中国电科院：强化技术攻关 支撑电网安全运行

　　8月1日，在中国电力科学研究院有限公司，电力系统安全稳定研究团队开展高比例新能源大电网安全稳定分析及控制策略验证，通过实时分析电力系统主导失稳特征，提出响应驱动式安全稳定实时分析及控制措施，推动大电网安全技术保障水平提升。

　　中国电科院充分发挥科研综合优势，在大电网安全稳定分析与控制、电力电量平衡与系统安全保障分析、大型充油设备防爆燃技术等方面，组织科研团队持续开展创新，全力支撑大电网安全稳定高效运行。

　　电力系统的非预想故障是指电力系统运行过程中，各种不可预想或难以预测的原因导致的故障。随着电力电子设备爆发式增长，其强随机性、弱支撑性、低抗扰性导致电网运行方式愈加复杂多变、非典型化特征凸显，非预想故障发生概率显著增大。

　　中国电科院电力系统安全稳定研究团队通过探索新能源高占比电力系统主导失稳形态实时响应特征，研判新型电力系统安全稳定演化规律，研究响应驱动的大电网安全稳定实时控制技术，可实现电力系统非典型运行方式、非预想故障场景下的实时判别及防控。团队从稳定分析及控制基础理论、算法软硬件集成、功能及型式试验、全链路闭环仿真测试等方面，完成了大电网安全稳定实时控制装置研发，实现了传统预案式“有限防控”到响应驱动式“全防全控”的换代升级。

　　目前，安全稳定实时控制装置已在新疆、山东电网实现示范应用。装置子站实时采集系统电气量并上送至主站，主站实时分析系统受扰响应，提前预判安全稳定性演化态势，当识别失稳风险时，可提前启动控制策略，降低故障影响范围。

　　随着特高压直流和新能源的大规模接入，大电网的安全运行面临挑战，电力电量平衡分析难度不断增大。电力系统面临的不确定性增强，系统规划平衡场景数量和复杂度显著增加，平衡分析计算量大幅增多，传统的机组组合计算方法求解速度慢，需要进行大量聚合简化，效率和精度难以兼得。

　　中国电科院电力电量平衡研究团队持续升级国家电网规划仿真平台核心算法，提出了“知识驱动+数学优化”双轮驱动的源网荷储一体化生产模拟技术，支撑电力供需平衡和新能源电力消纳仿真计算分析，提升电力规划多阶段、多方案、多场景供需平衡计算的速度和精度。年初以来，研究团队依托国家电网规划仿真平台，应用源网荷储一体化生产模拟技术开展电力电量平衡分析，研判系统供应安全和新能源电力消纳情况，助力“十五五”电网科学规划。

　　近年来，随着特高压直流工程的建设，换流变压器等大型充油设备投运数量越来越多、单体容量越来越大。作为特高压直流输电工程的关键设备，换流变压器的安全状态对于电网运行具有重要意义，需确保其安全运行。中国电科院大型充油设备防爆燃框架项目团队开展故障演化机理和清除保护技术研究，攻关特高压大型充油设备故障防爆燃关键技术和装备，提升大型充油设备安全运行水平。针对换流变压器内部故障的快速清除，团队创新提出两种技术路线，并联合国内多家单位研发快速断路器和旁路触发间隙装备。针对高能电弧场景下的换流变压器自身防爆能力提升，团队创新研制了400毫米压力释放阀。快速断路器、旁路触发间隙设备和压力释放阀共同构成了换流变压器防爆燃防线。

　　团队成员介绍，特高压换流变压器防爆燃用500千伏快速六氟化硫断路器的开断时间在25毫秒以内，机械寿命为1万次，可遏制特高压换流变压器放电电弧发展。该设备在±800千伏陇东—山东特高压直流输电工程东平换流站、±800千伏金上—湖北特高压直流输电工程帮果换流站各示范应用8台。特高压换流变防爆燃用500千伏旁路触发间隙通过第三方性能试验。目前，2台设备已在±800千伏姑苏换流站带电运行超过1个月。400毫米压力释放阀已经过密封性、启闭压力、响应时间等型式试验，全面验证了其性能稳定性与工程适配性，为后续系列化应用和标准制定打下基础。(杨亚迪)