic-q扰动会导致电网电压发生明显波动、线路功率流动产生变化,电网的电压等级越高受gic-q扰动的影响越大。1000k V、750k V电网的gic-q扰动对500k V、330k V电网会产生很大影响,而500k V、330k V电网的gic-q扰动对1000k V、750k V电网的影响很小,以及输电线路的终端变电站以及特高压电网的自耦变压器是地磁暴灾害防治重点。

关键词：地磁感应电流(gic) 双电压等级电网 gic-q损耗 gic-q扰动

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磁暴对电力系统静态电压安全影响研究

磁暴对电力系统静态电压安全影响研究

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作者：李新洁华北电力大学(北京)

学位级别：硕士

磁暴是全球范围内地球磁场的剧烈扰动现象,在电网中产生地磁感应电流(gic)。gic使得电力变压器进入半波饱和状态,导致无功损耗增加,从而影响电网电压稳定。随着电网电压等级的提高和电网规模的扩大,磁暴对电网安全运行的影响日益显著。... 详细信息

磁暴是全球范围内地球磁场的剧烈扰动现象,在电网中产生地磁感应电流(gic)。gic使得电力变压器进入半波饱和状态,导致无功损耗增加,从而影响电网电压稳定。随着电网电压等级的提高和电网规模的扩大,磁暴对电网安全运行的影响日益显著。本论文从系统电压稳定的角度,研究了磁暴对电力系统的影响,提出了基于静态电压安全域的电网磁暴灾害评估方法,主要研究内容和成果如下:(1)分析了磁暴对变压器等电气设备及系统运行的影响,构建了磁暴影响电力系统安全的灾害传播因果链。基于电网gic模型和变压器gic-q损耗模型,建立了考虑gic-q扰动的电力系统潮流模型。为研究gic-q扰动下电网电压稳定提供了基础数据和理论支持。(2)提出了利用静态电压安全域的研究方法描述磁暴对系统产生的影响,给出了系统静态电压安全域的边界表达式,分析了在gic-q扰动前后安全域中状态变量的改变,构建了包含运行点到安全域各个约束边界的裕度信息模型。结果表明:该模型将电网的安全裕度细化到了系统中的每各节点,提供了运行点安全裕度的全景视图,直观地展现了系统的可调节裕度。(3)提出了基于超长方体安全域的磁暴灾害评价指标,利用方向距离和最小距离评价了 gic-q扰动的严重程度。分析了在gic-q扰动下UIUC 150系统的节点电压水平和线路功率变化,并验证了本文提出的磁暴灾害评价指标。结果表明:利用方向距离和最小距离可以有效地评价gic-q对系统的影响程度,为gic风险评估与防治奠定基础。本文首次提出了利用电力系统静态电压安全域的研究方法进行磁暴灾害评估,刻画了各个节点对gic-q扰动的防御能力,在此基础上,提出了基于超长方体安全域的磁暴灾害评价指标,该指标可以有效地反映gic-q扰动对系统的影响,量化分析gic-q对系统的影响程度,为电网gic灾害防治提供理论指导意义。

关键词：地磁感应电流(gic) 地磁暴 gic-q扰动静态电压安全安全裕度指标

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