[发明专利]一种用于抑制直流偏磁电流的电阻优化选择方法

说明书

本发明涉及一种用于抑制直流偏磁电流的电阻优化选择方法，包括：搭建仿真模型，进行计算网架的建模，计算得到地中直流电流在各变电站的分布情况；选择直流电流超过10A的变电站，进行直流偏磁治理；在所选的变电站中性点串接3Ω小电阻，按照单一变量原则，每次只改变一个变电站串接的电阻为3.5Ω，得到其对于其他变电站偏磁电流影响的灵敏度；将各站灵敏度依次排序，依灵敏度从高到低的次序对变电站串接电阻进行选择，最终确定各变电站中性点串接的小电阻阻值。本发明可以减少各变电站中性点串接电阻的相互干扰，减小总的流入交流电网的偏磁电流。

技术领域

本发明涉及高压直流输电直流偏磁抑制技术领域，尤其是一种用于抑制直流偏磁电流的电阻优化选择方法。

背景技术

高压及特高压直流输电正常运行状态下，直流线路工作于双极运行方式，直流电流通过两极的输电线构成回路，但在系统调试、检修或发生故障的情况下，高压直流输电会采用单极大地回路的运行方式。单极大地回路运行时地中电流场对电流流经范围环境会造成较大的影响，由于巨大的直流电流经直流接地极流入大地，因而会在造成较大范围的内地电位变化，这种地电位的变化，对于受影响地区的交流系统可能造成影响。尤其对于中性点接地的交流系统，将会使处于不同直流电位的变电站经输电线路、变压器绕组构成直流回路，直流电流会经变压器中性点侵入变压器绕组，引起变压器的直流偏磁。

对于直流系统单极大地运行时，地电位升高的现象导致变压器噪声增大威胁安全运行的事件，在我国电力系统中屡见报导。对于这种现象，国内各电力科研的相关机构和大专院校都投入大量的人力进行研究，研究情况集中在两个方面，一方面研究直流系统单极大地运行时地表电位，电流的分布情况；另一方面研究直流对变压器等线圈类设备的影响与抑制方法。在现有的抑制方法中变压器中性点直流抑制装置的思路很多，包括中性点串接电阻法、中性点串接电容法、抑制直流法、线路串电容法以及增加变压器接地点等。其中中性点串接电阻法有良好的经济优势，同时不影响电网结构；但在一个站串接小电阻后，可能导致其余站点偏磁电流的增加，所以如何优化各变电站中性点串接小电阻配置具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种通过各站串接电阻的灵敏度分析，经过合理的优化来配置各站电阻阻值分配来抑制各变电站中性点直流电流，保证变压器的安全稳定运行的用于抑制直流偏磁电流的电阻优化选择方法。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种用于抑制直流偏磁电流的电阻优化选择方法，该方法包括下列顺序的步骤：

(1)搭建仿真模型，依据收集得到的变电站地网、主变、接地极的导体半径、段数目、导体类型和涂层类型参数，进行计算网架的建模，计算得到地中直流电流在各变电站的分布情况；

(2)选择直流电流超过10A的变电站，进行直流偏磁治理；

(3)在所选的变电站中性点串接3Ω小电阻，按照单一变量原则，每次只改变一个变电站串接的电阻为3.5Ω，得到其对于其他变电站偏磁电流影响的灵敏度；

(4)将各站灵敏度依次排序，依灵敏度从高到低的次序对变电站串接电阻进行选择，最终确定各变电站中性点串接的小电阻阻值。

在所述步骤(1)中，接地网的生成，是通过GSE软件输入土壤电阻率和接地电阻，来获得各站的高密度接地网的面积；主变建模，是在SESCAD软件中将7台主变依次画在地网中间，同时画出高中压三相绕组，并且绕组与主变中性点相连；接地极建模，利用接地极原始设计参数，在SESCAD中画出；在搭建完仿真模型后，利用SESCAD程序自检，查看模型是否存在短段、导体重叠、悬空节点、网络间隙缺陷，在完成仿真模型自检后，利用分析软件进行偏磁电流分布计算。

在所述步骤(2)中，在完成地中偏磁电流分布计算后，对于偏磁电流大于10A的变电站进行筛选，进行偏磁治理工作。