国产精品不卡在线,精品国产_亚洲人成在线高清,色亚洲一区,91激情网

隨著電網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大，電壓等級(jí)的升高及大截面多分裂導(dǎo)線的應(yīng)用，地磁感應(yīng)電流（Geomagnetically Induced Currents, GIC）侵害中低緯度地區(qū)電網(wǎng)事件增加，對(duì)電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行構(gòu)成潛在威脅。地磁暴作為一種極端空間天氣災(zāi)害，是一種概率事件，以某一次具體的地磁暴事件評(píng)估其對(duì)電網(wǎng)的影響并不能客觀反映電網(wǎng)抗地磁暴能力。

有學(xué)者提出將地磁暴感應(yīng)電流作為衡量電網(wǎng)地磁暴災(zāi)害水平的指標(biāo)，將地磁暴電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)分為“低”“中”“高”和“極高”，研究地磁暴對(duì)系統(tǒng)的影響程度。但是地磁暴感應(yīng)電流的大小并不能完全反映地磁暴對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定造成的影響，并且魁北克大停電事故分析結(jié)果表明地磁暴感應(yīng)電流引起變電站無(wú)功損耗（GIC-Q）驟增導(dǎo)致無(wú)功不平衡才是事故的誘因。研究長(zhǎng)時(shí)間尺度下變壓器無(wú)功損耗概率分布規(guī)律需要長(zhǎng)期、大量的地磁臺(tái)地磁場(chǎng)測(cè)量數(shù)據(jù)作為統(tǒng)計(jì)樣本。

有學(xué)者借助地磁臺(tái)觀測(cè)的歷史地磁暴數(shù)據(jù)對(duì)實(shí)際電網(wǎng)地磁暴感應(yīng)電流進(jìn)行仿真分析。有學(xué)者依據(jù)Kp指數(shù)、Dst指數(shù)、K指數(shù)篩選磁暴事件，對(duì)多次磁暴事件進(jìn)行了討論。這些研究為進(jìn)行多次地磁暴對(duì)電力系統(tǒng)穩(wěn)定影響分析提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及地磁暴事件選擇標(biāo)準(zhǔn)。為了將地磁暴與系統(tǒng)穩(wěn)定性耦合起來(lái)，需對(duì)多次地磁暴事件變電站大量的變壓器無(wú)功損耗計(jì)算數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣，在原有負(fù)荷的基礎(chǔ)上將變壓器無(wú)功損耗樣本作為沖擊負(fù)荷施加在系統(tǒng)中，因此變壓器無(wú)功損耗概率分布特征成為關(guān)鍵。

關(guān)于地磁暴對(duì)電力系統(tǒng)的影響，有學(xué)者將變壓器無(wú)功損耗作為負(fù)荷施加到系統(tǒng)中，通過(guò)潮流計(jì)算研究節(jié)點(diǎn)電壓是否會(huì)低于規(guī)定水平。這種研究只是在恒功率負(fù)荷的基礎(chǔ)上研究節(jié)點(diǎn)電壓波動(dòng)，一方面不能反映變壓器無(wú)功損耗的波動(dòng)性，另一方面并沒(méi)有考慮施加變壓器無(wú)功損耗之前實(shí)際系統(tǒng)中大量存在的異步電動(dòng)機(jī)負(fù)荷。異步電動(dòng)機(jī)負(fù)荷的無(wú)功功率與端電壓的關(guān)系會(huì)進(jìn)一步惡化發(fā)生地磁暴時(shí)系統(tǒng)的無(wú)功情況。

隨著特高壓電網(wǎng)的大規(guī)模建設(shè)及電網(wǎng)運(yùn)行成本的限制，電力系統(tǒng)往往運(yùn)行在穩(wěn)定極限狀態(tài)。發(fā)生地磁暴時(shí)地磁場(chǎng)強(qiáng)度的不確定性使變壓器無(wú)功損耗具有隨機(jī)性，地磁暴的全球同步性使變壓器無(wú)功損耗具有全網(wǎng)群發(fā)性，地磁暴引起的變壓器無(wú)功損耗驟增作為一種沖擊性的無(wú)功波動(dòng)負(fù)荷施加在系統(tǒng)中是否會(huì)對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定造成影響，以及直流系統(tǒng)的加入能否提高電力系統(tǒng)抗磁暴災(zāi)害的能力尚未得到研究。

