直流接地極入地電流在交流系統(tǒng)中的通路構(gòu)成及計(jì)算方法綜述

李 瑾，王渝紅，梁曉斌，劉天宇

(1.四川大學(xué)電氣信息學(xué)院，四川 成都 610065；2.國(guó)網(wǎng)四川省電力公司電力科學(xué)研究院，四川 成都 610072)

直流接地極入地電流在交流系統(tǒng)中的通路構(gòu)成及計(jì)算方法綜述

李 瑾1，王渝紅1，梁曉斌2，劉天宇1

(1.四川大學(xué)電氣信息學(xué)院，四川 成都 610065；2.國(guó)網(wǎng)四川省電力公司電力科學(xué)研究院，四川 成都 610072)

直流輸電系統(tǒng)單極大地運(yùn)行引起的變壓器直流偏磁現(xiàn)象將影響電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行,在選擇直流偏磁抑制措施時(shí)，必須正確地計(jì)算交流電網(wǎng)中直流電流的分布。將交流電網(wǎng)直流電流分布計(jì)算方法進(jìn)行了分類(lèi)，并對(duì)各種計(jì)算方法的原理和模型進(jìn)行了詳細(xì)介紹；而后又從適用場(chǎng)合、計(jì)算精度、所需數(shù)據(jù)、模型復(fù)雜程度及是否適合用于分析變壓器加裝隔直裝置的效果等幾個(gè)角度分別對(duì)各種計(jì)算方法進(jìn)行評(píng)價(jià)，最后對(duì)未來(lái)的研究方向提出了建議。

交流電網(wǎng)直流電流分布；直流偏磁；變壓器中性點(diǎn)；高壓直流輸電

0 引 言

高壓直流輸電具有距離遠(yuǎn)及輸送容量大等優(yōu)點(diǎn)，是一種經(jīng)濟(jì)高效的輸電方式。但當(dāng)直流系統(tǒng)以單極大地方式運(yùn)行或雙極不平衡運(yùn)行時(shí)，將會(huì)通過(guò)直流系統(tǒng)接地極向地中注入較大的直流電流，在極址土壤中形成一個(gè)恒定直流電流場(chǎng)，這會(huì)導(dǎo)致大地電位絕對(duì)值升高、地面跨步電壓和接觸電勢(shì)增大等負(fù)面效應(yīng)。直流接地極電流引起的地電位分布改變，如兩個(gè)變電站接地網(wǎng)之間存在電位差，就可能導(dǎo)致直流電流通過(guò)變壓器中性接地點(diǎn)流入變壓器繞組，引起變壓器磁通、勵(lì)磁電流的畸變以及變壓器本體產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲[1-7]，也就導(dǎo)致直流偏磁現(xiàn)象。

另外，當(dāng)太陽(yáng)劇烈活動(dòng)時(shí)，將會(huì)引起地球發(fā)生地磁暴，這會(huì)導(dǎo)致地磁擾動(dòng)(geomagentic disturbance，GMD)[8]的發(fā)生，從而使地表電位分布發(fā)生改變，在中性點(diǎn)接地變壓器、輸電線路和大地構(gòu)成的回路中產(chǎn)生地磁感應(yīng)電流(geomagnetically induced current，GIC)[8]，同樣會(huì)導(dǎo)致直流偏磁現(xiàn)象的發(fā)生[9-10]。

直流偏磁發(fā)生時(shí)，將會(huì)影響變壓器的運(yùn)行，使其溫度升高、損耗增加、噪聲和振動(dòng)加?。煌瑫r(shí)系統(tǒng)的諧波增加、電壓下降、繼電保護(hù)誤動(dòng)作，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí){到整個(gè)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定[11-15]：因此，為了合理地估計(jì)直流偏磁電流的大小，以便采取正確的措施減小直流偏磁的危害，有必要研究交流系統(tǒng)中直流電流的分布情況。

由于地磁暴和直流系統(tǒng)單極大地運(yùn)行對(duì)地電位分布的影響方式是不同的，因此在研究交流系統(tǒng)直流電流分布時(shí)需要區(qū)別對(duì)待[9-10]，下面主要綜述了在直流系統(tǒng)單極大地運(yùn)行時(shí)交流電網(wǎng)直流電流分布的計(jì)算方法。

