[00115779]提高直流系统安全稳定性关键技术研究和工程应用

目前特高压直流系统的输电功率已达800万千瓦,在电力输电网中扮演着越来越重要的角色,一旦发生强迫停运不但会造成巨大的经济损失,而且会对送受端交流系统造成巨大的冲击,对电网安全稳定运行形成潜在的威胁。根据中国电监会2013年发布的《关于全国直流输电系统强迫停运情况的通报》,2006年至2011年全国在运直流输电系统累计换流站原因强迫停运133次,占强迫停运总次数的66.8%;引起强迫停运次数最多的换流站设备是控制和保护系统,这两类系统所导致的强迫停运次数占到了换流站原因总次数的51%。开展换流站设备,尤其是控制保护设备的隐患排查和专题研究,消除软、硬件设计的缺陷,将能有效解决目前直流系统强迫停运的问题,提高直流输电系统的可靠性指标。 着眼于提高直流输电系统的安全稳定性,本项目主要开展三方面的工作。一是开展换流站设备保护的隐患排查,重点研究换流阀过流保护等课题,提出解决方案。二是开展直流保护软件隐患排查,对明确存在的隐患提出整改方案、对于尚不直接构成威胁的问题进行安全风险评估,并提出优化建议。三是针对共性或特别复杂的问题开展专题研究,以解决直流系统的深层次问题。 设备保护隐患排查对不同供货商提供的换流阀、换流变等一次设备耐受能力和保护定值进行了适应性校核,提出了高岭、黑河等直流工程的过流保护、换流变饱和保护、最后断路器保护和直流谐波保护的保护原理和定值修改建议。直流保护软件隐患排查共查找出28个问题,其中对于金属回线接地保护等15个问题已有明确的解决方案和整改措施,对于站内接地过流保护等13个问题提出了优化建议。专题研究包括“交流CT（IAN和ICN）用于直流差动保护的合理性研究”等9项内容,提出了直流场中性线EL避雷器外置等原创性研究成果。 上述成果已在在运或在建直流工程中应用,并将推广至新建直流工程中,这些成果对于提高我国在运和待建直流工程的可靠性、提高我国直流设计和设备水平都具有巨大的推动作用。