换流变编组和受端电网结构对直流偏磁电流的影响

摘要

±800kV作为更高的直流输电电压等级，在输送距离、输送容量、经济性等方面具有明显优势，但相应的直流偏磁问题也更加严重。±800kV换流站换流变台数更多、受端电网结构更加复杂，24台换流变的编组方式和受端电网的各结构参数都会对偏磁电流的大小形成影响。本文提出研究换流变编组和受端电网结构对偏磁电流的影响，以期找到减小偏磁电流的方法或抑制偏磁电流的措施，为换流变压器和交流电网变压器安全提供保障。
　　本文首先对换流变编组及运行方式进行分析，建立了换流站偏磁电流分析计算模型，计算对比了换流变不同编组方式下换流站和换流变的偏磁电流;其次，结合偏磁电流流通路径等效模型，提出受端电网中影响偏磁电流的主要因素有变电站距接地极距离、电压等级、线路长度和回路数，采用控制变量法分别建立了各影响因素的影响分析模型，基于对各模型的分析，得出各影响因素的影响机理;然后，以溪浙直流受端电网为实例计算了电网偏磁电流水平，通过分析各影响因素下的偏磁电流分布情况，验证了所得影响机理的正确性;最后，研究了换流变压器和交流变压器偏磁电流的减小方法和措施。
　　本文弥补了换流变编组和受端电网结构对偏磁电流影响研究的不足，所得成果解释了直流输电受端电网中较大偏磁电流产生的原因，揭示了换流变编组和受端电网结构对偏磁电流的影响机理，为接地极附近变压器直流偏磁风险评估提供了参考依据，为偏磁电流的减小和抑制提供了方法。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题提出背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 国外研究现状

1．2．2 国内研究现状

1．3 本文的主要工作

第2章 换流变编组对偏磁电流影响研究

2．1 ±800kV换流站接线

2．2 换流变编组运行方式

2．3 不同编组运行方式下的偏磁电流计算

2．4 溪浙直流实测数据中换流变编组的影响

2．5 本章小结

第3章 受端电网结构对偏磁电流影响研究

3．1 变电站距接地极距离的影响

3．1．1 距离影响分析模型

3．1．2 模型参数选取

3．1．3 偏磁电流计算及距离影响分析

3．2 电压等级的影响

3．2．1 电压等级影响分析模型

3．2．2 偏磁电流计算及电压等级影响分析

3．3 线路长度和回路数的影响

3．3．1 线路长度和回路数影响分析模型

3．3．2 偏磁电流计算及回路数影响分析

3．4 本章小结

第4章 受端电网结构对偏磁电流影响计算

4．1 溪浙直流受端电网地电场计算

4．2 全节点模型及节点导纳矩阵计算方法

4．2．1 多电压等级偏磁电流全节点模型

4．2．2 偏磁电流节点导纳矩阵计算方法

4．3 溪浙直流受端电网偏磁电流计算

4．4 溪浙直流受端电网结构影响分析

4．4．1 变电站距接地极距离影响

4．4．2 电压等级影响

4．4．3 线路长度和回路数影响

4．5 本章小结

第5章 变压器直流偏磁电流减小方法研究

5．1 换流变压器偏磁电流减小方法

5．2 交流变压器偏磁电流减小方法

5．3 本章小结

第6章 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果

致谢