1 交流電網(wǎng)直流電流分布的計(jì)算

交流電網(wǎng)直流電流的分布模型主要由地上模型和地下模型共同構(gòu)成。地上模型指的是地上交流輸電網(wǎng)絡(luò)模型，為電路模型，包括線路模型和變壓器模型；地下模型則指的是地下土壤模型，為電場(chǎng)模型。

目前，已有許多學(xué)者對(duì)交流電網(wǎng)的直流電流分布進(jìn)行了研究，并提出了多種計(jì)算方法。下面將這些方法根據(jù)土壤模型建立方法的不同,分為構(gòu)建電場(chǎng)-電路網(wǎng)絡(luò)計(jì)算的方法和等效為純電阻網(wǎng)絡(luò)計(jì)算的方法。構(gòu)建電場(chǎng)-電路網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算方法是通過(guò)建立詳細(xì)的地上交流系統(tǒng)直流電阻網(wǎng)絡(luò)和地下土壤電場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)矩量法、有限元法及邊界元法求解土壤模型的格林函數(shù)[16]得出地表電位分布等參數(shù)，再結(jié)合地上電阻網(wǎng)絡(luò)綜合分析計(jì)算得出交流電網(wǎng)直流電流分布的計(jì)算方法。等效為純電阻網(wǎng)絡(luò)計(jì)算的方法是指將土壤電場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)等效為電阻網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)中性點(diǎn)接地的變壓器將地上網(wǎng)絡(luò)和地下網(wǎng)絡(luò)耦合起來(lái)形成一個(gè)純電阻網(wǎng)絡(luò)，再使用電路理論來(lái)計(jì)算交流系統(tǒng)中直流電流分布的計(jì)算方法。

由于精確的交流系統(tǒng)直流網(wǎng)絡(luò)參數(shù)容易從調(diào)度部門(mén)獲取；同時(shí)接地極的形狀對(duì)接地電阻計(jì)算結(jié)果影響較小[17]：因此交流電網(wǎng)直流電流分布的計(jì)算精度主要由所建立的土壤模型的精度決定。

下面主要從單個(gè)直流接地極系統(tǒng)單極大地運(yùn)行的情況來(lái)介紹交流系統(tǒng)直流電流分布的計(jì)算方法。

2 構(gòu)建電場(chǎng)-電路網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算方法

構(gòu)建電場(chǎng)-電路網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算方法主要包括基于經(jīng)典接地極理論計(jì)算直流電流分布、復(fù)合分層土壤模型下計(jì)算直流電流分布、半島地質(zhì)條件下計(jì)算直流電流分布和考慮復(fù)雜埋地網(wǎng)絡(luò)計(jì)算直流電流分布4種方法。其中的經(jīng)典接地極理論計(jì)算直流電流分布的方法在計(jì)算常規(guī)交直流系統(tǒng)的直流偏磁計(jì)算中有著廣泛的應(yīng)用。構(gòu)建電場(chǎng)-電路網(wǎng)絡(luò)中最重要的是正確建立電場(chǎng)模型。

2.1 經(jīng)典接地極理論計(jì)算直流電流的分布

在使用經(jīng)典接地理極論進(jìn)行地中直流電流分布的計(jì)算時(shí)，首先要基于土壤的導(dǎo)電參數(shù)，使用有限元法和邊界元法建立土壤電流場(chǎng)分布模型，計(jì)算出地表電位；再根據(jù)交流網(wǎng)絡(luò)的地理位置及其直流網(wǎng)絡(luò)參數(shù)計(jì)算出直流電流分布，而這些直流電流反過(guò)來(lái)又將影響地下電流場(chǎng)的分布：因而需要對(duì)電路和電場(chǎng)進(jìn)行反復(fù)迭代計(jì)算，在這種反復(fù)交替迭代計(jì)算出的數(shù)值收斂后，最終得到地表電位分布[18]。目前常用來(lái)計(jì)算直流偏磁的CDEGS軟件就是基于該原理。

在建立電場(chǎng)模型時(shí)，考慮到地球的構(gòu)造，通常對(duì)大地采取水平分層處理，即用格林函數(shù)建立土壤電阻率分層模型[18]。使用有限元法得到的大地水平分層模型為[19]

(1)

(2)

式中：s1為無(wú)窮遠(yuǎn)處的邊界；s2為大地與空氣的接觸邊界；φ為電勢(shì)；δ為電導(dǎo)率的函數(shù)；f為電源位置的函數(shù)。

