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超特高压电网继电保护关键技术研究及应用

研究背景超特高压电网具有电压等级高，输电容量大，输送距离远，覆盖范围广等特点，电网故障带来的系统安全影响更加严重。超特高压系统故障后的暂态特征及继电保护与控制装置的配合关系复杂，超特高压工程带来的继电保护新问题对传统继电保护配置提出了更高的标准和要求。因此研究超特高压电网继电保护新原理是当前超/特高压电网建设的重大课题。主要成果构建了超特高压系统实时数字仿真系统（RTDS）模型，揭示了超特高压系统故障机理及其电磁暂态特征。在超特高压继电保护新原理方面取得了多项重大的科研成果，如：提出dR/dt振荡闭锁原理，解决了电力系统振荡过程中距离保护容易误动的难题；提出“按相补偿”方法，改革了接地阻抗继电器的接线方式，有利于阻抗选相和距离保护的快速动作；提出“虚拟电流”的构成方法，解决了母线保护的故障判别及TA饱和、断线的判别难题；提出基于电压回路方程的变压器保护新原理，解决了励磁涌流引起差动保护误动的难题等。研究开发的微机保护、继电保护测试仿真系统、变电站自动化系统、发变组保护系统及故障录波装置等均处于国际领先水平。学术影响研究团队在20世纪80年代初研发了我国第一台微机继电机保护装置，而后研发的分层、分布式变电站综合自动化系统率先在西电东送工程的首个500kV变电站投入应用；1000kV线路保护及变电站自动化系统也成功投运；依托研发技术创建的四方公司已成为我国二次设备三大制造商之一，年产值超过20亿元。相关研究成果已成功应用于实际电网中，先后2次2国家级科技进步二等奖，取得了重大经济和社会效益。

华北电力大学 2021-02-01