基于U-I曲线的单相自耦变GIC无功损耗算法

刘连光，秦晓培，2，葛小宁

（1.华北电力大学 新能源电力系统国家重点实验室，北京 102206；2.国网河北涉县供电公司，河北 涉县 056400）

0 引言

地磁暴在电网产生频率为0.0001～0.01 Hz的准直流的地磁感应电流GIC（Geomagnetically Induced Current）。GIC作用于电网变压器，会导致变压器直流偏磁饱和，衍生谐波、温升和无功波动等次生干扰[1-2]。一方面，由于太阳距地球的平均距离近1.5×108km，与地球直径相比非常远，太阳活动引发的地磁暴在全球的不同地区几乎同时发生，不同地区地磁暴的时间差不超过2 min，因此GIC及其衍生的次生干扰也具有全网同时性。另一方面，变压器的无功损耗与铁芯的材料、构成等很多因素有关。受这些因素以及电网规模大、变压器数量多的影响，准确计算电网GIC衍生的谐波、无功扰动等干扰非常困难。

实测数据表明[3]，与电网GIC衍生的变压器有功功率波动和谐波干扰相比，GIC衍生的无功扰动幅度大，还会引起电网的电压波动，而大量变压器的无功波动和全网的电压波动将会对电网的安全运行产生较大的影响[3]。在GIC引发的大量电网事故案例中，1989年加拿大魁北克大停电的起因是GIC引发的谐波及无功波动使输电线路和电网的静止无功补偿（SVC）装置跳闸，发生连锁反应和电网失去无功支撑，导致全网电压崩溃大停电[4]。随着我国长距离输电系统的建设，2000年以来，我国也发现了大量的GIC侵害电网的事件。其中，2004年11月10日广东岭澳核电站500 kV变电站实测的GIC的最大值为75.5 A[5]。 我国750 kV和1000 kV超/特高压电网分别采用六分裂和八分裂导线，输电线路的单位长度的直流电阻小，相同磁暴产生的GIC会更大[6]。……