當(dāng)前位置: 首頁 > 能源互聯(lián)網(wǎng) > 論文

大電網(wǎng)中的哪些變電站的GIC無功波動會比較大?

中國電力網(wǎng)發(fā)布時間:2016-08-18 00:00:00

  大電網(wǎng)中的哪些變電站的GIC無功波動會比較大?

  研究背景

  地磁暴在輸電線路、兩端接地變壓器與大地構(gòu)成的回路產(chǎn)生地磁感應(yīng)電流(簡稱GIC)。頻率為0.0001~0.001Hz的準(zhǔn)直流的GIC流經(jīng)變壓器使其鐵心發(fā)生半波直流偏磁飽和,并因此衍生變壓器的諧波、無功損耗和振動、噪聲增大等干擾效應(yīng)。由于750kV及以上超、特高壓電網(wǎng)的GIC比較大,以及超、特高壓電網(wǎng)普遍采用單相組式變壓器以及變壓器的容量大,變壓器的GIC無功損耗(簡稱GIC-Q)相對更大。起因于太陽劇烈活動的地磁暴在全球的不同地點幾乎同時發(fā)生,GIC流過變壓器衍生的無功損耗在電網(wǎng)中具有同時發(fā)生的特點,電網(wǎng)中的變壓器群發(fā)的無功增大及其導(dǎo)致電壓降低可能威脅電網(wǎng)的安全。1989年3月13日加拿大魁北克大停電的起因與GIC引發(fā)的諧波使SVC跳閘和導(dǎo)致的電網(wǎng)無功不平衡有關(guān)。變壓器的GIC-Q增量與GIC的大小和變壓器的結(jié)構(gòu)及設(shè)計、制造等參數(shù)有關(guān),大電網(wǎng)的GIC無功波動、電壓變化與電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和變電站在電網(wǎng)中的布局、變壓器的容量等影響因素有關(guān),分析計算電網(wǎng)的GIC-Q效應(yīng)和探明大電網(wǎng)GIC無功波動、電壓變化特征、規(guī)律,是從電網(wǎng)角度防御地磁暴事故或災(zāi)害需要研究的問題之一。由于特高壓電網(wǎng)的GIC-Q效應(yīng)的模型及算法尚未取得突破和特高壓電網(wǎng)的建設(shè)尚未形成規(guī)模,以及750kV及以下電壓等級變壓器的GIC-Q效應(yīng)計算技術(shù)相對成熟,本文提出以電網(wǎng)結(jié)構(gòu)更復(fù)雜的甘肅電網(wǎng)為例,根據(jù)2004年11月地磁暴甘肅電網(wǎng)的GIC計算結(jié)果,基于比例系數(shù)K值算法計算變壓器在GIC下的無功損耗,考慮全網(wǎng)變壓器無功損耗同時增大和不同運行方式等因素,計算甘肅750kV和330kV電網(wǎng)的GIC-Q擾動,分析評估整個電網(wǎng)的節(jié)點電壓水平,研究750、330kV電壓等級電網(wǎng)的GIC-Q擾動及雙電壓等級間的相互作用及影響,探明大電網(wǎng)GIC-Q擾動的規(guī)律及特征,以及電網(wǎng)中GIC無功波動比較大的變電站,為電網(wǎng)規(guī)劃與運行防治地磁暴災(zāi)害提供依據(jù)。

  主要創(chuàng)新點

  由于影響因素多、計算復(fù)雜,以及低電壓等級電網(wǎng)的GIC和GIC-Q相對小,以往只計算最高電壓等級電網(wǎng)GIC或GIC-Q,忽略低電壓等級電網(wǎng)的計算。為得到準(zhǔn)確的計算結(jié)果,探明330kV和750kV電網(wǎng)的GIC-Q擾動,以及330kV和750kV電網(wǎng)GIC-Q擾動的相互作用及影響,本文根據(jù)2004年11月9—10日地磁暴的地磁數(shù)據(jù),以及文獻(xiàn)[7]甘肅330kV和750kV電網(wǎng)GIC的計算結(jié)果,考慮全網(wǎng)GIC-Q同時增大、不同運行方式等因素的影響,在國內(nèi)外首次完成了雙電壓等級電網(wǎng)的GIC-Q效應(yīng)、電網(wǎng)各變電站節(jié)點電壓波動的計算,探明雙電壓等級電網(wǎng)GIC-Q效應(yīng)、節(jié)點電壓波動的特征,以及GIC無功波動比較節(jié)點的特點。

  解決的問題及意義

  1)在2004年11月9—10日類似強(qiáng)度的地磁暴的侵害下,與330kV電網(wǎng)相比,750kV電網(wǎng)的GIC-Q擾動和節(jié)點電壓的波動更大,節(jié)點電壓下降也更明顯,如論文中圖2和圖3給出的圖1平?jīng)觥⑶h和寶雞750kV變電站的計算結(jié)果;330kV電網(wǎng)整體上的GIC-Q擾動和節(jié)點電壓的波動不大,雖然地磁暴均不會對330kV電網(wǎng)造成很大的危害,但330kVGIC-Q擾動對750kV電網(wǎng)的影響不容忽視。該項研究對雙電壓等級電網(wǎng)有普遍意義。2)變壓器GIC-Q損耗大的750kV變電站站點的電壓波動比較大,由于變壓器GIC-Q損耗值與流入變壓器的IGIC成正比,在采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計的大電網(wǎng)地磁暴災(zāi)害安全風(fēng)險評估中,可用流入變壓器的GIC的大小評估電網(wǎng)遭受地磁暴侵害的GIC-Q擾動安全風(fēng)險。該項研究成果對電網(wǎng)運行基于變電站GIC監(jiān)測數(shù)據(jù)制定地磁暴災(zāi)害防御策略具有重要意義。3)與電壓波動大的750kV站點直接相連的330、750kV站點電壓波動較大,分析表明經(jīng)自耦變壓器聯(lián)絡(luò)的750kV電網(wǎng)的GIC-Q電壓波動會對330kV電網(wǎng)的電壓波動產(chǎn)生一定的影響,而330kV電網(wǎng)的GIC-Q擾動對750kV電網(wǎng)電壓影響不明顯,表明電網(wǎng)的GIC-Q擾動具有區(qū)域性;電壓值偏移大的站點均為電網(wǎng)末端和拐角處,如圖1中的乾縣變電站。該項研究成果對采用隔離或削弱等手段治理高風(fēng)險變電站的GIC具有重要意義。


評論

用戶名:   匿名發(fā)表  
密碼:  
驗證碼:
最新評論0

相關(guān)閱讀

無相關(guān)信息