土壤結(jié)構(gòu)對(duì)交流電網(wǎng)直流電流的分布影響較大，土壤分層越細(xì)致，計(jì)算結(jié)果越精確[20]。文獻(xiàn)[21]給出了任意層格林函數(shù)的通用理論表達(dá)式，并推導(dǎo)了垂直分層土壤的格林函數(shù)表達(dá)式。但當(dāng)土壤層數(shù)多于3層時(shí)，格林函數(shù)的表達(dá)式將變得十分復(fù)雜[22-23]，計(jì)算極易出錯(cuò)。

經(jīng)典接地極理論作為最常用的計(jì)算直流系統(tǒng)單極大地運(yùn)行方式下交流電網(wǎng)中直流電流分布的方法，具有較高的計(jì)算精度，也非常適合分析加裝直流抑制裝置的效果。由于該方法僅對(duì)土壤進(jìn)行水平分層，因此更適合于地質(zhì)條件較為均一的情況，否則將產(chǎn)生較大的誤差。該方法建立的模型并不復(fù)雜，但需要收集精確的土壤分層情況以及各層的土壤電阻率數(shù)據(jù)。

2.2 復(fù)合分層土壤模型下計(jì)算直流電流分布

僅進(jìn)行水平分層的土壤模型無(wú)法考慮山川、河流、海洋等因素對(duì)交流系統(tǒng)直流電流分布的影響。為了正確計(jì)算以上因素對(duì)系統(tǒng)的影響，建立的土壤模型不僅要進(jìn)行水平分層，還要進(jìn)行垂直分層。

文獻(xiàn)[24]認(rèn)為交流系統(tǒng)平均地表電位的作用有限，可以忽略，因此在計(jì)算交流系統(tǒng)中直流電流分布時(shí)，僅需根據(jù)求得的地表電位分布直接帶入地上電阻網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行計(jì)算，即可得到交流網(wǎng)絡(luò)中直流電流的分布。計(jì)算時(shí)，該文對(duì)土壤進(jìn)行了水平分層和垂直分層，并根據(jù)其格林函數(shù)，通過(guò)鏡像法推導(dǎo)出了在水平分層、垂直分層及復(fù)合分層土壤結(jié)構(gòu)中地表電位的解析公式。

對(duì)于水平雙層土壤結(jié)構(gòu)，電流源在第1層土壤中，坐標(biāo)為(x0，y0，z0)；地面任一點(diǎn)坐標(biāo)為(x，y，0)；第1層土壤的電阻率為ρ1，厚度為H；第2層土壤的電阻率為ρ2。泰勒級(jí)數(shù)展開(kāi)后地表電位為[24]

(3)

對(duì)于垂直雙層土壤結(jié)構(gòu)，電流源在左側(cè)土壤中，坐標(biāo)為(x0，y0，z0)，距地面z0，距分界面V，地面任一點(diǎn)坐標(biāo)為(x，y，0)；左、右側(cè)土壤電阻率分別為ρ1、ρ2。泰勒級(jí)數(shù)展開(kāi)后左邊的地表電位為[24]

(4)

對(duì)于圖1所示的復(fù)合土壤模型，地表電位為[24]

V=VL+k′V0

(5)

該方法建立了詳細(xì)的計(jì)算地表電位分布的土壤模型，推導(dǎo)出了精確的地表電位計(jì)算公式，適合于計(jì)算包括山川、河流、海洋等特殊地質(zhì)環(huán)境下交流系統(tǒng)中的直流電流。由于給出了地表電位分布公式，因此當(dāng)收集到了詳細(xì)的地下網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，計(jì)算將非常簡(jiǎn)便快捷；但該方法忽略了地上交流系統(tǒng)的直流電流對(duì)地下電場(chǎng)分布的影響，這將引入較大的誤差，因此這種方法僅適合用于估計(jì)交流系統(tǒng)中直流電流的分布，并不適合于分析變壓器加裝直流電流抑制裝置的效果。

圖1 復(fù)合土壤結(jié)構(gòu)

2.3 半島地質(zhì)條件下計(jì)算直流電流的分布

文獻(xiàn)[25]詳細(xì)介紹了半島地質(zhì)條件下交流系統(tǒng)中直流電路的分布計(jì)算方法。這種計(jì)算方法與考慮復(fù)雜埋地網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算方法類(lèi)似，都是先計(jì)算地表電位分布，而后再將地表電位分布數(shù)據(jù)直接帶入交流系統(tǒng)直流電阻網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行直流電流的分布計(jì)算，未考慮交流系統(tǒng)中的直流電流對(duì)地表電位分布的影響。

