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大型并网电力变压器的地磁感应电流现场试验：分析、建模与仿真
Geomagnetically Induced Current Field Test on Large Grid-Connected Power Transformers: Analysis, Model Development, and Simulations
Adedasola A. Ademola · Roland B. Brandis · Andreas F. Schuetzinger · Bart Simons 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2024年11月
地磁感应电流（GIC）在电力系统中的流动可能导致变压器过热、谐波增加和无功功率需求上升等问题。尽管已有多种仿真模型用于研究其影响，但针对现代变压器设计的实地验证仍较少。本文报道了美国首次对采用压板和拉杆结构的高压并网变压器开展的长时间GIC现场试验。通过实测数据评估GIC效应，并用于建立和验证变压器的热学与电磁暂态（EMT）模型。试验中观察到显著的电流电压畸变及较大的无功损耗。测量分析表明热点位于内绕组，且k因子接近出厂测试值和软件默认值。热仿真显示即使相电流峰值达200 A，变压器仍不超热限。...
解读: 该研究对阳光电源的大型储能和光伏并网产品具有重要参考价值。GIC效应引起的变压器热点、谐波和无功问题，与储能变流器ST系列和光伏逆变器SG系列在大规模并网时面临的挑战高度相关。研究发现的负载调节可降低无功需求的特性，可用于优化PowerTitan储能系统的无功控制策略。同时，文中的EMT建模方法可应...
地电海岸效应对地磁感应电流的影响
The Influence of the Geoelectric Coast Effect on Geomagnetically Induced Currents
Darcy R. Cordell · Martyn J. Unsworth · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年2月
电力网络中的地磁感应电流（GIC）可导致变压器损坏、电压失稳甚至停电。GIC由地表感应电场在输电线路方向的分量所驱动。已知导电海洋会增强海岸陆侧的电场幅值，但其对电网GIC的整体影响尚不明确。本文采用邻近海洋的典型电网模型进行模拟，结果表明：尽管垂直于海岸的电场分量增强，但平行分量减弱，导致沿海区域最大GIC可能低于忽略海岸效应时的计算值，且GIC增幅相对有限。因此，沿海地区的GIC风险未必更高。
解读: 该地磁感应电流（GIC）研究对阳光电源沿海大型储能电站和光伏电站的电网安全设计具有重要参考价值。研究揭示海岸效应导致GIC空间分布复杂化，提示PowerTitan储能系统和SG系列大功率逆变器在沿海部署时需重新评估变压器中性点GIC防护策略。建议在iSolarCloud平台集成地磁监测模块，针对沿海...
非均匀地磁扰动下电压稳定性的研究
Voltage Stability in Plausible Non-Uniform Geomagnetic Disturbances
Luke Lowery · Adam B. Birchfield · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年7月
地磁扰动（GMD）虽罕见，但会因变压器饱和引发地磁感应电流（GIC），导致无功功率异常增加，威胁电网电压稳定性。传统界面潮流限值在GMD下可能失效。本文提出一种基于GMD特征的电压稳定极限确定方法，通过有限建模生成合理的非均匀电场集合，并结合连续潮流与线性灵敏度分析，利用非线性规划搜索最恶劣场景。研究考虑电场幅值、频率及地层电导率等因素，分析不同规模GMD下的有功功率极限。20节点与2000节点系统案例表明，相较于均匀电场，非均匀电场对电压稳定的影响更为严重。所提模型可高效识别真实电场分布及相应...
解读: 该非均匀地磁扰动电压稳定性研究对阳光电源大型储能系统（PowerTitan）和构网型控制技术具有重要价值。GMD导致的变压器饱和与无功异常增加场景，与储能系统参与电网电压支撑的工况高度相关。研究提出的非线性规划搜索最恶劣场景方法，可应用于ST系列储能变流器的电压稳定控制策略优化，特别是在极端电网扰动...