提名北京市科学技术奖候选项目公示

提名北京市科学技术奖候选项目公示
一、项目名称：
提高复朵电网输电通道继电保护装备灵敏性和适应性的关键技术
二.提名者及提名意见：
（一）提名者
中国电力科学研究院有限公司
（二）提名意见
本项目针对新能源发展、输电通道紧张、电网结构复杂及故障特性变化条件下提升交流输电通道继电保护灵敏性及适应性的重大需求，提出了全套解决方案。

在适应新能源接入方面，提出了利用序差动电流幅值相位特征的输电线路单相接地故障精准选相方法、根据线路两侧电流幅值关系自动调整制动电流的高灵敏度电流差动保护新判据，解决了新能源电源短路电流受限降低线路保护故障识别能力的技术难题。

在适应电力电子设备接入方面，提出了适用于高串补度线路自适应电流差动保护。

在适应复杂结构输电线路方面,提出了GIL-架空混合线路的分区差动保护协同方案、结合故障区段的混合线路重合闸策略，首次揭示了同塔输电线路纵向故障导致非故障线路保护误动机理，提出了基于零、负序电压分量双向补偿的线路故障识别判据，大幅提升了线路保护的动作性能。

在此基础上,研发了一系列新型线路保护装置。

项目成果已经在北京、江苏、重庆等电网实现工程应用，并在全国电网进行推广,有力保障了电网的安全稳定运行, 显著提升了电网消纳新能源能力，经济效益显著。

同意该项目提名申报2020年度北京市科技进步一等奖。

三、项目简介：
电网安全关系国计民生，交流输电线路长期裸露于户外,故障比例高（占电
网故障总数的90%以上），影响范围大，线路保护担负着识别并隔离故障的重要使命。

随着大规模新能源及大量电力电子设备接入电网，使得线路结构及故障特性发生深刻变化，导致传统交流线路保护而临如下挑战：①新能源电源短路电流受限，大幅降低故障相识别能力，导致线路保护切除非故障线路,扩大事故范围。

②高比例新能源接入电网削弱了交流线路故障电流,大幅降低了线路保护识别故障灵敏度。

③串补电容等电力电子设备接入交流线路，导致内部故障呈现外部故障特征，造成线路保护无法切除故障。

④特高压交流GIL- 架空线混合线路结构复杂,现有保护无法准确识别故障区段。

⑤同塔交流线路一回线发生纵向故障会引发多条非故障线路连锁跳闸。

以上难题严重影响电网安全稳定运行及供电可靠性，亟待解决。

项目组在国家电网公司科技项目支持下，历经9年持续攻关，针对高比例新能源及电力电子设备接入后线路保护面临的技术难题，提出了一系列解决方案，主要创新点如下：
（1）提出了根据线路两侧电流幅值关系自适应调整制动电流的高灵敏度电流差动保护新判据，解决了新能源电源短路电流受限降低线路保护故障识别能力的技术难题。

（2）发明了利用正、负、零序差动电流幅值、相位特征的输电线路单相接地故障精准选相方法,消除了单相故障导致线路三相跳闸降低供电可靠性的隐患。

（3）提出了依据故障时电流方向调整电流差动保护制动系数的方法,消除了高串补度线路因故障时电流反向继电保护拒动导致事故扩大的隐患。

（4）提出了架空与气体绝缘金属封闭（GIL）混合式输电通道的分区差动保护协同方案，实现了线路故障区段准确识别；提出了结合故障区段的混合线路重合闸策略，研发了感应电流快速释放装置的自动控制系统，保障了GIL设备的安全运行。

（5）提出了基于零、负序电压分量双向补偿的线路故障识别判据，揭示了同塔多回输电线路故障导致非故障线路保护方向元件误动机理，避免了非故障线路继电保护的误动作。

项目授权发明专利25项，发表论文35篇。

项目成果己经在北京、江苏、重庆等电网实现工程应用，并在全国电网进行推广，运行期间发生112起线路故障，保护装置均正确识别并快速隔离故障。

近三年, 累计新增销售额10.6亿元。

项目成果对于保障了北京地区电网的安全稳定运行及促进新能源消纳具有重要意义。

四、主要知识产权证明目录：
五、主要论文著作目录。