电网地磁感应电流（GIC）影响因素多、机制复杂.计算普通变压器为主的500 k V电网的GIC,通常忽略220 k V及以下电网的GIC.中国2005和2009年开始建设的750,1000k V电网普遍采用单相自耦变,变压器原副边有直接电气联系,研究原副边电网GIC的相互作用特征和影响因素,对研究变压器干扰效应、评估地磁暴灾害风险和治理电网GIC具有重要意义.本文以中国甘肃750与330 k V电网和建成及在建1000与500 k V电网为例,运用国际上2012年新推出的＂GIC-Benchmark＂标准算例,分别考虑忽略和不忽略变压器副边电网GIC的影响,建立了甘肃主网和特高压及500 k V电网的GIC模型,计算了相当于2004年11月9~10日地磁暴作用下的甘肃主网和特高压及500 k V电网的GIC水平.比较分析了各种情况下电网GIC的相互作用及影响,探明了两种电压等级电网GIC的相互作用特征,以及副边电网GIC对750和1000 k V变压器GIC的贡献.希望为电网GIC准确计算、地磁暴灾害风险评估及电网GIC治理提供科技支撑.
太阳活动会引起输变电系统异常,特别是对超长距离输变电系统的危害尤其明显.根据SOHO/LASCO(Solar and Heliospheric Observatory/Large Angle and Spectrometric Coronagraph)的日冕物质抛射(Coronal Mass Ejection,CME)数据、华北电力大学和芬兰气象研究所获得的地磁感应电流(Geomagnetically Induced Current,GIC)数据以及地磁暴数据,分析研究了与GIC事件有关的对地晕状CME的重要观测特征和物理性质.按照对称性将晕状CME进行分类后,发现造成GIC事件的晕状CME主要有3类:完全对称型、亮度不对称型和外形不对称型.不同类型的全晕状CME驱动的GIC事件在强度、持续时间等方面特征各不相同.其中,亮度不对称型晕状CME很有可能对GIC事件影响最为严重.同时注意到GIC与地磁场随时间的变化率也具有较好的相关性.
在电网规划设计中,合理规划和科学安排接入变电站馈电线路的方向及数量是防御电网地磁暴灾害的有效措施之一,准确计算电网的地磁感应电流(geomagnetic induced current,GIC)是电网规划防灾的基础。根据子午工程地电场实测数据和广东500 k V电网的网架结构,构建了计算广东电网GIC的全节点模型,完成了2014年9月12日地磁暴事件中电网GIC的理论计算。通过对比计算数据与实测数据,表明利用地电场实测数据计算电网GIC的方法比利用地磁数据计算电网GIC的方法更好,建议加强对地磁暴感应地电场的监测力度,为防御地磁暴灾害提供数据及服务。
利用2004至2005年在广东岭澳监测到的地磁感应电流(Geomagneticily Induced Current,GIC)事件,分析了其对应的太阳驱动源和行星际太阳风结构,重点研究了GIC事件的行星际起因及效应,并利用小波变换对强GIC事件进行频谱分析.研究结果表明:(1)绝大多数GIC事件由全晕状日冕物质抛射(Coronal Mass Ejection,CME)主导驱动,其行星际起因则包含激波鞘层、磁云或多重行星际太阳风结构.(2)针对强GIC事件(2004-11-09)发现GIC事件强度前期的变化与磁云边界层相关,而后期的强度变化主要是磁云本身引起.(3)GIC在电力系统中相当于准直流,其能量体现在两个时间段,前期较弱属于脉冲类型,后期强度较大;关于GIC引起变压器温升的累积时间,相比GIC事件的前期,后期的累积时间更长,对电力系统以及设备的影响更为严重.(4)通过相关性分析,SYM-H指数和dBx/dt与GIC的相关性明显强于其它地磁指数与GIC的相关性.
