項(xiàng)目名稱(chēng)：交直流電力系統(tǒng)連鎖故障主動(dòng)防御關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用
主要參與單位：國(guó)網(wǎng)河南省電力公司，清華大學(xué)，中國(guó)電力科學(xué)研究院有限公司，國(guó)網(wǎng)上海市電力公司，西安交通大學(xué)，國(guó)網(wǎng)四川省電力公司
項(xiàng)目簡(jiǎn)介：目前我國(guó)已建成世界上電壓等級(jí)和直流輸電比例最高、結(jié)構(gòu)最復(fù)雜的交直流電力系統(tǒng)。項(xiàng)目突破了交直流電力系統(tǒng)連鎖故障準(zhǔn)確建模、主動(dòng)預(yù)防及主動(dòng)阻斷等國(guó)際電工界公認(rèn)的三大技術(shù)難題，首次研發(fā)了具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的交直流電力系統(tǒng)連鎖故障主動(dòng)防御系列核心技術(shù)和交直流電力系統(tǒng)連鎖故障分析、電網(wǎng)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及安全預(yù)警、連鎖故障在線阻斷系統(tǒng)系列軟件平臺(tái)，廣泛應(yīng)用于我國(guó)五大交直流電力系統(tǒng)、20多個(gè)省級(jí)電力系統(tǒng)和100多個(gè)電力工程項(xiàng)目，為保障我國(guó)特超高壓交直流電力系統(tǒng)安全運(yùn)行發(fā)揮了重要作用。
特高壓發(fā)展對(duì)電網(wǎng)安全運(yùn)行管理 提出新要求
2009年1月6日，世界首個(gè)特高壓工程——1000千伏晉東南—南陽(yáng)—荊門(mén)特高壓交流試驗(yàn)示范工程投入商業(yè)運(yùn)行，我國(guó)電網(wǎng)自此邁入特高壓時(shí)代。10年來(lái)，我國(guó)特高壓電網(wǎng)發(fā)展迅猛，特高壓技術(shù)已經(jīng)成為“中國(guó)創(chuàng)造”和“中國(guó)引領(lǐng)”的金色名片。
河南地處中原腹地，樞紐區(qū)位優(yōu)勢(shì)明顯。2009年，世界首個(gè)特高壓交流工程在此落地。2014年1月27日，當(dāng)時(shí)世界上輸送功率最大的直流輸電工程——哈密南—鄭州（天山—中州）±800千伏特高壓直流輸電工程投運(yùn)，河南電網(wǎng)在全國(guó)省級(jí)電網(wǎng)中率先邁入特高壓交直流混聯(lián)運(yùn)行階段。
“率先邁入特高壓交直流混聯(lián)運(yùn)行新時(shí)代既是一種榮譽(yù)，更是一種責(zé)任。從特高壓電網(wǎng)建立之日起，確保其安全穩(wěn)定運(yùn)行就是我們面臨的重大課題之一。這也沒(méi)有任何國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)可供參考。”河南電科院電網(wǎng)技術(shù)中心專(zhuān)責(zé)張振安說(shuō)。他是交直流電力系統(tǒng)連鎖故障主動(dòng)防御關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用項(xiàng)目的主要牽頭人之一。
張振安介紹，我國(guó)目前已建成世界上電壓等級(jí)和直流輸電比例最高、同步機(jī)群規(guī)模最大和結(jié)構(gòu)最復(fù)雜的交直流電力系統(tǒng)，一旦發(fā)生連鎖故障，容易引發(fā)大規(guī)模停電事故?！敖恢绷麟娏ο到y(tǒng)連鎖故障一般伴隨著初始故障、故障擴(kuò)散和振蕩崩潰三個(gè)階段，現(xiàn)有技術(shù)側(cè)重從交直流混聯(lián)電網(wǎng)層面預(yù)防大停電事故，缺乏從交直流電力系統(tǒng)源-網(wǎng)-荷全局角度研究引發(fā)大停電的連鎖故障發(fā)生機(jī)理、傳播過(guò)程以及阻斷技術(shù)?！彼M(jìn)一步解釋說(shuō)。
立足更高層次，從全局角度提升交直流電力系統(tǒng)運(yùn)行保障水平，對(duì)我國(guó)特高壓事業(yè)健康發(fā)展意義重大。
打造國(guó)際領(lǐng)先的 連鎖故障主動(dòng)防御技術(shù)體系
為了提升特高壓交直流混聯(lián)運(yùn)行階段對(duì)大電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的駕馭能力，國(guó)網(wǎng)河南電力聯(lián)合清華大學(xué)、中國(guó)電科院等單位，組成交直流電力系統(tǒng)連鎖故障主動(dòng)防御關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用聯(lián)合攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，努力為我國(guó)特高壓電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行裝上“報(bào)警器”、筑起“防火墻”、配上“滅火器”。
