交窜直双维智防技术
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完成单位:湖北华电西塞山发电有限公司,湖北工业大学,丹东华通测控有限公司
登记编号:-
登记年份:2025
发布时间:2025-03-09
成果主要完成人
王亚洲,胡贤矿,尹恒,王胤,周海烽,王书畅,程启,王淑青,宋
项目概况
研究背景:在传统燃煤电厂中,交窜直(交流窜入直流系统)易引发马达保护器(马保)误动,导致大规模设备跳闸或误启,严重威胁电厂安全运行。现有研究多聚焦于直流系统绝缘监测,但对交窜直的暂态机理分析不足,缺乏有效预防措施。本成果针对一次交窜直引发的大规模马保误动事件,开展系统性研究,旨在攻克技术与管理难题。
管理及技术难点:交窜直现象成因复杂,涉及长电缆分布电容(C2、C3)的耦合效应,导致马保开入量模块瞬间承受高压;传统马保抗干扰能力不足,误动风险高;现场急停按钮等设备易受环境因素影响,成为交窜直风险源头;现有改造方案成本较高。此外,现有解决方案缺乏精细模型支撑,难以平衡抗干扰与设备可靠性。
成果先进性及创新性:
1.精细建模与仿真验证:首次建立交窜直精细等效模型,通过MATLAB仿真揭示电压波形由“衰减直流量”“暂态交流分量”“稳态交流分量”叠加而成,明确窜入瞬间为最危险时段,为措施制定提供理论依据。
2.双策略抗干扰技术:提出“扛”与“躲”双维度解决方案:“扛”通过加装大功率重动继电器提升动作电压(大于5W),硬扛冲击;“躲”采用软件防抖延时(500ms)规避暂态风险,可几乎零成本改造,通过换型抗干扰马保实现大规模应用。
3.源头治理专利技术:创新设计“防止急停按钮交直流窜电的控制回路”(专利号:ZL20232295657.9),将急停信号接线约束于配电柜内,彻底消除环境因素导致的交窜直风险,节约电缆敷设成本30%以上。
可推广性:成果适用于各类采用直流控制系统的电厂及工业场景,尤其对长电缆、复杂环境场所具有普适性。相关技术已形成标准化管理措施(如设备防雨、回路分区、安措规范等),可快速复制推广。
经济社会效益:实施后,公司102台关键设备完成改造,误动事件归零,年均减少非计划停机损失超500万元;几乎0成本实现设备可靠性100%提升。专利技术及管理措施为行业提供标杆案例,获电力行业技术监督优秀论文一等奖,推广至3家电厂,节约改造成本超120万元,为行业制定抗干扰标准提供实践依据。
推动行业进步:本成果填补了交窜直暂态分析领域的技术空白,提出的双策略解决方案和源头治理方法为行业制定抗干扰标准提供了实践依据,助力提升电力系统安全性与稳定性,具有显著的行业引领价值。
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