Основные понятия и пути влияния геомагнитных штормов на электроэнергетическую систему (часть I)
Автор: Успенский М.И.
Журнал: Известия Коми научного центра УрО РАН @izvestia-komisc
Рубрика: Технические науки
Статья в выпуске: 4 (28), 2016 года.
Бесплатный доступ
Работа знакомит с причинами возникновения геомагнитных штормов и их влиянием на режимы ЭЭС. Подчеркивается, что такие исследования очень важны для России, поскольку более четверти ее территории относится к Арктике, особенно подверженной влиянию геомагнитных штормов. Кроме того, смещение северного магнитного полюса от северных берегов Канады в сторону полуострова Таймыр со временем усиливает такие воздействия на электроэнергетику Севера России.Работа состоит из двух частей. В первой части изложены физические процессы, являющиеся причиной возникновения геомагнитных штормов, и схемы воздействия на звенья ЭЭС с вероятностью возникновения аварии.
Геомагнитные (солнечные) штормы, геомагнитно индуцируемые токи, электроэнергетические системы
Короткий адрес: https://sciup.org/14992855
IDR: 14992855 | УДК: 621.311:550.18
Basic concepts and impact ways of geomagnetic storm on power system (part I)
In northern power systems there are specific problems following with natural settings - impact of the geomagnetic storm caused by solar wind, flow of the charged particles with the magnetic field influencing magnetic field of the Earth. The most noticeable external manifestation of such processes is aurora. The earth surface electric fields cause EMFs and currents in transmission lines of power system. These processes lead to system mode violations and cause outages. The work introduces the origins of such processes and types of their impact on power system. It is emphasized that such researches are especially important for Russia as more than a quarter of its territory belongs to the Arctic especially subject to influence of geomagnetic storm. Besides, shift of North magnetic Pole from northern coast of Canada towards the Taimyr Peninsula strengthens over time such impacts on power industry of the North of Russia.The paper consists of two parts. The physical processes which are origin of geomagnetic storm, and schemes of impact on power system links with probability of accident emergence are stated in the first part.
Список литературы Основные понятия и пути влияния геомагнитных штормов на электроэнергетическую систему (часть I)
- Space weather: impacts on engineered systems and infrastructure. Full Report/Royal Academy of Engineering, 2013. 70 p. Available: www.raeng.org.uk/spaceweather
- Albertson V.D., Thorson J.M., Miske S.A. The Effects of Geomagnetic Storms on Electrical Power Systems//IEEE Transactions on PAS, 1974. Vol. PAS-93. Issue 4. Р. 1031-1044
- Wilson L. Excerpts from and Comments on the Wochenschrift fuer Astronomie, Meteorologie und Geographie, Neue Folge, zweiter Jahrgang (new series 2)//Advances in Space Research. 2006. Vol. 38. Issue 2. Рp. 304-312
- Гершенгорн А. И. Воздействия геомагнитных токов на электрооборудование энергосистем//Электрические станции. 1993. №3. С. 54-63
- Об утверждении государственной программы Российской Федерации "Социально-экономическое развитие Арктической зоны Российской Федерации на период до 2020 года" Постановление Правительства Российской Федерации от 21 апреля 2014 г. № 366 г.Москва//Доступно в http://www.rg.ru/2014/04/24/arktika-site-dok.html
- Энергетическая стратегия России на период до 2030 года//Доступно в http://www.energystrategy.ru/projects/es-2030.htm
- Вахнина В.В., Кретов Д.А. Определение допустимых уровней геоиндуцированных токов для обеспечения работоспособности силовых трансформаторов при геомагнитных бурях//Интернет-журнал Науковедение. 2012. № 4 (13). С. 74. Доступно в http://pub/naukovedenie.ru
- Вахнина В.В., Кретов Д.А., Кузнецов В.А. Расчет геоиндуцированных токов в высоковольтных линиях электропередач систем электроснабжения при геомагнитных бурях//Известия Самарского научного центра РАН, 2012. Т.14. №6. С. 244-246
- Вахнина В.В., Кувшинов А.А., Шаповалов В.А., Черненко А.Н., Кретов Д.А., Кузнецов В.А., Рыбалко Т.А. Разработка расчетной модели функционирования электроэнергетической системы при геомагнитных бурях//Вектор науки Тольяттинского государственного университета. 2014. № 1 (27). С. 40-47.
- Селиванов В.Н., Баранник М.Б. и др. Исследование влияния геомагнитных возмущений на гармонический состав токов в нейтралях автотрансформаторов/Труды Кольского НЦ РАН//Энергетика. 2012. Вып.4. № 1. С. 60-67
- Сероветников А.С., Сивоконь В.П. Геомагнитно индуцированные токи в электрических системах//Вестник Камчатского РАУНЦ. Физ.-мат. науки. 2013. №2. С.24-32
- Сушко В., Косых Д. Геомагнитные штормы//Новости ЭлектроТехники. 2013. №1-4. Доступно в http://news.elteh.ru
- Успенский М.И. Влияние геомагнитных штормов на работу релейной защиты//Релейная защита и автоматизация. 2015. № 4. С. 48-51
- Успенский М.И. Особенности режимов ЭЭС при геомагнитных штормах//Методические вопросы исследования надежности больших систем энергетики. Вып. 66. Минск, 2015. С.110-116
- Чистяков Г.Н., Сигаев С.Н. Экспериментальные исследования тока в нейтрали трансформатора в период геомагнитных бурь//Известия Томского политехнического университета. 2011. Т. 319. № 4. С. 122-127
- Geomagnetic disturbance effects on power systems. IEEE Working Group on Geomagnetic Disturbances//IEEE Transactions on Power Delivery. 1993. Vol.8. Iss.3. Рp.1206-1216
- Molinski T.S., Feero W.E. and Damsky B.L. Shielding grids from solar storm//IEEE Spectrum. 2000. Vol.37. Iss. 11. Рp.55-60
- Affects of Geomagnetic Disturbances on the Bulk Power System. NERC Special Reliability Assessment./GMDTF Interim Report, 2012. 182 p. Available: https://www.frcc.com/Public%20Awareness/Lists/Announcements/Attachments/105/GMD% 20Interim% 20 Report.pdf
- Pirjola R. Geomagnetically induced currents during magnetic storms//IEEE Transactions on Plasma Science. 2000. Vol. 28. Iss. 6. Рp. 1867-1873
- Kappenman J. and Albertson V. Bracing for the geomagnetic storms//IEEE Spectrum. 1990. Vol. 27. Iss.3. Рp.27-33
- Fallon D. J., Balma P. M. and McNutt W. J. The destructive effects of geomagnetic induced currents in power transformers//Proceedings of the Fifty-Seventh Annual International Conference of Doble Clients, Doble Engineering Company,Watertown, USA, May 1990. Рp. 214-222
- Kappenman J. Geomagnetic storms and their impact on power systems/IEEE Power Engineering Review, May 1996. 5 p
- Girgis R., Vedante K. Effects of GIC on power transformers and power systems // Transmission and Distribution Conference and Exposition (T&D) // IEEE PES, 2012. Рp.1-8
- Walling R. A. and Khan A. N. Characteristics of transformer exciting current during geomagnetic disturbances//IEEE Transactions on Power Delivery. 1991. Vol. 6. Iss. 4. Рp. 1707-1714
- Hadley M.D., McBride J.B., Edgar T.W., O'Neil L.R. and Johnson J.D. Securing Wide Area Measurement Systems. Technical report//Pacific Northwest National Laboratory, 2007. 54 p
