清華新聞網(wǎng)7月7日電 6月19日及26日，國(guó)家電網(wǎng)公司于張北柔性直流工程中都換流站送端220kV交流線(xiàn)路分別組織開(kāi)展了人工區(qū)外接地短路和人工區(qū)內(nèi)接地短路試驗(yàn)，由電機(jī)系董新洲教授率領(lǐng)的電力系統(tǒng)保護(hù)團(tuán)隊(duì)所研制的220kV高壓交流線(xiàn)路行波差動(dòng)保護(hù)裝置在試驗(yàn)中正確判別故障，區(qū)外故障正確不動(dòng)作、區(qū)內(nèi)故障正確動(dòng)作，標(biāo)志著高壓交流線(xiàn)路行波差動(dòng)保護(hù)技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)取得圓滿(mǎn)成功。該技術(shù)可有效解決新能源電力系統(tǒng)雙弱饋線(xiàn)路安全保護(hù)問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了行波保護(hù)理論和技術(shù)研究的新飛躍。
人工短路試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)
人工短路試驗(yàn)中裝置動(dòng)作結(jié)果
高比例新能源接入的新型電力系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的關(guān)鍵載體，柔直電網(wǎng)是支撐新能源靈活高效應(yīng)用的重要手段。近年來(lái)，我國(guó)電力系統(tǒng)中新能源接入比例不斷提升，柔性直流輸電技術(shù)日趨成熟。張北柔直工程作為全世界首個(gè)柔直電網(wǎng)，其建成投運(yùn)是我國(guó)電力系統(tǒng)發(fā)展中的標(biāo)志性事件，是我國(guó)電力工作者為世界電力系統(tǒng)作出的重要貢獻(xiàn)。然而張北柔直電網(wǎng)送端交流線(xiàn)路則是典型的雙弱饋線(xiàn)路，即送端是風(fēng)電場(chǎng)，容量小、短路電流水平低；受端和柔直電網(wǎng)相連接，短路電流更小，故障特征不明顯。對(duì)于雙弱饋線(xiàn)路，傳統(tǒng)繼電保護(hù)不能正確判別其故障，這給新型電力系統(tǒng)的安全帶來(lái)了巨大威脅和挑戰(zhàn)，甚至成為了制約新型電力系統(tǒng)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)瓶頸。
針對(duì)雙弱饋交流線(xiàn)路繼電保護(hù)靈敏度問(wèn)題，董新洲團(tuán)隊(duì)提出了適合于交流線(xiàn)路的行波差動(dòng)保護(hù)原理，考慮了線(xiàn)路的分布電容電流與電氣量傳播時(shí)延，以此為基礎(chǔ)開(kāi)發(fā)了行波繼電保護(hù)裝置TP-02，從根本上解決了制約繼電保護(hù)靈敏度提升的關(guān)鍵問(wèn)題，并于2023年4月27日起在國(guó)網(wǎng)冀北電力的組織下于張北柔直電網(wǎng)送端新能源送出線(xiàn)路掛網(wǎng)試運(yùn)行。本次試驗(yàn)的成功證明了行波差動(dòng)保護(hù)理論的正確性和裝置的有效性。
雙弱饋線(xiàn)路行波差動(dòng)保護(hù)裝置屏柜
董新洲率領(lǐng)的電力系統(tǒng)保護(hù)團(tuán)隊(duì)是故障行波理論及行波保護(hù)技術(shù)的開(kāi)創(chuàng)者。該團(tuán)隊(duì)所研制的特高壓直流線(xiàn)路行波保護(hù)裝置于2020年起投運(yùn)全世界電壓等級(jí)最高、傳輸容量最大、輸電距離最長(zhǎng)的新疆昌吉-安徽古泉±1100kV特高壓直流輸電工程，并取得了理想的運(yùn)行結(jié)果。交流行波差動(dòng)保護(hù)的成功進(jìn)一步豐富完善了行波保護(hù)技術(shù)體系。
部分團(tuán)隊(duì)成員合影
供稿：電機(jī)系
編輯：李華山
審核：郭玲
