简介
        当直流输电系统以单极大地回线方式或双极不平衡方式运行时，将引起变压器直流偏磁，从而导致变压器的损坏、保护误动、引起噪声等问题，为研究解决直流偏磁对区域性交直流电网的不利影响，我公司以宜昌地区换流站接地极附近的10多座变电站为对象，构建了交直流混联电网直流偏磁同步监测预警系统，实现对区域电网中直流偏磁电流分布开展同步监测，总结电网中直流偏磁电流的分布规律，为区域电网统筹开展电网及设备直流偏磁的量化分析和抑制措施的优化和制定提供技术支撑。运行数据表明,该系统能够准确同步监测区域电网中交流变电站直流电流分布情况,为开展直流偏磁治理工作提供有效的技术依据和验证手段。

直流偏磁同步监测系统架构
        为构建区域性同步监测平台，系统监测点的扩充必须方便及灵活，同时随着记录数据量的增加，后台软件系统的数据分析处理能力和运行效率需满足系统大型化发展要求。实际构建的系统架构如图1所示，监测的特征变电站分布如图2所示，传感器及监测单元现场安装效果如图3所示。监测装置基于无线网络平台设计，与数据中间服务器之间进行数据的双向实时传输；监控总站服务器及软件系统在电网公司内网运行，实现对直流偏磁现象的监测、动态分析及预警；监测总站服务器与多个数据中间服务器之间通过专网进行数据通讯，外网接收数据，内网查看数据，实现内外网的物理隔离和安全通讯要求。                                                                                                      图1 系统结构示意图

                                                                                                     图2 特征变电站分布图

                                                                                      图3 传感器及监测单元现场安装效果图

实际运行效果
        交直流混联电网直流偏磁同步监测预警系统在宜昌部署后，已连续无故障运行3年多的时间。监测数据表明，当换流站单极运行时，多个特征变电站监测点均捕捉到了异常数据波动：
        图4为6月27日18:32至6月28日02:32葛洲坝换流站极I单极运行时，在输出功率为580MW,负荷电流为1180A时间段，监测点电流波形对比。
        图5为6月28日10:39至6月29日09:50，葛洲坝换流站极II单极运行时，在输出功率为580MW，负荷电流为1192A时间段，各监测点直流电流波形。
        图6为杨家湾监测点在极I和极II切换全过程的电流波形。通过与省调度中心收集的资料对比，监测点直流电流发生跃变时间与换流站运行方式切换时间对应，监测点电流方向的变化与接地极入地电流的方向一致。

                                                                                              图4 极I单极运行主要监测点波形

                                                                                                图5 极II单极运行主要监测点波形

                                                                                                图6 杨家湾监测点电流波形

结论
        系统运行情况表明，各特征变电站的监测装置能准确同步采集监测点变压器中性点流过的直流电流，整套系统具备良好的抗干扰能力和较高的测量精度。监测系统能在换流站单极运行的同一时刻同步监测交流电网直流电流的分布情况，为下一步全网针对性采取直流偏磁抑制措施提供数据基础和验证依据。
        本项目于2015年分别获得国家电网公司科技进步二等奖、湖北省电力公司科技进步一等奖，证书如图所示。