励磁涌流对柔性直流输电系统稳定运行的影响分析

 柔性直流输电系统以其优异的可控性，在提升电网稳定性和可靠性方面发挥着关键作用。然而，变压器合闸过程中产生的励磁涌流现象，因其幅值高、持续时间长、波形复杂且具有不确定性，对系统的稳定运行构成了显著威胁。其主要影响有以下几个方面：

 一、 引发电网电压波动与扰动

 励磁涌流通常在合闸后1/4周期内产生，其峰值可达变压器额定电流的数倍乃至数十倍。这种大电流的突然注入和持续作用，会导致接入点电网电压发生瞬时跌落或波动，严 重时甚至可能引发过电压现象。这不仅影响电能质量，也可能干扰系统内其他敏感设备的正常运行。此时，建议采用同步投入（选相合闸）技术来抑制励磁涌流、减轻其对电网电压影响。

 二、 导致差动保护误动作

 励磁涌流具有显著的非周期分量和二次谐波含量，其波形特征容易被变压器差动保护装置误判为内部短路故障（如匝间短路）。这种误识别会导致差动保护误动作，造成变压器不必要的跳闸，中断系统正常运行，严重影响供电可靠性。因此，差动保护装置必须具备可靠的励磁涌流闭锁功能。

 三、 加剧设备机械应力与损伤风险

 多次励磁涌流的冲击会在变压器绕组中产生强大的瞬态电磁力。这种剧烈的机械力作用，若是重复发生时，会增加绕组变形、位移、绝缘磨损甚至损坏的风险，缩短变压器使用寿命，威胁设备安全。

 四、 威胁系统整体稳定性

 在柔性直流输电系统中，励磁涌流导致的电压扰动、保护误动或设备故障并非孤立事件。这些扰动可能通过换流器的快速控制系统传播，干扰换流站的控制性能（如影响直流电压或功率的稳定控制），进而降低整个交直流互联系统的暂态稳定性与运行可靠性。精准抑制励磁涌流是保障系统安全稳定运行的重要环节。

 结论与应对策略

 综上所述，励磁涌流对柔性直流输电系统稳定运行的影响是多方面的，包括电网电压扰动、保护系统误动、设备机械损伤风险增加以及对系统整体稳定性的潜在威胁。为有效应对这些挑战，必须采取以下措施，综合治理：

 源头抑制：积极应用同步投入（选相合闸）技术，从源头降低励磁涌流幅值。

 保护优化：采用具备先进励磁涌流识别与闭锁算法的差动保护装置，提高保护可靠性。

 设备耐受能力：在变压器设计制造时考虑励磁涌流产生的机械应力，提高其抗冲击能力。

 系统级控制：提升换流站控制策略应对励磁涌流的能力，必要时配置涌流抑制装置进行有效抑制。

 仿真验证：利用保护动作仿真模块进行充分测试，验证保护策略和系统响应。

 通过采取以上5种策略，方能最大限度地降低励磁涌流带来的风险，确保柔性直流输电系统长期安全、稳定、可靠运行。