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变电站复杂电磁环境模拟关键技术与成套装备

发布时间: 2022-09-01

来源: 科技服务团

基本信息

合作方式: 技术服务
成果类型: 新技术
行业领域:
电力、热力、燃气及水生产和供应业,电力、热力生产和供应业
成果介绍
众所周知,变电站运行时形成了复杂电磁环境,过去传统的一二次电力设备通过分开布置的方式保证其正常运行。但是近年来,智能电网技术的发展趋势,尤其是一二次融合电力智能设备的应用,使得复杂电磁环境下的运行安全问题更为突出,运行故障时有发生。二次设备各功能以智能传感器方式或内嵌于主设备本体或一体化安装,现有电磁兼容相关标准已不能满足这一技术发展的要求,导致这类设备电磁兼容性故障率较高,严重制约了智能变电站技术的推广和应用,成为我国建设坚强智能电网的瓶颈。主要问题是单一参数试验强度低于现场多参数叠加,元件和设备级试验不能满足系统级要求,短时一次性试验不能发现长期累积效应产生的缺陷。在这种背景下,项目组依托国家电网公司科技项目,结合智能电网和电力物联网的建设需求,产、学、研、用多家单位联合攻关,开展了暂态电磁环境标准化模拟、变电站系统级强暂态电磁环境真型模拟、变电站系统级长期电磁环境模拟等关键技术究,研制了相应的110kV~500kV成套装备,有效解决了变电站复杂电磁环境下电力智能设备故障频发的难题,取得了集理论、技术、装备和应用于一体的系列成果。
成果亮点
(1)提出了强暂态电磁环境标准模拟试验方法,攻克了变电站实际电磁环境标准化模拟难题。研制出基于断路器精细控制球隙电弧通断技术的强暂态电磁环境标准模拟试验装置,实现了不同现场电磁环境的模拟,其中电场强度达到70kV/m ,重复次数达到400次/秒。 (2)研制出110kV~500kV系统级强暂态电磁环境真型模拟试验平台和测量系统,可以对110kV~500kV变电站典型暂态过程的电磁环境进行有效模拟和测量,实现了变电站实际复杂电磁环境下电力智能设备电磁防护性能的考核。 (3)提出了变电站系统级长期电磁环境模拟考核方法,研制出开放式系统级长期电磁防护性能考核平台,实现了电力智能设备在长期全电压全电流和多因素叠加环境下的电磁兼容性考核。
团队介绍
本项目成果授权专利8项,其中发明专利7项,软著1项,发表中文核心及以上论文14篇,其中EI论文11篇,研制标准化模拟骚扰源装置1套,真型模拟试验平台7套,长期电磁防护性能考核平台1套。项目成果在国网陕西电力,国网黑龙江电力的智能变电站中得到应用,如富平330kV新一代智能变电站、黑龙江500kV华民智能变电站等,促进了泰开、武汉伏佳安达、烟台国网中电等国内设备厂家技术升级,推动了智能电网建设的标准化,保障了电网安全运行,近三年创造直接经济效益***万元。以雷清泉院士为组长的专家组一致认为,该项目科技成果中的变电站现场标准化模拟技术,真型模拟试验平台和测量系统达到国际领先水平。
成果资料
产业化落地方案
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成果综合评价报告

评价单位:“科创中国”新型电力系统装备产业科技服务团 (中国电工技术学会) 评价时间:2022-09-02

刘尚合

中国人民解放军陆军工程大学

中国工程院院士

综合评价

近年来,智能电网技术的发展,尤其是一二次融合电力智能设备的应用,使得复杂电磁环境下的运行安全问题更加突出,变电站复杂电磁环境模拟技术成为智能电网稳定运行的核心技术。该目开展了变电站电磁环境模拟关键技术研究,研制了成套装备,有效解决了复杂电磁环境下电力智能设备故障频发的难题,形成如下创新成果: (1)提出了强暂态电磁环境标准模拟试验方法,研制出强暂态电磁环境标准模拟试验装置,解决了变电站电磁环境的标准化模拟难题。 (2)研制出110kV~500kV系统级强暂态电磁环境真型模拟试验平台和测量系统,实现了变电站复杂电磁环境下电力智能设备电磁防护性能的考核,提高了电力智能设备的可靠性。 (3)提出了变电站系统级长期电磁环境模拟考核方法,研制出系统级长期电磁防护性能考核平台,实现了电力智能设备的长期电磁兼容性考核,提高了电力智能设备的长期运行可靠性和稳定性。 该项目创新性强,拥有自主知识产权,项目成果在国网陕西电力,国网黑龙江电力的智能变电站中得到应用,促进了国内设备厂家技术升级。
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