交直流深度耦合場(chǎng)景下設(shè)備級(jí)-系統(tǒng)級(jí)直流偏磁序貫式治理方法研究.pdf

1、作為當(dāng)前主流輸電方式之一，直流輸電系統(tǒng)已經(jīng)成為大型能源基地與負(fù)荷需求中心之間遠(yuǎn)距離、大容量電能輸送的重要手段。與此同時(shí)，交流系統(tǒng)的容量及規(guī)模也在不斷擴(kuò)大，交直流混聯(lián)電網(wǎng)格局逐步形成。對(duì)于直流而言，交流系統(tǒng)可以視為一個(gè)龐大且動(dòng)態(tài)多變的直流網(wǎng)絡(luò)，在此背景下，直流輸電不平衡運(yùn)行方式所帶來(lái)大幅值入地電流將會(huì)引發(fā)變壓器直流偏磁現(xiàn)象，造成電流波形畸變、系統(tǒng)電壓降低、繼電保護(hù)誤動(dòng)作等一系列危及設(shè)備正常工作的不良現(xiàn)象。目前直流偏磁的危害已成為業(yè)界共識(shí)，

2、其主要的治理措施是一旦檢測(cè)到變壓器中性點(diǎn)直流偏磁電流超標(biāo)即投入隔直裝置。然而，近年來(lái)頻繁發(fā)生的由直流偏磁現(xiàn)象所引起的變壓器及其他設(shè)備工作異常的事件暴露了當(dāng)前直流偏磁治理方法存在的諸多問(wèn)題。圍繞這些問(wèn)題，學(xué)術(shù)界從偏磁產(chǎn)生機(jī)理、系統(tǒng)危害以及抑制策略等方面提出了諸多解決思路及應(yīng)對(duì)方案，偏磁治理水平也有較大程度的提升。此外，現(xiàn)有針對(duì)交直流耦合場(chǎng)景下的偏磁治理方法尚未形成體系，隔直裝置的協(xié)同工作與實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化限制直流偏磁電流的工作剛剛起步、計(jì)及埋地

3、金屬管道電腐蝕的偏磁治理研究仍不完善、系統(tǒng)級(jí)直流偏磁治理研究依然處于萌芽階段，其中仍存在有待研究解決和克服的理論問(wèn)題和技術(shù)難點(diǎn)。為此，本文以實(shí)際電網(wǎng)為研究對(duì)象，圍繞交直流深度耦合場(chǎng)景下直流偏磁序貫式治理技術(shù)展開(kāi)研究。
　　在設(shè)備級(jí)直流偏磁治理方法及技術(shù)研究方面，為了應(yīng)對(duì)傳統(tǒng)越限即投的隔直電容投切方法存在引發(fā)偏磁電流連鎖越限、擴(kuò)大偏磁影響范圍的問(wèn)題，以全局隔直電容投切狀態(tài)作為自變量，以變壓器中性點(diǎn)直流電流幅值為因變量，研究提出了全局

4、協(xié)調(diào)控制的隔直電容投切方法。此項(xiàng)工作有助于從全局角度對(duì)直流偏磁現(xiàn)象進(jìn)行有效治理；為了應(yīng)對(duì)現(xiàn)有直流偏磁治理方法存在加速埋地金屬管道電腐蝕速度、引發(fā)電網(wǎng)公司與其他企事業(yè)單位的利益爭(zhēng)端的問(wèn)題，在滿足電網(wǎng)側(cè)直流偏磁治理要求的前提下，研究了計(jì)及埋地金屬管道電腐蝕的偏磁治理方法。此項(xiàng)工作能夠改善直流不平衡運(yùn)行工況下流經(jīng)埋地金屬管道的直流電流幅值，兼顧多方利益；針對(duì)傳統(tǒng)隔直電容“非通即阻”的離散控制方式所帶來(lái)的調(diào)控能力較弱、難以保證全網(wǎng)直流電流的優(yōu)化

5、分布的缺點(diǎn)，以不影響系統(tǒng)零序保護(hù)性能為前提，設(shè)計(jì)了一種基于并聯(lián)可調(diào)電阻組的電阻型隔直裝置（均直裝置）。此項(xiàng)工作為多極化、平緩化地阻斷變壓器中性點(diǎn)直流，擴(kuò)大全局協(xié)調(diào)投切問(wèn)題的解空間，盡可能引導(dǎo)直流電流在交流網(wǎng)絡(luò)變壓器中性點(diǎn)均勻分布提供了新的工具。
　　在系統(tǒng)級(jí)直流偏磁治理方法及技術(shù)研究方面，從系統(tǒng)協(xié)調(diào)運(yùn)行的角度出發(fā)，充分發(fā)揮同輸電斷面內(nèi)直流輸電系統(tǒng)間連續(xù)功率支援的能力，研究并提出了主動(dòng)生成不平衡入地電流與主動(dòng)轉(zhuǎn)移輸送功率序貫式結(jié)合的