在計(jì)算地表電位分布時(shí)，將三維空間轉(zhuǎn)化為二維空間，并結(jié)合保角變換法，推導(dǎo)出了半島地質(zhì)條件下地表電位分布的表達(dá)式。

對(duì)于如圖2所示的半島陸地水平雙層土壤模型，在接地極直流電流作用下其地表任一點(diǎn)(r，θ，-H)的電位為[25]

2Vi3(r，θ-H)]+γ2{Vd2(r，θ，-H)+

(6)

該方法建立了詳細(xì)的地下電場(chǎng)模型，得出了精確的地表電位計(jì)算公式，特別適合于計(jì)算半島等特殊地質(zhì)環(huán)境下交流系統(tǒng)中的直流電流分布，若收集到了詳細(xì)的地下網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，計(jì)算將非?？旖荩坏摲椒ㄍ瑯雍雎粤说厣辖涣飨到y(tǒng)的直流電流對(duì)地下電場(chǎng)分布的影響，將引入較大誤差，故此方法僅適合于估計(jì)交流系統(tǒng)中直流電流的分布，不適合于分析變壓器加裝直流電流抑制裝置的效果。

圖2 半島陸地水平雙層土壤模型

2.4 考慮復(fù)雜埋地網(wǎng)絡(luò)計(jì)算直流電流的分布

文獻(xiàn)[26-28]中認(rèn)為交流系統(tǒng)中直流電流的源是由埋地導(dǎo)體產(chǎn)生的電場(chǎng)，埋地導(dǎo)體主要包括直流接地極、交流變電站接地網(wǎng)和其他金屬物體等?；诖怂枷?，將埋地導(dǎo)體分段，并使用矩量法進(jìn)行分析，得出了直流系統(tǒng)大地運(yùn)行時(shí)交流系統(tǒng)直流電流分布的數(shù)值計(jì)算方法。

圖3 埋地裸導(dǎo)體系統(tǒng)與交流系統(tǒng)構(gòu)成的電路網(wǎng)絡(luò)

各導(dǎo)體段的漏電流In及中點(diǎn)電位φk為[28]

Gl(A1+A2)G-1Is

(6)

φk=RIn

(7)

式中：Is為注入的直流電流列向量；G為節(jié)點(diǎn)電壓方程對(duì)應(yīng)的電導(dǎo)矩陣；Gl為各節(jié)點(diǎn)與各導(dǎo)體段間的電導(dǎo)構(gòu)成的矩陣；R為由各導(dǎo)體段間的轉(zhuǎn)移阻抗構(gòu)成的矩陣；A1、A2為各節(jié)點(diǎn)同各導(dǎo)體段首末端的關(guān)聯(lián)矩陣。

將求得的各導(dǎo)體段上的漏電流及中點(diǎn)電位代入圖3(b)電路即可計(jì)算出交流系統(tǒng)中直流電流分布。

該方法適合于擁有多種類(lèi)型接地系統(tǒng)的情況，也適合于分析變壓器加裝直流電流抑制裝置的效果。該方法需要對(duì)復(fù)雜的埋地系統(tǒng)進(jìn)行建模，而且考慮了土壤分層的情況;因此所建立的模型非常復(fù)雜，但計(jì)算結(jié)果具有較高的精度。

3 等效為純電阻網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算方法

該類(lèi)方法中的等效地下電阻網(wǎng)絡(luò)目前存在多種構(gòu)成方法，主要分為3類(lèi)：用極自電阻和耦合電阻構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)[17-18]、用直流極與變電站間的互阻、變電站間的互阻和接地電阻構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)[24-25，29]，以及用變壓器接地極與直流接地極之間等效阻抗構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)[19]。

3.1 用極自電阻、耦合電阻構(gòu)成的地網(wǎng)等效模型

通常情況下，極自電阻取為真值電阻，耦合電阻可使用靜電比擬法及等效表面積法進(jìn)行計(jì)算[29]。文獻(xiàn)[30]推導(dǎo)出了耦合電阻的計(jì)算公式。文獻(xiàn)[31]分析了極自電阻和耦合電阻與自電阻和互電阻[30-32]的關(guān)系，可根據(jù)自電阻和互電阻參數(shù)得出相應(yīng)的極自電阻和耦合電阻參數(shù)。

