复杂电网差动保护 关键技术及应用

　　随着“西电东送”战略实施、清洁能源大规模开发和外送，我国逐步建成世界上电压等级最高、输送距离最远、交直流混联的特大型复杂电网。在这种形势下，我国复杂电网“故障全局化”的特征逐步凸显。

　　作为电网安全第一道防线中的主保护，差动保护设备担负着第一时间快速切除故障的重任，是电网和各类电气设备的“贴身保镖”。

　　随着电网电压等级不断提升、规模和复杂度持续加大，线路分布电容电流成倍增长、大容量变压器励磁涌流与故障电流波形更趋相似、故障暂态电流幅值大衰减慢等特征逐步呈现，多次造成差动保护误动或慢动，导致电网事故扩大和设备损坏，差动保护精准快速辨识故障难度愈加凸显，面临严峻挑战。

　　针对上述问题和挑战，项目组由国网电科院牵头，在国家科技攻关计划、自然科学基金等多个项目的支持下，历时13年科研攻关，成功突破输电线路、大容量变压器、发电机、母线等成套保护装置关键核心技术，大幅提升故障识别能力，缩短动作时间，提升动作可靠性，推动我国电网完成以差动保护为主保护的升级换代。

　　项目构建了复杂电网差动保护技术体系，自适应于不同保护对象、不同应用场景、不同故障演化过程，解决了差动保护快速性、灵敏性、可靠性难以兼顾的难题。

　　基于上述成果，项目组研制的系列继电保护装置通过德国技术检验协会（TUV）等5家权威机构检测认证，获国家授权发明专利59项，出版专著4部，发表被SCI/EI收录的论文97篇，牵头制订《1000kV电力系统继电保护技术导则》等国家标准。多位院士专家组成的鉴定委员会一致认为，项目成果整体技术处于国际领先水平。

　　项目成果已广泛应用于我国220千伏～1000千伏各电压等级电网，涵盖新一代调相机组工程、海上风电工程以及川藏联网工程等重要工程，对不满足我国复杂电网要求的进口保护进行了批量替换，带动我国高压电网新投运设备100%配置国产差动保护。产品还出口至数十个国家和地区。