[00117357]电网电压暂降传递分析与监测治理

1、课题来源与背景 随着电力电子技术的发展,用电设备对电能质量的要求也大幅提高。据统计,电压暂降导致的设备异常停电占工业用户电力事故的80%,造成了巨大的经济损失与社会影响,而目前对电压暂降的全过程监测、分析存在困难。 2、技术原理及性能指标 本项目总体技术路线包括电压暂降分析与评估,电压暂降仪、电压暂降监测与综合评估系统开发,差异化治理措施研究与应用等环节,主要研究内容包含：1)针对不同类型短路故障、冲击负荷和变压器合闸等引起的电压暂降,分析了不同电网接线类型下电压暂降的传递特征与规律。对不同类型敏感负荷进行了电压暂降耐受能力与影响评估。2)分析了电压多次暂降在时间尺度上的聚集效应,定义了电压多次暂降的平均越限持续时间差和越限率,提出了电压多次暂降的持续时间曲线拟合方法;构建了改进的电压暂降严重度指标,形成了电压多次暂降严重度评估方法。3)设计开发了针对多级电网、具有同步功能的电压暂降监测仪。该监测仪基于DSP+ARM和GPS时钟信号,能够实时精确地采集基本电力参数,快速识别和记录电压谐波、电压波动、电压暂降等电能质量问题并实时上传。4)搭建了电网电压暂降仿真模型,结合电压暂降同步监测仪,开发了电压暂降监测与综合评估系统,实现了电网电压暂降的仿真、监测与分析,提供了电压暂降差异化治理措施并得到应用。 3、技术的创造性与先进性 项目发表（录用）EI检索的论文2篇,授权发明专利1项,受理发明专利2项,授权实用新型专利1项,并取得3项重大创新成果：1)首次提出了电压多次暂降的持续时间曲线拟合及严重程度评估方法,构建了改进的电压暂降严重度指标体系,实现了电压暂降严重程度的精细化评估。2)构建了基于数字信号处理器（DSP）、高级精简指令集处理器（ARM）和全球定位系统（GPS）、具有模块化结构、容纳多种通信方式的电压暂降同步监测仪。3)建立了基于电压暂降同步监测仪和实际电网仿真模型的多级电网电压暂降监测与综合评估系统。 项目成果在宁波电网投入运行,实现了电网电压暂降的全过程同步监测与分析,提供了电压暂降差异化治理措施并得到应用。 经鉴定,项目研究成果整体技术达到了国际先进水平,其中对于电压多次暂降持续时间分析和严重程度评估方法达到国际领先水平,具有较高的推广应用价值。 4、技术的成熟程度,适用范围和安全性 经第三方测试,项目开发的电压暂降监测与综合评估系统软硬件功能完善,满足设计的要求,界面友好。项目已在宁波供电公司、宁波球冠电缆股份有限公司试点应用,相关研究成果可推广到其他电网企业或对供电可靠性要求较高的企业,具备显著的经济社会效益。 5、应用情况及存在的问题 项目成果在宁波电网投入运行,实现了电网电压暂降的全过程同步监测与分析,提供了电压暂降差异化治理措施并得到应用,具有推广应用前景。 2016年6月项目完成电压暂降同步监测仪在220kV邬隘变、110kV黄梅变及10kV宁波球冠电缆股份有限公司的试点安装,完成电压暂降监测与综合评估系统上线试运行,解决了电网电压暂降传递与影响分析困难等问题,减少了人工分析工作量和出错率,节省了大量的人力费用,有效提高了电网事故处理效率,缩短了敏感用户因电压暂降导致设备停电后恢复送电时间。根据电压监测数据,针对宁波球冠电缆股份有限公司的电压暂降问题,宁波供电公司提出了加装动态电压补偿器（DVR）的治理措施。2016年9月,宁波球冠电缆股份有限公司完成动态电压补偿器（DVR）安装,运行至今未再发生电压暂降导致的设备异常停电事故,有效保障了公司正常生产。 截至2017年12月,项目已产生经济效益2588万元。项目的实施为宁波球冠电缆股份有限公司避免了大量损失,为电网调控人员的日常工作与事故处理提供了有力支撑。项目成果在化工等高危用户推广应用后,可有效降低其因生产设备突然停电造成次生灾害的风险,社会效益巨大。 6、历年获奖情况 1)荣获2018年度国网浙江省电力有限公司科学技术进步奖二等奖。 2)荣获2018年度浙江电力科学技术进步奖三等奖。