[00854256]配电网中性点接地阻抗最优控制与接地保护成套技术及装备

配电网接地方式的选择是国内外长期争论的话题。世界上各种接地方式都有成功的应用典范，其实每种接地方式都有各自的适用范围和各自的不足。配电网运行环境和运行状态经常变化，一种接地方式在一定时期是可行的，但在另一时期可能会存在严重的事故隐患。传统的中性点接地方式在电网建设时确定，电网运行时中性点接地阻抗一般不再变动，只有消弧线圈电抗可以在有限的范围内调整。传统消弧线圈调谐技术一般仅按接地残流（或脱谐度）进行整定，很难在抑制工频谐振过电压、弧光接地过电压和断线过电压、加速接地故障熄弧及有利于故障选线等各个方面都同时取得良好的效果。为了在上述各方面取得整体上的最佳效果，提高配电网的运行可靠性，该项目拓展了中性点接地方式及消弧线圈调谐的概念，把对中性点接地方式的选择推广到对中性点接地阻抗（电阻和电抗）的优化选择，把传统基于脱谐度的消弧线圈调谐推广到基于多个配电网绝缘参数综合优化分析的中性点接地阻抗最优控制。由于我国配电网电源变压器 6～35kV侧绕组一般采用三角形接线，为实现中性点经阻抗接地，需安装专用的接地变压器，产生中性点，并兼做所（厂）用电电源。接地变压器故障可能引起全变电站站用电失压，甚至可能引起全变电站失压。目前国内外还没有形成系统的接地变压器故障分析和保护理论技术，该项目也研究了接地变压器的技术规范和保护方法。小电流接地系统单相接地故障检测是我国实现配电自动化的一个难题。中性点经小电流接地配电网通常采用的单一故障选线方法只对部分故障信息进行处理，选线的可靠性不高。配电自动化FTU中仅能采用就地测量的电压电流量进行保护判据，接地保护动作精度和可靠性差，难以满足配电自动化要求。为此，该项目还一方面研究了新型基于FTU仅需采集就地电压电流量的接地保护方法，另一方面研究了对各种接地保护方法的信息融合处理技术，以提高保护的精度和可靠性。项目历近20年研究，获得发明专利8项、实用新型专利3项，发表论文200余篇，其中已被SCI收录6篇，EI收录68篇。并实现了专利成果的产业化，开发了消弧线圈自动调整系统、配电网接地保护装置、配电网中性点接地阻抗最优控制及接地保护成套装备等系列产品，促进了国内外配电网中性点接地技术的发展和升级，有效提升配电网自动化水平，为电力设备制造企业、电力生产运行企业和电力用户带来了巨大的社会经济效益。我国大部分配电网采用中性点不接地或经老式离线调节的消弧线圈接地，很难在抑制工频谐振过电压、弧光接地过电压和断线过电压、加速接地故障熄弧及有利于故障选线等各个方面都同时取得良好的效果。为此，需要对这些老式消弧线圈进行自动调谐改造。另外，每年全国新建的变电站也具有数千套消弧线圈自动调整系统或中性点接地阻抗最优控制系统的市场容量；且90年代初投入的消弧线圈自动调整系统将需要逐步升级和换代；同时随配电网自动化的建设，每年全国有数百万套配电网保护装置的需求；此外，智能电网是电力系统的发展方向，我国的坚强统一智能电网建设将投资4万亿元，配电网中性点接地阻抗控制和接地保护是智能电网的重要组成部分；因此，该产品将具有广阔的市场前景，预计年国内市场容量为4亿元。