Modeling Geomagnetically Induced Cu

Modeling Geomagnetically Induced Currents in PowerWorld Simulator
Introduction
The purpose of this document is to explain how the impact of geomagnetically induced currents (GICs)
can be modeled in PowerWorld Simulator, with their impacts directly included in the power flow
equations. The document assumes a basic familiarly with PowerWorld Simulator including the power
flow, one‐lines and case information displays. PowerWorld on‐line training, including videos and slides,
is available at [1].
As is described in [2], GICs are induced in the electric power grid when coronal mass ejections (CMEs) on
the sun send charged particles towards the earth. These particles interact with the Earth’s magnetic
field causing what is known as a geomagnetic disturbance (GMD). So changes in the earth’s magnetic
field, usually expressed in nT/minute variation, produce electric field variations. These in turn give rise
to quasi‐dc (frequencies much below 1 Hz) currents in long conducting paths such as pipelines, railways
and the high voltage transmission grid.
Two main methods have been proposed for modeling the impact of this electric field variation in the
power grid; either as dc voltage sources in the ground or as dc voltage sources in series with the
transmission lines [3], [4]. In [4] it was shown that while the two methods are equivalent for uniform
electric fields, only the transmission line approach can handle the non‐uniform electric fields that would
be expected in a real GMD event. Therefore in PowerWorld Simulator the impact of the magnetic field
variation is represented by series dc voltage sources in series with each of the transmission lines. The
details of the determination of these voltages in PowerWorld Simulator is discussed later.
How the GICs flow in the electric transmission system depends upon the induced dc voltage in the
transmission lines and the resistance of the various system elements. Since the GICs are essentially dc,
device reactance plays no role in there determination. Values that impact the GICs include the
resistance of the transmission lines, the resistance of the coils of grounded transformers, the resistance
of the series windings of auto‐transformers (and their common winding if grounded), and the substation
grounding resistance. This is illustrated for a simple two bus network in Figure 1. Note that from a GIC
perspective the three phases are in parallel. Since the concept of per unit plays no role in GIC
determination, resistance values are expressed in Ohms (Ω), conductance in Siemens (S), current is in
amps (A), and the dc voltages are given in volts (V).

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

โมเดล Geomagnetically ทำให้เกิดกระแสในจำลอง PowerWorld แนะนำ วัตถุประสงค์ของเอกสารนี้จะอธิบายว่า ผลกระทบของ geomagnetically ทำให้เกิดกระแส (GICs) สามารถสร้างแบบจำลองใน PowerWorld จำลอง มีผลกระทบต่อการรวมกระแสไฟฟ้าโดยตรง สมการ เอกสารสันนิษฐานพื้นฐาน familiarly กับ PowerWorld จำลองรวมพลัง แสดงข้อมูลขั้นตอน one‐lines และกรณี ฝึกอบรม on‐line PowerWorld รวมทั้งวิดีโอและภาพนิ่ง ได้ที่ [1] ตามที่อธิบายใน [2], GICs ที่เกิดในตารางไฟฟ้าเมื่อ coronal mass ejections (CMEs) บน อนุภาค charged ส่งดวงอาทิตย์ต่อโลก อนุภาคเหล่านี้โต้ตอบกับดินแม่เหล็ก ฟิลด์ที่ก่อให้เกิดสิ่งที่เรียกว่าเป็นไฟฟ้า geomagnetic (GMD) ดังนั้นการเปลี่ยนแปลงในโลกของแม่เหล็ก ฟิลด์ มักแสดงในรูปแบบ nT/นาที ผลิตเปลี่ยนแปลงสนามไฟฟ้า เหล่านี้จะก่อให้เกิด เพื่อกระแส quasi‐dc (ความถี่ต่ำมาก 1 Hz) ในเส้นทางที่ยาวนานทำเช่นท่อ รถไฟ และตารางการส่งไฟฟ้าแรงสูง ได้รับการเสนอสองวิธีหลักในการสร้างแบบจำลองผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงสนามไฟฟ้านี้ในการ สายส่งไฟฟ้า เป็นแหล่งแรงดัน dc ในพื้นดินหรือ เป็นแหล่งแรงดัน dc ในชุดที่มีการ ส่งรายการ [3], [4] [4] จะถูกแสดงที่ในขณะที่วิธี 2 เทียบเท่าสำหรับเครื่องแบบ เขตไฟฟ้า เฉพาะส่งบรรทัดวิธีสามารถจัดการเขตไฟฟ้า non‐uniform ที่จะ เป็นที่คาดหวังในเหตุการณ์ GMD จริง ดังนั้นใน PowerWorld จำลองผลกระทบของสนามแม่เหล็ก เปลี่ยนแปลงจะถูกแสดงเป็นแหล่งแรงดัน dc ชุดในชุดที่มีการส่ง ที่ รายละเอียดของการกำหนดแรงดันเหล่านี้ในโปรแกรมจำลอง PowerWorld กล่าวถึงในภายหลัง วิธีการ GICs ไหลในระบบส่งไฟฟ้าขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำให้ dc ในการ ระบบสายส่งและความต้านทานขององค์ประกอบต่าง ๆ ของระบบ ตั้งแต่ GICs เป็น dc reactance อุปกรณ์เล่นไม่มีบทบาทในการกำหนดมี ค่าที่ส่งผลกระทบต่อ GICs รวมการ ความต้านทานของสายส่ง ความต้านทานของขดลวดของหม้อแปลงป่นเล็กน้อย ต่อต้าน ของขดลวดชุดของ auto‐transformers (ขดลวดทั่วไปของพวกเขาถ้าสูตร), และก่อ กฟผต้านทาน นี้จะแสดงสำหรับเครือข่ายรถบัสสองอย่างในรูปที่ 1 สังเกตว่า จาก GIC มุมมองที่สามช่วงมีควบคู่กัน เนื่องจากแนวคิดของต่อหน่วยบทบาทไม่ใน GIC ความมุ่งมั่น ความต้านทานค่าจะแสดงในโอห์ม (Ω), ต้านทานในซีเมนส์ (S), ปัจจุบันอยู่ใน แอมป์ (A), และแรงดัน dc ได้ในโวลต์ (V)