“構(gòu)建交直流電力系統(tǒng)連鎖故障主動(dòng)防御體系需要突破眾多技術(shù)瓶頸，主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：首先，連鎖故障誘因千差萬(wàn)別，交直流系統(tǒng)相互作用機(jī)理復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)交直流電力系統(tǒng)連鎖故障整體建模十分困難；第二，連鎖故障路徑成組合數(shù)爆炸，缺少停電風(fēng)險(xiǎn)的解析計(jì)算方法，必須要找到快速辨識(shí)連鎖故障危險(xiǎn)路徑、主動(dòng)預(yù)防連鎖故障風(fēng)險(xiǎn)的方法；第三，連鎖故障會(huì)導(dǎo)致電力系統(tǒng)遠(yuǎn)離正常工況，被動(dòng)防控體系難以阻斷連鎖故障，建立主動(dòng)阻斷技術(shù)勢(shì)在必行。這也是國(guó)際電工界公認(rèn)的三大技術(shù)難題?！睆堈癜舱f(shuō)。
針對(duì)交直流電力系統(tǒng)連鎖故障風(fēng)險(xiǎn)防范的重大工程需求和關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)通過(guò)產(chǎn)學(xué)研協(xié)同攻關(guān)，創(chuàng)建了“微觀-宏觀”協(xié)同的交直流電力系統(tǒng)連鎖故障整體動(dòng)力學(xué)建模及分析技術(shù)、危險(xiǎn)故障路徑快速辨識(shí)和連鎖故障風(fēng)險(xiǎn)主動(dòng)預(yù)防技術(shù)以及連鎖故障在線主動(dòng)阻斷技術(shù)，構(gòu)建起具有我國(guó)完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的交直流電力系統(tǒng)連鎖故障主動(dòng)防御技術(shù)體系。項(xiàng)目獲得授權(quán)發(fā)明專(zhuān)利43項(xiàng)、軟件著作3項(xiàng)，編制企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng)，主要性能指標(biāo)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。
“交直流電力系統(tǒng)連鎖故障主動(dòng)防御技術(shù)體系的建立，大大提高了我們對(duì)交直流電力系統(tǒng)連鎖故障的駕馭能力，實(shí)現(xiàn)交直流電力系統(tǒng)連鎖故障阻斷由被動(dòng)型向主動(dòng)型轉(zhuǎn)變。”張振安說(shuō)。
支撐電網(wǎng)安全運(yùn)行 經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益顯著
交直流電力系統(tǒng)連鎖故障主動(dòng)防御技術(shù)體系的建立，使我國(guó)在建立與特高壓電網(wǎng)發(fā)展規(guī)模相適應(yīng)的安全技術(shù)管理體系上實(shí)現(xiàn)了新突破、邁上了新臺(tái)階，具有顯著的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益。
通過(guò)成果轉(zhuǎn)化，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)研發(fā)出了具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的交直流電力系統(tǒng)連鎖故障主動(dòng)防御核心技術(shù)及交直流電力系統(tǒng)連鎖故障仿真平臺(tái)、電網(wǎng)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及安全預(yù)警系統(tǒng)和連鎖故障在線主動(dòng)阻斷系統(tǒng)三個(gè)軟件平臺(tái)，目前已應(yīng)用到四川、新疆兩個(gè)送端系統(tǒng)，河南、上海、廣東3個(gè)受端系統(tǒng)，20多個(gè)省級(jí)電網(wǎng)公司、100多個(gè)電力工程項(xiàng)目，為其連鎖故障預(yù)測(cè)、預(yù)防及阻斷提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐。
“該項(xiàng)目支撐電網(wǎng)安全運(yùn)行的同時(shí)，還間接促進(jìn)了清潔能源的外送和消納，為優(yōu)質(zhì)資源大范圍內(nèi)優(yōu)化提供技術(shù)支撐，有力地推動(dòng)了清潔替代和電能替代，助推了可持續(xù)發(fā)展?！睆堈癜舱f(shuō)。
未來(lái)，我國(guó)還將建設(shè)多項(xiàng)特高壓工程，該技術(shù)也將迎來(lái)更加廣闊的應(yīng)用空間，為守護(hù)我國(guó)特高壓電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行發(fā)揮出更大的作用。
主辦單位：中國(guó)電力發(fā)展促進(jìn)會(huì) 網(wǎng)站運(yùn)營(yíng)：北京中電創(chuàng)智科技有限公司 國(guó)網(wǎng)信通億力科技有限責(zé)任公司 銷(xiāo)售熱線：400-007-1585
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