电网地磁感应电流及其引起的无功损耗的计算

发布时间：2020-05-01 10:56

【摘要】：区域电网互联格局的逐渐成熟,使得电网结构越来越复杂,从而大大提高了由地磁暴引起的地磁感应电流(GIC)对电网的致灾风险。GIC通过变压器接地中性点流入电网,流经变压器绕组产生偏置磁通使得变压器饱和,导致系统无功损耗增加,谐波增大,对电网安全稳定运行带来威胁。因此,准确计算超、特高压电网中的GIC以及由其引起的无功损耗对电网地磁暴灾害的评估与防御具有重要意义。本论文的主要工作和研究成果如下:首先,介绍了常用的感应地电场计算方法,考虑我国实际情况适用“大源模型”平面波法计算地电场。分析了典型强磁暴数据,结合甘肃电网,依据大地模型对其进行区域划分,分别在时域和频域内分析了不同大地模型对地电场的影响,同时,还研究了磁情指数与地电场的相关性。其次,根据GIC在电网中的准直流特性,说明了网络中节点的处理与各元件的等效模型,阐述在均一大地与分块大地下GIC的计算方法。以甘肃电网为研究对象,计算了均一和分块大地下的GIC。通过比较分析,说明了考虑分块大地对电网GIC计算的必要性。依据兰州东变电站主变压器参数计算了甘肃电网750kV变压器GIC的限值,给出具体磁暴下分块大地的甘肃电网GIC越限情况。计算了分块大地下的甘肃双电压等级各变电站的GIC。最后,对比了 GIC-Q的两种计算方法,并用已有变压器实验数据验证了二者计算GIC-Q的一致性。结果表明,GIC在一定范围内,用两种方法计算的GIC-Q差值非常小,而随着GIC的增大,差值逐渐变大,但符合工程误差要求。运用“GIC-Q”的K值算法分别针对均一大地与分块大地下甘肃电网GIC-Q进行计算,并分析了在这两种情况下GIC-Q在网络中的分布情况。本文的研究方法及结论对电网GIC的防治及隔直装置的合理装设具有一定的指导作用。
【图文】：

示意图,地磁场,示意图,地电场

2 感应地电场的计算及影响因素2 感应地电场的计算及影响因素由于磁场变化而产生的地电势是流入系统中其微，因此，针对 GIC 的计算就可以分解成为大地感应出电场的计算；2.由地电场产生的直流电压源施加在线路上，结合电网的直流应电场的计算对评估电网 GIC 水平十分重要常用计算方法磁感应强度矢量表示，通常在地面设立观测个相互独立的要素即可表示，用三维直角坐

模型图,大地电导率,一维,模型

西安科技大学硕士学位论文0 j BEyx xE 代表感应地电场南北方向的变化率。yB 代表地磁场东西方大地电阻率，与σ成反比。频比高频传播的更深，因此可以考虑一个不同频率下不同深度方法反演，便可得到不同深度的电阻率，建立一维电阻率模型分层模型，随着深度的变化各层的电导率也有所不同。当然，导率也是有差异的，但是本文中不考虑横向差异，，认为在各层本文所用模型如图 2.2 所示。
【学位授予单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TM714.3

【参考文献】