[00108854]電力大規模外送電網高性能繼電保護關鍵技術及應用

該項目針對電力大規模外送電網對繼電保護快速性、可靠性和靈敏性提出的更高要求，開展了大容量變壓器電流差動保護新技術、遠距離輸電線路電流差動保護新原理、母線保護新方法等研究，并結合寧夏電網開展了實踐應用。 項目針對變壓器勵磁涌流影響差動保護快速性和可靠性難題，首次建立變壓器全工況鐵芯飽和統一數學模型，提出鐵芯飽和快速定量判別方法，突破國內外在涌流產生后依據波形特征難以準確快速辨識的技術局限，實現對勵磁涌流的提前預判，發明了不經涌流判據閉鎖的差動保護方法，動作時間至少縮短40%；針對高壓長線路電容電流降低差動保護靈敏性和可靠性難題，突破國內外技術著力于提高電容電流補償精度的思路，發明了原理上不受電容電流影響的差動阻抗繼電器，自動適應于包括參數動態變化的可控高抗、可控串補在內的各類輸電線路，750kV線路保護抗過渡電阻能力由450歐提升至1000歐，區外故障可靠不誤動；依據輸電線路電磁波時域傳播機理，提出將空間上不同位置差電流變換為空間上一點差電流的計算方法，導出了線路參考點差動電流與故障點電流之間的函數關系，發明了基于故障相差流制動非故障相的貝瑞隆差動保護方法，解決了輸電線路分布電容電流影響保護靈敏性和可靠性難以兼顧的難題；發明了三分區特性差動繼電器，解決了傳統兩分區特性繼電器無法兼顧保護快速性、靈敏性和抗電流互感器（TA）飽和能力的難題。區外故障TA正確傳變時間低至2~3ms時可靠不誤動，轉換性故障時保護動作時間至少縮短10ms；揭示短路時TA二次回路故障相和非故障相電流耦合機理，提出了故障相電流制動差動保護方法，解決了近年頻發的非故障相TA飽和導致差動保護誤動難題。項目研制了線路、變壓器、母線等系列化保護設備，已在寧夏廣泛應用，并已推廣至我國全部省級電網，出口多個國家和地區取得了顯著的社會經濟效益。項目獲授權發明專利31件，登記軟件著作權2件，編制國家標準3項，發表核心論文72篇。