Large geomagnetic storms are a known space weather hazard to power transmission networks due to the effects of geomagnetically induced currents (GICs). However, research in this area has been hampered by a lack of GIC observations. Previous studies have noted that New Zealand is unusually fortunate in having a comparatively dense, high quality, set of GIC measurements, spanning >60 transformers in >20 substations. However, due to operational reasons these observations are clustered in the mid and lower South Island. In this paper we analyze space weather‐induced GIC impact patterns over the entire country by using a different set of sensors that monitor levels of harmonic distortion, with even and odd harmonics measured separately. GICs lead to half cycle transformer saturation and is one of the few ways in which even harmonics are produced in a well‐run power transmission network. We make use of harmonic distortion measurements at 377 circuit breakers made at 126 separate locations. Focusing on the intense geomagnetic storm activity during 6–9 September 2017, we show how the even harmonic distortion observations provide a useful new picture of GIC‐stressed transformers. These observations demonstrate how GIC effects can be monitored by using even harmonic distortion in locations where no GIC measurements are present (e.g., the most of the North Island). We understand that harmonic distortion measurements are fairly common in electrical networks and could provide a new tool for space weather researchers.

中文翻译：

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地磁感应电流和谐波失真：来自新西兰的风暴时间观测

由于地磁感应电流（GIC）的影响，大的地磁风暴是对电力传输网络的已知空间天气危害。但是，由于缺乏GIC的观察，这一领域的研究受到了阻碍。以前的研究已经指出，新西兰非常幸运，因为它具有相对密集，高质量的GIC测量值集，跨越20多个变电站中的60多个变压器。但是，由于操作原因，这些观察结果集中在南岛中部和下部。在本文中，我们通过使用一套不同的传感器来监测谐波失真水平，分别测量偶数和奇数谐波，从而分析了整个国家在空间天气引起的GIC影响模式。GIC导致半周变压器饱和，并且是在运行良好的输电网络中甚至产生谐波的少数几种方法之一。我们利用在126个不同位置进行的377个断路器的谐波失真测量。我们将重点关注2017年9月6日至9日的强烈地磁风暴活动，以显示偶次谐波失真观测如何提供GIC应力变压器的有用新图景。这些观察结果表明，在不存在GIC测量值的位置（例如北岛大部分地区），甚至可以通过使用谐波失真来监视GIC效果。我们了解谐波失真测量在电气网络中相当普遍，并且可以为太空天气研究人员提供一种新工具。我们利用在126个不同位置进行的377个断路器的谐波失真测量。我们将重点关注2017年9月6日至9日的强烈地磁风暴活动，以显示偶次谐波失真观测如何提供GIC应力变压器的有用新图景。这些观察结果表明，在不存在GIC测量值的位置（例如北岛大部分地区），甚至可以通过使用谐波失真来监视GIC效果。我们了解谐波失真测量在电气网络中相当普遍，并且可以为太空天气研究人员提供一种新工具。我们利用在126个不同位置进行的377个断路器的谐波失真测量。我们将重点关注2017年9月6日至9日的强烈地磁风暴活动，以显示偶次谐波失真观测如何提供GIC应力变压器的有用新图景。这些观察结果表明，在不存在GIC测量值的位置（例如北岛大部分地区），甚至可以通过使用谐波失真来监视GIC效果。我们了解谐波失真测量在电气网络中相当普遍，并且可以为太空天气研究人员提供一种新工具。我们展示了偶次谐波畸变观测如何为GIC应力变压器提供有用的新图景。这些观察结果表明，在不存在GIC测量值的位置（例如北岛大部分地区），甚至可以通过使用谐波失真来监视GIC效果。我们了解谐波失真测量在电气网络中相当普遍，并且可以为太空天气研究人员提供一种新工具。我们展示了偶次谐波畸变观测如何为GIC应力变压器提供有用的新图景。这些观察结果表明，在不存在GIC测量值的位置（例如北岛大部分地区），甚至可以通过使用谐波失真来监视GIC效果。我们了解谐波失真测量在电气网络中相当普遍，并且可以为太空天气研究人员提供一种新工具。