圖4 網(wǎng)絡(luò)算法原理圖

基于場(chǎng)路耦合原理，將復(fù)雜的地下電場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)等效為由極自電阻和耦合電阻構(gòu)成的純電阻網(wǎng)絡(luò)，模型簡(jiǎn)單，并通過(guò)仿真表明其計(jì)算結(jié)果較為準(zhǔn)確。由于該方法無(wú)需考慮地質(zhì)構(gòu)造，因此適合于任何土壤結(jié)構(gòu)的分析；同時(shí)該方法也特別適合于變壓器加裝隔直裝置的效果分析。

3.2 用直流極與變電站間的互阻、變電站間的互阻和接地電阻構(gòu)成的地網(wǎng)等效模型

文獻(xiàn)[27]利用互電阻的概念，建立了直流極與變電站的互阻矩陣和變電站間的互阻矩陣，并用變電站的接地電阻、直流極與變電站的互阻矩陣和變電站間的互阻矩陣建立了地網(wǎng)等效模型，如圖5所示。

圖5 變電站地下模型

變電站的地表感應(yīng)電位為[33]

P=MID+NIA

(8)

式中：M為直流極與變電站間的互阻矩陣；N為變電站間(不包括自身作用的互阻抗矩陣)；ID為直流極入地電流；IA為變電站中性點(diǎn)直流電流。

文獻(xiàn)[34]用復(fù)鏡像法計(jì)算了直流極與變電站的互阻矩陣和變電站間的互阻矩陣，并通過(guò)仿真驗(yàn)證了其有較高的精確度。文獻(xiàn)[35]中提出了用復(fù)鏡像擬合的方法來(lái)計(jì)算多層土壤情況下直流極與變電站的互阻矩陣和變電站間的互阻矩陣，并將其公式化，通過(guò)仿真證明了該公式的準(zhǔn)確性。

同樣基于場(chǎng)路耦合原理，把復(fù)雜的地下電場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)等效為由接地電阻、直流極與變電站間的互阻和變電站間的互阻構(gòu)成的純電阻網(wǎng)絡(luò)，適合于所有地質(zhì)情況以及加裝隔直裝置效果的分析。模型搭建簡(jiǎn)單，計(jì)算簡(jiǎn)便且結(jié)果較準(zhǔn)確。但直流極與變電站的互阻矩陣和變電站間的互阻矩陣的參數(shù)不易得到。

3.3 用變壓器接地極與直流接地極之間等效阻抗構(gòu)成的地網(wǎng)等效模型

文獻(xiàn)[15]提出了一種利用變壓器接地極與直流接地極之間等效阻抗表示的地網(wǎng)等效模型。先根據(jù)交流電網(wǎng)的直流電阻模型以及變壓器中性點(diǎn)直流電流大小求出變壓器接地點(diǎn)電位，再根據(jù)Ui=RiI求得Ri，式中：Ui為變壓器接地點(diǎn)i的電位；I為直流接地極流入大地的電流，i=1，2，…，n。

該方法的計(jì)算模型非常簡(jiǎn)單，計(jì)算時(shí)所需的參數(shù)很少且容易獲得，并且對(duì)大地構(gòu)造沒(méi)有限制。但由于計(jì)算得出的地下模型參數(shù)是隨著地上網(wǎng)絡(luò)模型及參數(shù)的改變而改變的，因此僅適合于地上網(wǎng)絡(luò)固定不變的情況。若地上網(wǎng)絡(luò)發(fā)生改變，必須重新計(jì)算地下網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，否則可能會(huì)產(chǎn)生較大計(jì)算誤差，故并不適合于變壓器加裝直流抑制裝置的效果分析。

4 交流電網(wǎng)直流電流分布的計(jì)算方法比較

在進(jìn)行交流電網(wǎng)直流電流分布的計(jì)算方法比較時(shí)，主要依據(jù)以下5個(gè)原則：1)計(jì)算的適用場(chǎng)合；2)計(jì)算結(jié)果的精確度；3)所需收集的數(shù)據(jù)；4)建立模型的復(fù)雜程度；5)是否適合用于分析變壓器加裝隔直裝置的效果。

