现代电力系统直流偏磁仿真理论及应用技术PDF电子书下载

第1章 概述 1

1.1 引言 1

1.2 交流电网直流偏磁的机理与危害 1

1.2.1 变压器直流偏磁问题的成因 1

1.2.2 我国面临的变压器直流偏磁危害 2

1.3 当前国内外研究进展与应用概况 3

1.3.1 直流接地极场位问题 4

1.3.2 变压器直流偏磁问题 5

1.3.3 交流电网直流电流分布 6

1.3.4 抑制直流电流的措施 8

1.3.5 直流输电电磁兼容 9

1.4 直流偏磁仿真理论与应用关键技术 10

第2章 变压器直流偏磁的成因和理论背景 11

2.1 引言 11

2.2 直流偏磁对变压器的影响 11

2.2.1 变压器铁心的磁滞特性 11

2.2.2 变压器正常运行时铁心工作状态 13

2.2.3 变压器直流偏磁时铁心工作状态 13

2.2.4 直流偏磁对变压器中性点电流、振动和噪声的影响 14

2.3 变压器直流偏磁风险的磁动势评价模型 15

2.4 直流偏磁对电流互感器的影响 17

2.4.1 等效模型的建立 17

2.4.2 直流偏磁对计量用电流互感器的影响 18

2.4.3 直流偏磁对保护用TA的影响 19

2.5 算例分析 20

2.5.1 变压器直流偏磁仿真 20

2.5.2 电流互感器直流偏磁仿真 26

2.6 本章小结 26

第3章 大地电阻率的深度勘探反演技术 27

3.1 引言 27

3.2 大地回流问题的背景介绍和国内外的研究概况 27

3.2.1 大地回流问题的背景介绍 27

3.2.2 国内外的研究概况 33

3.3 深层大地电阻率分布的测量原理 38

3.3.1 测量深层大地电阻率分布的目的 38

3.3.2 大地电磁测深法的原理 39

3.3.3 大地电磁勘测大地电阻率的等效性分析 42

3.4 四极法测量数据的反演技术 45

3.4.1 反演技术简介 45

3.4.2 极距布置原则 52

3.4.3 带约束的土壤反演 54

3.4.4 水平多层土壤反演的群智能方法 56

3.4.5 经典优化方法与群智能方法的联合应用 61

3.5 MT法测量数据的反演技术 64

3.5.1 MT法测量数据反演的目标函数 64

3.5.2 MT法测量数据反演的测试算例 65

3.6 本章小结 68

第4章 入地电流引起的地电位畸变理论分析和数值计算 70

4.1 引言 70

4.2 直流接地极的仿真模型建立 70

4.3 水平层状大地的地表电位分布理论 72

4.3.1 计算水平多层土壤格林函数的智能复镜像法 75

4.3.2 源层为首层时格林函数导数的推导和计算 78

4.3.3 算例 80

4.4 水平层状大地数值的奇异性问题 81

4.4.1 奇异格林函数 81

4.4.2 高阶复镜像法 82

4.5 非层状大地模型的数值方法 88

4.5.1 接地计算中边界元法的模型推导 89

4.5.2 边界元自适应剖分方法 90

4.5.3 尺度系数的取值 91

4.6 地中电流及地表电位分布的影响因素及规律 93

4.6.1 海洋—陆地地表电位分布 93

4.6.2 存在山地情况下的地表电位分布 94

4.6.3 存在江河情况下的地表电位分布 95

4.7 算例分析 96

4.8 本章小结 99

第5章 交流电网直流电流分布计算模型 101

5.1 引言 101

5.2 交流电网直流电流网络模型的构建 101

5.2.1 线路模型 101

5.2.2 变电站模型 102

5.2.3 其他电网部分的模型 103

5.2.4 场路耦合模型的推导 104

5.3 自耦变压器中直流偏磁的判断方法 106

5.4 交流电网直流网络信息的实时采集 108

5.4.1 获取交流电网接线信息的构思 109

5.4.2 潮流计算简介 109

5.4.3 潮流计算接口程序的开发 110

5.4.4 在线信息管理系统的构思 111

5.5 交流电网参数对直流电流分布的影响 111

5.5.1 电网规模 112

5.5.2 电网覆盖面积 113

5.5.3 变压器参数 113

5.5.4 110kV系统接地运行方式 114

5.5.5 杆塔—避雷线系统对直流电流分布的影响 114

5.5.6 变电站间互阻对直流电流分布的影响 117

5.6 本章小结 118

第6章 交流电网直流偏磁评估软件开发 119

6.1 引言 119

6.2 软件的架构设计 119

6.3 软件的功能及界面 120

6.3.1 输电线路模块 120

6.3.2 变压器模块 120

6.3.3 变电站模块 124

6.3.4 杆塔—避雷线系统模块 125

6.3.5 变压器风险评估模块 125

6.4 数据库系统的开发 129

6.5 用户快速查看数据接口程序简介 131

6.6 与其他软件的对比验证 135

6.6.1 与MATLAB SIMULINK的对比 137

6.6.2 与PSCAD的对比 138

6.6.3 与ATP的对比 138

6.7 本章小结 139

第7章 交流电网直流偏磁评估软件应用 140

7.1 引言 140

7.2 直流电流在交流电网中的分布 140

7.2.1 天中直流工程背景资料 140

7.2.2 哈密地区电网模型的建立 141

7.2.3 土壤参数的选取 143

7.2.4 各变电站与接地极的距离 144

7.2.5 现场实测与理论计算分析 144

7.3 接地极的影响分析 147

7.3.1 接地极的位置影响 147

7.3.2 接地极接地电阻的影响 148

7.3.3 接地极选址的影响 149

7.4 多源入地电流的影响 151

7.4.1 天中直流工程入地电流单独作用 151

7.4.2 酒泉—湖南直流工程入地电流单独作用 152

7.4.3 两个直流工程入地电流共同作用 152

7.5 本章小结 153

第8章 结束语 154

参考文献 156