針對(duì)上述問(wèn)題，高電壓與電磁兼容北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（華北電力大學(xué)）、新能源電力系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（華北電力大學(xué)） 的研究人員從電力系統(tǒng)概率穩(wěn)定性的角度出發(fā)，以地磁暴感應(yīng)電流標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)為例，利用一個(gè)太陽(yáng)活動(dòng)周期內(nèi)強(qiáng)地磁暴地磁場(chǎng)數(shù)據(jù)計(jì)算變電站變壓器無(wú)功損耗，得到變壓器無(wú)功損耗的概率分布函數(shù)。

研究人員利用拉丁超立方采樣獲得變壓器無(wú)功損耗樣本，在原有負(fù)荷的基礎(chǔ)上，將變壓器無(wú)功損耗作為無(wú)功負(fù)荷施加到系統(tǒng)中，基于概率小擾動(dòng)穩(wěn)定性方法研究地磁暴對(duì)系統(tǒng)的影響，并對(duì)比交流系統(tǒng)和交直流混聯(lián)系統(tǒng)抗地磁暴災(zāi)害能力的強(qiáng)弱，為電網(wǎng)磁暴風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和有針對(duì)性地設(shè)計(jì)防治措施提供依據(jù)。

研究人員得出的主要結(jié)論如下：

1）各個(gè)變電站的變壓器無(wú)功損耗概率分布模型符合韋伯分布。從系統(tǒng)穩(wěn)定性的角度出發(fā)，將具有全網(wǎng)群發(fā)性和波動(dòng)性的變壓器無(wú)功損耗作為一種小擾動(dòng)施加到系統(tǒng)中，并基于振蕩失穩(wěn)函數(shù)提出地磁暴對(duì)電力系統(tǒng)穩(wěn)定性影響概率評(píng)價(jià)指標(biāo)。研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)生地磁暴時(shí)系統(tǒng)的特征根分布向阻尼比小的區(qū)域移動(dòng)，系統(tǒng)失穩(wěn)概率增加。

2）結(jié)合目前普遍存在的交直流混聯(lián)系統(tǒng)，在研究地磁暴對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響時(shí)考慮直流系統(tǒng)的影響，研究發(fā)現(xiàn)：直流輸電系統(tǒng)的加入在一定程度上改善了發(fā)生地磁暴時(shí)系統(tǒng)的區(qū)內(nèi)振蕩阻尼特性，但同時(shí)也惡化了區(qū)間振蕩。因此，對(duì)于交直流混聯(lián)系統(tǒng)更應(yīng)重視發(fā)生地磁暴時(shí)可能引起電力系統(tǒng)區(qū)間振蕩失穩(wěn)的潛在威脅。

3）以地磁暴感應(yīng)電流標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)為例，研究地磁暴對(duì)電力系統(tǒng)穩(wěn)定性影響的規(guī)律和判據(jù)，根據(jù)系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果建立風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)，將系統(tǒng)小干擾失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行量化，以期在考慮小干擾穩(wěn)定阻尼比等約束條件下建立以系統(tǒng)成本、發(fā)電調(diào)整量及小干擾穩(wěn)定性風(fēng)險(xiǎn)最小為目標(biāo)的多目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)，進(jìn)行地磁暴災(zāi)害防治。

本文編自2022年第7期《電工技術(shù)學(xué)報(bào)》，論文標(biāo)題為“地磁暴對(duì)電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響”，作者為王澤忠、司遠(yuǎn) 等。論文第一作者為王澤忠，1960年生，博士，高電壓與電磁兼容北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（華北電力大學(xué)）教授，博士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)殡娏ο到y(tǒng)電磁兼容和電磁場(chǎng)數(shù)值計(jì)算。通訊作者為司遠(yuǎn)，1993年生，高電壓與電磁兼容北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（華北電力大學(xué)）博士研究生，研究方向?yàn)殡娋W(wǎng)安全運(yùn)行與災(zāi)變控制。