大规模新能源送出场景下差动保护关键技术及应用
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完成单位:许继电气股份有限公司,许继集团有限公司,许昌许继软件技术有限公司,河南许继继保电气自动化有限公司
登记编号:CAPE-CXCG-2025-J-T-***
登记年份:2025
发布时间:2025-07-22
成果主要完成人
倪传坤,邓茂军,牛志雷,张红跃,杨校辉,胡建斌,李新文,熊翊程,黄伟,陈奕良,崔敏,张乔兵,郭宝甫,李文正,曲全方,张莹,邹有锋,杜文
项目概况
新型电力系统的非线性、时变性、异构性、不确定性和复杂性等特征,导致非典型特征的故障现象频发,精准快速辨识故障难度愈加凸显。主要表现为:(1)以新能源-储能为主体的新型电力系统中,由于故障电流呈现汲出特征,导致差动保护灵敏度降低。(2)新能源发电设备控制策略引入的谐波,在发生弱故障时,可能会造成二次谐波制动的励磁涌流识别判据失效;直流落点密集区域直流偏磁影响剧增,励磁涌流间断角小且波形近似为正弦波,二次谐波识别涌流判据可靠性降低。(3)随着同步电源减少,设备非线性特性增强,环境干扰因素更复杂,存在继电保护启动元件失效风险。
本项目解决了大规模新能源直流送出复杂系统中故障电流幅值变小、故障分量持续时间短、非典型涌流频发、涌流识别困难、启动元件失效,导致继电保护异常动作,对电力主设备乃至电力系统安全稳定运行造成危害的问题,历时多年独立自主科研攻关,提出一种融入信息模型的自适应差动保护原理和技术、非典型涌流特征的辨识技术和方法、自适应系统运行特征的快速启动技术,攻克了大规模新能源直流送出复杂系统中导致继电保护异常动作的难题,研制出具备抗干扰能力强、通信可靠性高的继电保护产品。基于上述新原理和装置,构建了完善的技术标准体系,推动了行业技术进步,有效保障了新能源的安全消纳和电网的稳定运行。同时培养了一批科研骨干,形成了一支具有国际领先研究水平的技术团队。
项目成果通过了“国家继电保护及自动化设备质量监督检验中心”检测,并通过中国电工技术学会组织召开的成果鉴定,国内外同行业专家学者对本项目成果给予了高度评价:整体技术处于国际领先水平。首台套全国产750(500)千伏自主可控继电保护装置在河南省500千伏洹仓Ⅱ线成功投入运行。并广泛应用于巴基斯坦墨-拉±660kV直流输电工程、渝鄂柔直±420kV背靠背工程、南网±500kV云贵互联直流等重大工程,近三年新增销售收入近23.3亿元,社会效益显著,国际反响良好,引领了大规模新能源送出场景下系统故障分析与保护研究,填补了适用于大规模新能源送出场景下保护原理的研究空白。