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

การสร้างแบบจำลองการชักนำให้เกิดกระแสใน geomagnetically PowerWorld Simulator
บทนำ
วัตถุประสงค์ของเอกสารนี้คือการอธิบายว่าผลกระทบของการเหนี่ยวนำให้เกิดกระแส geomagnetically (GICs)
สามารถจำลองใน PowerWorld Simulator ที่มีผลกระทบโดยตรงของพวกเขารวมพลังในการไหล
สมการ เอกสารถือว่ากันเองขั้นพื้นฐานที่มี PowerWorld Simulator รวมทั้งอำนาจ
การไหลของเส้นหนึ่งและกรณีที่แสดงข้อมูล PowerWorld เกี่ยวกับสายการฝึกอบรมรวมทั้งวิดีโอและภาพนิ่ง
ที่มีอยู่ใน [1].
ในฐานะที่อธิบายไว้ใน [2], GICs จะเหนี่ยวนำในตารางพลังงานไฟฟ้าเมื่อปลดปล่อยมวลโคโรนา (CMEs) บน
ดวงอาทิตย์ส่งอนุภาคมีประจุที่มีต่อโลก . อนุภาคเหล่านี้มีปฏิสัมพันธ์กับแม่เหล็กโลก
สนามที่ก่อให้เกิดสิ่งที่เรียกว่าการรบกวน geomagnetic (GMD) ดังนั้นการเปลี่ยนแปลงในสนามแม่เหล็กของโลก
ด้านการแสดงมักจะอยู่ในรูปแบบ NT / นาทีผลิตรูปแบบสนามไฟฟ้า เหล่านี้ในการเปิดให้ขึ้น
ไปกึ่ง dc (ความถี่มากต่ำกว่า 1 Hz) กระแสในการดำเนินการเส้นทางที่ยาวเช่นท่อทางรถไฟ
และตารางการส่งไฟฟ้าแรงสูง.
สองวิธีหลักได้รับการเสนอสำหรับการสร้างแบบจำลองผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงสนามไฟฟ้านี้ใน
ตารางอำนาจ; ไม่ว่าจะเป็นแหล่งที่มาของแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงในพื้นดินหรือเป็นแหล่งที่มาของแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงในชุดที่มี
สายส่ง [3] [4] ใน [4] มันแสดงให้เห็นว่าในขณะที่ทั้งสองวิธีจะเทียบเท่าสำหรับเครื่องแบบ
สนามไฟฟ้าเพียงวิธีสายส่งสามารถจัดการสนามไฟฟ้าไม่สม่ำเสมอที่จะ
คาดหวังในเหตุการณ์ GMD จริง ดังนั้นใน PowerWorld จำลองผลกระทบของสนามแม่เหล็ก
เปลี่ยนแปลงเป็นตัวแทนจากซีรีส์แรงดันไฟฟ้ากระแสตรงแหล่งที่มาในชุดที่มีแต่ละสายส่ง
รายละเอียดของการตัดสินใจของแรงดันไฟฟ้าเหล่านี้ใน PowerWorld Simulator เป็นที่กล่าวถึงในภายหลัง.
วิธีการไหล GICs ในระบบส่งไฟฟ้าขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงเหนี่ยวนำให้เกิดใน
สายส่งและความต้านทานขององค์ประกอบของระบบต่างๆ ตั้งแต่ GICs เป็นหลัก dc,
ปฏิกิริยาอุปกรณ์มีบทบาทในการกำหนดไม่มี ค่าที่ส่งผลกระทบต่อ GICs รวมถึง
ความต้านทานของสายส่ง, ความต้านทานของขดลวดของหม้อแปลงมีเหตุผลความต้านทาน
ของขดลวดชุดของหม้อแปลงไฟฟ้าอัตโนมัติ (และคดเคี้ยวร่วมกันของพวกเขาหากมีเหตุผล) และสถานีย่อย
ดินต้านทาน นี่คือตัวอย่างง่ายๆสำหรับสองรถโดยสารประจำทางเครือข่ายในรูปที่ 1 ทราบว่าจาก GIC
มุมมองสามขั้นตอนอยู่ในแบบคู่ขนาน ตั้งแต่แนวคิดของการต่อหน่วยมีบทบาทในการ GIC ไม่มี
การกำหนดค่าความต้านทานจะแสดงในโอห์ม (Ω) ในสื่อกระแสไฟฟ้าซีเมนส์ (S) ปัจจุบันอยู่ใน
แอมป์ (A) และแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงจะได้รับในโวลต์ (V)

