基于粒子群算法的變壓器直流偏磁隔直裝置安裝策略

李星成，鞠善忠，鄭太英

（浙江大學電氣工程學院，杭州 310027）

0 引言

我國有著能源中心與負荷中心分布不均勻的地域特點，為此特高壓直流輸電系統近年來得到大力發展［1］，用于連接西部能源區和東部負荷區。直流系統對電網安全穩定運行起著至關重要的作用，直流接地極是直流系統的重要部分，高壓直流輸電系統處于單極大地運行方式下，接地極會有數千安培的直流電流通過大地入侵附近變壓器［2-8］。直流電流通過變壓器中性點進入勵磁繞組形成直流偏磁現象，這種現象往往會導致變壓器磁飽和，造成噪聲增大、振動加劇等問題，嚴重情況下會使得系統電壓波形畸變危害電網的運行。文獻［2］就天山換流站的運行對新疆電網變壓器直流偏磁的影響進行了仿真、測量和研究，實驗表明直流輸電在單極運行電流高達5 000 A 時，煙墩變電站變壓器中性點的直流電流最大可能達到126.1 A。

現階段直流偏磁抑制措施主要為在變壓器處添加治理設備，主要方法有中性點串電阻法、中性點串電容法、加裝反向直流電源法［9-12］。第一種方法通過增大回路電阻值降低流過變壓器中性點的直流電流，第二種方法利用電容隔直通交的特點消除該站的直流電流，第三種方法通過有源或者無源器件產生反向直流電流繼而抵消直流偏磁的影響。雖然變壓器中性點串入阻值很小的電阻就能明顯降低變壓器中性點電流，但是電阻達到最大限值時仍有可能不足以將偏磁電流抑制到要求的限值，而加裝反向直流電源裝置復雜而難以實際應用，所以目前往往采用中性點串電容法來治理直流偏磁問題。……