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

1、作為當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荷需求中心之間遠距離、大容量電能輸送的重要手段。與此同時，交流系統(tǒng)的容量及規(guī)模也在不斷擴大，交直流混聯(lián)電網(wǎng)格局逐步形成。對于直流而言，交流系統(tǒng)可以視為一個龐大且動態(tài)多變的直流網(wǎng)絡，在此背景下，直流輸電不平衡運行方式所帶來大幅值入地電流將會引發(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、繼電保護誤動作等一系列危及設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，

2、其主要的治理措施是一旦檢測到變壓器中性點直流偏磁電流超標即投入隔直裝置。然而，近年來頻繁發(fā)生的由直流偏磁現(xiàn)象所引起的變壓器及其他設備工作異常的事件暴露了當前直流偏磁治理方法存在的諸多問題。圍繞這些問題，學術界從偏磁產(chǎn)生機理、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對方案，偏磁治理水平也有較大程度的提升。此外，現(xiàn)有針對交直流耦合場景下的偏磁治理方法尚未形成體系，隔直裝置的協(xié)同工作與實現(xiàn)最優(yōu)化限制直流偏磁電流的工作剛剛起步、計及埋地

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題和技術難點。為此，本文以實際電網(wǎng)為研究對象，圍繞交直流深度耦合場景下直流偏磁序貫式治理技術展開研究。
　　在設備級直流偏磁治理方法及技術研究方面，為了應對傳統(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、擴大偏磁影響范圍的問題，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。此項工作有助于從全局角度對直流偏磁現(xiàn)象進行有效治理；為了應對現(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)單位的利益爭端的問題，在滿足電網(wǎng)側直流偏磁治理要求的前提下，研究了計及埋地金屬管道電腐蝕的偏磁治理方法。此項工作能夠改善直流不平衡運行工況下流經(jīng)埋地金屬管道的直流電流幅值，兼顧多方利益；針對傳統(tǒng)隔直電容“非通即阻”的離散控制方式所帶來的調(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，以不影響系統(tǒng)零序保護性能為前提，設計了一種基于并聯(lián)可調(diào)電阻組的電阻型隔直裝置（均直裝置）。此項工作為多極化、平緩化地阻斷變壓器中性點直流，擴大全局協(xié)調(diào)投切問題的解空間，盡可能引導直流電流在交流網(wǎng)絡變壓器中性點均勻分布提供了新的工具。
　　在系統(tǒng)級直流偏磁治理方法及技術研究方面，從系統(tǒng)協(xié)調(diào)運行的角度出發(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，研究并提出了主動生成不平衡入地電流與主動轉移輸送功率序貫式結合的