基于场路耦合和土壤参数优化的直流偏磁治理研究Research on DC Bias Treatment Based on Field-circuit Coupling and Soil Parameters Optimization
朱克平,邱逸,何英静,李贤良,胡斌,邹国平
ZHU Keping,QIU Yi,HE Yingjing,LI Xianliang,HU Bin,ZOU Guoping
摘要(Abstract):
针对广域大地条件下交流电网的直流偏磁评估与治理问题,基于场路耦合法建立了考虑线路实际运行拓扑与运行方式的直流偏磁计算模型,并提出基于试验数据的土壤模型参数优化方法,以提高模型计算精度。将上述方法应用到丽水电网2019年实际网络拓扑下的直流偏磁风险治理中,结合3次直流偏磁试验测量结果对土壤模型参数进行优化,优化后偏磁电流仿真结果与实测值的偏差减小了44%~69%。利用优化后的计算模型,结合偏磁电流的转移特性给出了综合直流偏磁治理方案,该方案可供大型交流电网的直流偏磁分析与治理参考。
For DC bias estimation and treatment for AC power grid under the condition of wide-area earth, a DC bias simulation model considering the real topology and operating mode of power system based on the field-circuit coupling is built in this paper, and a soil model parameters optimization method based on test data is proposed to improve the calculation accuracy of the model. The model is applied in the DC bias treatment of Lishui power grid in its 2019 topology and the soil model parameters are optimized according to three DC bias tests. The simulation error of DC-bias current reduces by 44%~69% after optimization. DC bias treatment scheme is further proposed via the optimized calculation model and in combination with the transfer characteristics of DC bias current. The proposed method provides a reference for the analysis and treatment of DC bias in a large-scale AC power grid.
关键词(KeyWords):
直流偏磁;系统运行方式;土壤参数优化;场路耦合
DC bias;operating mode of power system;soil parameters optimization;field-circuit coupling
基金项目(Foundation): 国网浙江省电力有限公司科技项目(5211DS180039)
作者(Author):
朱克平,邱逸,何英静,李贤良,胡斌,邹国平
ZHU Keping,QIU Yi,HE Yingjing,LI Xianliang,HU Bin,ZOU Guoping
DOI: 10.19585/j.zjdl.202007001
参考文献(References):
- [1]全江涛,童歆,文习山,等.复杂运行工况下变压器直流偏磁的抑制[J].高电压技术,2015,41(7):2464-2472.
- [2]赵志刚,刘福贵,张俊杰,等.直流偏磁条件下变压器励磁电流的试验与分析[J].电工技术学报,2010,25(4):71-76.
- [3]李晓萍,文习山,陈慈萱.单相变压器直流偏磁励磁电流仿真分析[J].高电压技术,2005,31(9):8-10.
- [4]李晓萍,文习山.三相五柱变压器直流偏磁计算研究[J].中国电机工程学报,2010,30(1):127-131.
- [5]李晓萍,文习山,蓝磊,等.单项变压器直流偏磁试验与仿真[J].中国电机工程学报,2007,27(9):33-40.
- [6]王家勋.呼辽直流接地极电流对鞍山主变影响及治理的研究[D].保定:华北电力大学,2012.
- [7]曹昭君,何俊佳,叶会生,等.直流系统大地运行时交流系统直流分布的计算[J].高电压技术,2006,32(10):82-84.
- [8]全江涛,谢志成,陈科基,等.特/超高压直流输电系统单极运行下变压器中性点直流电流分布规律仿真分析[J].高电压技术,2015,41(3):787-793.
- [9]蒋伟,黄震,胡灿,等.变压器接小电阻抑制直流偏磁的网络优化配置[J].中国电机工程学报,2009(16):89-94.
- [10]阮江军,徐闻婕,丁志锋,等.基于场路直接耦合模型的交流电网直流偏磁电流分布研究[J].高电压技术,2017,43(4):1333-1340.
- [11]汪发明,张露,全江涛,等.交流电网直流电流分布仿真软件的开发[J].高电压技术,2012,38(11):3054-3059.
- [12]邹国平,姚晖,何文林,等.溪洛渡-浙西±800 kV特高压直流输电工程受端电网直流偏磁治理[J].高电压技术,2016,42(2):543-550.
- [13]韩春雷.溪浙直流输电工程受端电网直流偏磁问题研究[D].北京:华北电力大学,2015.
- [14]段炼,江安烽,傅正财,等.多直流接地系统单极运行对沪西特高压变电站直流偏磁的影响[J].电网技术,2014,38(1):3734-3739.
- [15]刘曲.高压直流输电系统单极大地运行时地中电流分布的研究[D].北京:清华大学,2007.
- [16]张东,陶凤源,董新胜,等.哈密地区变压器直流偏磁仿真分析及抑制措施研究[J].电瓷避雷器,2015(1):87-92.
- [17]杨娜,陈煜,潘卓洪,等.准东-皖南±1 100 k V特高压直流输电工程受端电网的直流偏磁影响预测及治理[J].电网技术,2018,42(2):380-386.
- [18]谢志成,林湘宁,李正天,等.基于隔直装置全局优化投切的直流偏磁治理方法[J].中国电机工程学报,2017,37(24):7133-7142.
- [19]董曼玲,姚帅,郭磊,等.天山-中州特高压直流输电工程投运后河南电网主变直流偏磁分析及抑制[J].高电压技术,2017,43(2):611-618.
- [20]CHOW Y L,YANG J J,SRIVASTAVA K D.Complex images of a ground electrode in layered soils[J].Journal of Applied Physics,1992,71(2):569-574.
- [21]阮羚,全江涛,杨小库,等.深层大地电阻率对交流电网直流电流分布的影响[J].高电压技术,2014,40(11):3528-3536.
- [22]王玲,徐柏榆,马明,等.一种电网直流偏磁风险的量化评价方法[J].广东电力,2019,32(4):62-68.
- [23]肖资阳,舒平,贾书航.复龙换流站饱和保护异常情况分析[J].四川电力技术,2018,41(4):90-94.
- [24]刘从法,殷飞,周楠,等.±1 100 kV古泉换流站接地极对变压器直流偏磁的影响[J].电力工程技术,2018,37(3):145-150.
- [25]刘连光,潘尧,王泽忠.特高压换流变压器支撑件的直流偏磁损耗计算[J].电网与清洁能源,2018,34(3):1-6.
- 直流偏磁
- 系统运行方式
- 土壤参数优化
- 场路耦合
DC bias - operating mode of power system
- soil parameters optimization
- field-circuit coupling