總的來(lái)說(shuō)，構(gòu)建電場(chǎng)-電路網(wǎng)絡(luò)的方法和等效為純電阻網(wǎng)絡(luò)的方法相比：前者中基于經(jīng)典接地理論計(jì)算直流電流分布的方法和考慮復(fù)雜埋地網(wǎng)絡(luò)的直流電流分布計(jì)算方法，建立了詳細(xì)的土壤模型，準(zhǔn)確地反應(yīng)了實(shí)際大地中的電場(chǎng)分布情況，在土壤數(shù)據(jù)準(zhǔn)確且全面的情況下，計(jì)算結(jié)果更加精確，但復(fù)合分層土壤模型下直流電流分布的計(jì)算方法和半島地質(zhì)條件下直流電流分布的計(jì)算方法，都未考慮電流網(wǎng)絡(luò)和電場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)間的相互影響，因而計(jì)算結(jié)果有較大的誤差；而后者將土壤模型等效為由數(shù)量有限的電阻構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)，再與地上電阻網(wǎng)絡(luò)相耦合，計(jì)算結(jié)果誤差較小，大大簡(jiǎn)化了計(jì)算，模型簡(jiǎn)單，且不必收集土壤參數(shù)，但是該方法在計(jì)算時(shí)將電場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)等效為電路網(wǎng)絡(luò)時(shí)將引入部分誤差。

表1 各種交流電網(wǎng)直流電流計(jì)算方法比較

各方法的仿真結(jié)果也印證了以上理論分析：文獻(xiàn)[24]使用復(fù)合分層土壤模型對(duì)三廣直流單機(jī)大地運(yùn)行時(shí)變壓器接地中性點(diǎn)直流電流進(jìn)行仿真計(jì)算，得到的仿真值和測(cè)量值之間的相對(duì)誤差的平均值為9.907%；文獻(xiàn)[26]使用復(fù)雜埋地網(wǎng)絡(luò)模型計(jì)算出的春城主變中性點(diǎn)直流電流的相對(duì)誤差為9.855%；文獻(xiàn)[31]使用由極自電阻、耦合電阻構(gòu)成的地網(wǎng)等效模型仿真出的葛—上直流及三上直流單極運(yùn)行的各變壓器中性點(diǎn)直流電流值與測(cè)量值間的相對(duì)誤差的平均值為5.786%；文獻(xiàn)[21]使用由直流極與變電站之間的互阻、變電站間的互阻以及接地電阻構(gòu)成的地網(wǎng)等效模型，對(duì)楚穗直流單極運(yùn)行時(shí)各變電站中性點(diǎn)直流電流計(jì)算得出的仿真值和測(cè)量值間相對(duì)誤差的平均值為35.288%。造成文獻(xiàn)[26]中的計(jì)算誤差較小，與分析不符的原因是仿真模型中涉及的幾個(gè)變電站的地表電位非常接近，這使得電流網(wǎng)絡(luò)和電場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)之間的相互影響表現(xiàn)得不明顯，從而使誤差降低，但這只是個(gè)例，并不具有普遍性。

綜合比較各計(jì)算方法的適用場(chǎng)合、計(jì)算精度、所需數(shù)據(jù)、模型復(fù)雜程度及是否適合用于分析變壓器加裝隔直裝置的效果，結(jié)果見(jiàn)表1。

5 結(jié) 語(yǔ)

從直流系統(tǒng)單極大地運(yùn)行時(shí)交流電網(wǎng)直流電流分布的模型構(gòu)建出發(fā)，分析了多種交流電網(wǎng)直流電流分布的計(jì)算方法，并詳細(xì)比較了各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)。

針對(duì)當(dāng)前直流偏磁現(xiàn)象的研究情況，應(yīng)結(jié)合實(shí)際工程的需求，充分發(fā)掘各種影響交流電網(wǎng)中直流電流分布的因素，并在計(jì)算時(shí)予以定量考慮，以便更加準(zhǔn)確全面的掌握交流電網(wǎng)直流分布的情況，為直流偏磁抑制裝置的選取提供更加全面的參考。

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The DC bias caused by monopolar ground return operation mode of HVDC system will affect the safe and stable operation of AC power grid. DC current distribution in AC power grid must be correctly and carefully calculated before taking the suppression measurement into consideration. Several DC current distribution calculation methods are classified and analyzed, and the theoretical fundamentals and mathematical models used in each method are introduced in detail. Differences in range of application, computational accuracy, required data, model complexity and whether the method is suitable for DC bias suppression equipment for transformer in AC substation are evaluated and compared thoroughly. Moreover, some suggestions on research directions in the future are given.

DC current distribution in AC system; DC bias; neutral point of transformer; HVDC

TM721

A

1003-6954(2017)02-0034-07

2016-11-27)

李 瑾(1991)，碩士研究生，研究方向?yàn)楦邏褐绷鬏旊姟㈦娏ο到y(tǒng)穩(wěn)定與控制。