[00117105]超/特高压大型并联无功补偿设备保护技术研究及应用

本项目属于电力系统及其自动化学科。近年来我国交直流超/特高压、大容量及远距离输电技术取得举世瞩目的成就,在有功功率远距离大规模输送的同时,无功功率就地平衡及电网电压控制的重要性越来越凸显。常规的低压无功补偿设备难以完全满足远距离输电、强无功支撑的要求,大容量并联无功补偿设备成为超/特高压电网必备的关键设备,其中包括新型并联无功补偿设备：可控高抗、抽能高抗、同步调相机等。这些设备在限制过电压、防止直流换相失败、无功就地快速平衡、保障电网电压稳定等方面发挥不可替代的作用,但这些设备结构参数和故障机理有新的特点,其继电保护技术没有现成的经验可参考,亟待研究。本项目在深入研究并联无功补偿设备及超/特高压交直流电网故障机理的基础上,成功研制了对应的继电保护设备,保障了对应设备及电网的安全。项目主要创新点包括： 1、首创研制了我国首套500kV分级可控高抗保护、国际首套750kV智能化分级可控高抗保护、国际首套750kV智能化磁控式可控高抗保护、国际首套1000kV特高压分级可控高抗保护。针对可控高抗的继电保护技术难题,创造性地提出了末端电流制动的综合比率制动纵差保护、容错复判自适应匝间保护、大差动保护、控制绕组零序电流保护等多项新原理新技术。这些技术为国内外首创,填补了可控高抗保护方面的空白。 2、首创研制了国际首套主后合一的500kV抽能高抗保护,首次提出基于弱磁耦合的超高压抽能高抗零序差动保护、虚拟零序阻抗技术、新型匝间保护、不受系统侧干扰的抽能转角过流保护等新原理新技术,确保了抽能高抗保护的快速性、灵敏性和可靠性。经中国电机工程学会组织鉴定,超高压抽能高抗保护设备研制及应用整体达到国际领先水平。 3、首创研制了国际首套300Mvar新型调相机组保护,首次提出基于多分量复合电流涌流闭锁的主变差动保护、自适应系统电压变化的调相机失磁保护新方案、调相机启动过程保护、惰转并网过程非同期合闸识别的误上电保护等多项新原理新技术。经中国电机工程学会组织鉴定,大型调相机变压器组保护设备研制及应用整体达到国际领先水平。 本项目已获授权专利27项,发表论文24篇,获软件著作权2项,完成国家标准、行业及企业标准7项,项目团队主持完成了行标《高压并联电抗器保护装置通用技术条件》和国标《同步调相机组保护装置通用技术条件》。项目成果已在电网多个工程中得到应用。现场运行表明其性能优良,稳定可靠,有力保障了超/特高压大型并联无功补偿设备和电网的安全稳定运行。