[00740366]电力线路行波保护关键技术及装置开发应用

该项目属电气工程领域，涉及电力系统及其自动化、继电保护专业。继电保护是电力系统的第一道安全防线，通过快速检测并切除故障设备以达到保障电气设备和电网安全的目的。美国电气和电子工程师协会IEEE继电保护委员会的调研表明：70%的大停电事故是由继电保护诱发或加剧的，暴露出现有保护存在问题。行波保护不受电力系统振荡、过渡电阻、分布电容、电流互感器饱和等影响，是新一代前沿继电保护技术。项目团队经过10余年的基础研究和技术攻关，提出了故障行波基础理论，攻克了行波保护关键技术，取得多项原创性发明并产业化。获中国授权发明专利20项，获美国、欧盟等外国授权发明专利11项；发表SCI和EI检索论文108篇。该项目揭示了行波与故障之间的依存机理，提出基于初始行波信息的电力线路继电保护思想和方法。针对超特高压线路无法获取电压行波难题，突破电磁暂态电路和电磁场割裂分析的瓶颈，创造性利用低频电压对宽频电流行波进行极化以获取故障方向，首创行波保护抗强电磁干扰技术，发明了行波方向比较式纵联保护，方向元件出口5ms，保护动作时间15ms，比传统保护快1倍；针对配电线路故障强负荷背景、弱故障特征难题，发现并证实行波与中性点接地方式几乎无关，发明了针对配电线路单相接地故障的行波保护技术，首次实现了单相接地故障的快速告警与可靠切除；针对高压线路后备保护难以识别振荡以及振荡中再故障问题，发明了基于阻抗变化率的后备保护，实现了振荡中无故障可靠闭锁，振荡中故障可靠跳闸，且仅跳故障相，统一了后备保护的可靠性和安全性。项目成果已广泛应用于10-750kV不同电压等级的电力线路，显著提升了电力系统安全水平，产生了显著的经济效益和社会效益。