[00108854]电力大规模外送电网高性能继电保护关键技术及应用

该项目针对电力大规模外送电网对继电保护快速性、可靠性和灵敏性提出的更高要求，开展了大容量变压器电流差动保护新技术、远距离输电线路电流差动保护新原理、母线保护新方法等研究，并结合宁夏电网开展了实践应用。 项目针对变压器励磁涌流影响差动保护快速性和可靠性难题，首次建立变压器全工况铁芯饱和统一数学模型，提出铁芯饱和快速定量判别方法，突破国内外在涌流产生后依据波形特征难以准确快速辨识的技术局限，实现对励磁涌流的提前预判，发明了不经涌流判据闭锁的差动保护方法，动作时间至少缩短40%；针对高压长线路电容电流降低差动保护灵敏性和可靠性难题，突破国内外技术着力于提高电容电流补偿精度的思路，发明了原理上不受电容电流影响的差动阻抗继电器，自动适应于包括参数动态变化的可控高抗、可控串补在内的各类输电线路，750kV线路保护抗过渡电阻能力由450欧提升至1000欧，区外故障可靠不误动；依据输电线路电磁波时域传播机理，提出将空间上不同位置差电流变换为空间上一点差电流的计算方法，导出了线路参考点差动电流与故障点电流之间的函数关系，发明了基于故障相差流制动非故障相的贝瑞隆差动保护方法，解决了输电线路分布电容电流影响保护灵敏性和可靠性难以兼顾的难题；发明了三分区特性差动继电器，解决了传统两分区特性继电器无法兼顾保护快速性、灵敏性和抗电流互感器（TA）饱和能力的难题。区外故障TA正确传变时间低至2~3ms时可靠不误动，转换性故障时保护动作时间至少缩短10ms；揭示短路时TA二次回路故障相和非故障相电流耦合机理，提出了故障相电流制动差动保护方法，解决了近年频发的非故障相TA饱和导致差动保护误动难题。项目研制了线路、变压器、母线等系列化保护设备，已在宁夏广泛应用，并已推广至我国全部省级电网，出口多个国家和地区取得了显著的社会经济效益。项目获授权发明专利31件，登记软件著作权2件，编制国家标准3项，发表核心论文72篇。