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

แบบ geomagnetically เกิดกระแสใน powerworld จำลอง
บทนำ
วัตถุประสงค์ของเอกสารนี้จะอธิบายวิธีการผลกระทบของ geomagnetically เหนี่ยวนำกระแส ( gics )
สามารถจำลองใน powerworld จำลองที่มีผลกระทบโดยตรงของพวกเขารวมอยู่ในการไหล
พลังงานสมการ เอกสารที่ถือว่าเป็นขั้นพื้นฐานวิสาสะกับ powerworld จำลองรวมทั้งพลัง
ไหลหนึ่งบรรทัด‐และแสดงข้อมูลคดี powerworld การฝึกอบรมสาย‐รวมทั้งวิดีโอและภาพนิ่ง
ได้ที่ [ 1 ]
ตามที่อธิบายไว้ใน [ 2 ] , gics จะชักนำในไฟฟ้าตารางเมื่อมีมวล ejections ( cmes )
ดวงอาทิตย์ส่งอนุภาคมีประจุที่มีต่อโลก อนุภาคเหล่านี้โต้ตอบกับแม่เหล็กโลก
สนามก่อให้เกิดสิ่งที่เรียกว่ากวนแม่เหล็กโลก ( GMD )ดังนั้น การเปลี่ยนแปลงของโลกแม่เหล็ก
สนาม มักจะแสดงออกใน NT / นาที การ ผลิต การเปลี่ยนแปลงสนามไฟฟ้า เหล่านี้จะก่อให้เกิดการ‐
กึ่ง DC ( ความถี่มากด้านล่าง 1 Hz ) กระแสน้ำในการดำเนินการ เช่น ท่อยาวเส้นทางรถไฟ
และไฟฟ้าแรงสูงกริด
สองวิธีหลักที่ได้รับการเสนอสำหรับการจำลองผลกระทบของสนามไฟฟ้าที่เปลี่ยนแปลงใน
พลังงาน ; ไม่ว่าจะเป็นแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงแหล่งในพื้นดินหรือเป็นแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงแหล่งที่มาในชุดกับ
สายส่ง [ 3 ] [ 4 ] ใน [ 4 ] พบว่าในขณะที่สองวิธีเทียบเท่าสำหรับสนามไฟฟ้าสม่ำเสมอ
เพียงสายส่งวิธีสามารถจัดการไม่‐เครื่องแบบสนามไฟฟ้าที่
เป็นไปตามเหตุการณ์ GMD จริงดังนั้นใน powerworld จำลองผลกระทบของเขตข้อมูลแม่เหล็กเปลี่ยนแปลง
แทนด้วยชุดแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงแหล่งที่มาในชุดกับแต่ละของการส่งผ่านสาย
รายละเอียดของการกำหนดแรงดันไฟฟ้าเหล่านี้ใน powerworld จำลองจะกล่าวถึงในภายหลัง
วิธีการ gics ไหลในระบบส่งไฟฟ้าขึ้นอยู่กับการเหนี่ยวนำแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง
สายส่งและความต้านทานขององค์ประกอบของระบบต่างๆ ตั้งแต่ gics เป็นหลัก DC
ต่ออุปกรณ์ ไม่ได้มีบทบาท มีความมุ่งมั่น ค่าต่อ gics รวม
ความต้านทานของสายส่ง ต้านทานของขดลวดของหม้อแปลงสายดิน , ความต้านทานของขดลวดของหม้อแปลงชุด
‐อัตโนมัติ ( และร่วมกันของพวกเขาคดเคี้ยว ถ้ากักบริเวณ )และสถานีย่อย
สายดินความต้านทาน นี้คือตัวอย่างง่ายๆรถบัสสองเครือข่ายในรูปที่ 1 โปรดทราบว่าจากมุมมองของ GIC
สามขั้นตอนในแบบขนาน ตั้งแต่แนวคิดของต่อหน่วย ไม่ได้มีบทบาทในการหากิ๊ก
, ค่าความต้านทานแสดงเป็นโอห์ม ( Ω ) ความนำในซีเมนส์ ( s ) ปัจจุบันอยู่ใน
แอมป์ ( A ) และ DC แรงดันจะได้รับในโวลต์ ( V )