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特高压交流输电线路工频参数测量技术的创新之路

放大字体  缩小字体 发布日期:2021-07-21  来源:国家电网报  浏览次数:7418
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核心提示:特高压交流输电线路工频参数测量技术的创新之路

7月16日,《特高压交流输电线路工频参数测量导则》正式发布,可为世界各国特高压交流线路工频参数测量提供指导。这项标准的发布提升了我国在国际电工领域的影响力与话语权。

“这个项目成果目前已经广泛应用于我国特高压交流输电工程。”7月16日,安徽电力科学研究院输变电技术中心副主任傅中在《特高压交流输电线路工频参数测量导则》发布会上介绍工频参数测量技术的应用情况。

这本35页的导则可以为世界各国特高压交流线路工频参数测量提供指导,由国网安徽省电力有限公司主导制定。

从“零”开始探索

2011年9月,淮南—浙北—上海1000千伏特高压交流输电示范工程获得国家核准。这是世界首条同塔双回特高压交流输电工程。当时,作为电气特殊实验专家的傅中接到了工程安徽段线路的参数测量任务。

“此前,我们只有500千伏输电线路参数测量经验。这一次电压等级提高了,线路距离也更长了,使用传统测量方法获取的参数可能会产生巨大的误差,直接影响后续的继电保护整定和电网潮流计算,进而影响电网安全运行。”傅中说,“而当时我们没有经验可以借鉴,一切都要从‘零’开始。”

傅中团队首先面对的是如何解决线路距离长、同塔双回及强电磁耦合干扰等问题。之前,国际上对参数测量的研究一般限于200千米内以及单回路,而1000千伏淮上线安徽段长336千米。

傅中决定先从理论入手,研究获取参数的测量模型与现场测量方法。他和团队查阅了100多篇文献资料,研究建立了多导线系统相间互阻抗、相间互电容测量获取解耦数学模型等10个数学模型;提出了基于卫星同步技术的双端同步测量方法,解决了传统方法只能单端测量,无法同时测量多端幅值与相位的问题。

傅中说:“求解这些模型难度很大,我们花了大半年的时间,采用了几种不同的方法,才完成这些模型的求解并编制成计算程序。”

有了测量方法,还需要测量设备。傅中团队又用了5个多月时间,与相关厂家一起研制出两套集多端同步测量、强电磁耦合抑制等技术于一体的特高压线路测量系统。

2013年7月,淮南—浙北—上海特高压交流线路贯通,并进入调试阶段。傅中团队的整套参数测量方案和测量设备发挥作用,全面、准确地获得了所有工频参数,为两个月后的工程投运奠定了基础。

站稳国内放眼国际

2014至2016年,安徽电网特高压工程建设再次进入高峰期,有5条交流特高压线路开工建设。“这为我们验证参数测量方式、获取更多的特高压线路工频参数提供了实践基础。”傅中说。

几年里,傅中团队不断总结提炼前期所做的工作,包括测量用数学模型与方法工程化应用的改进。他们将零序参数测量获取偏差降至1%以下,相间互阻抗、互电容参数测量获取偏差降至2%以下。

团队成员先后在《中国电机工程学报》《高电压技术》上发表了两篇高水平论文,获得“一种长距离同塔双回输电线路相间互阻抗测量方法”等4项国家发明专利授权。

与此同时,国家电网公司专家在认真研讨了“特高压交流输电线路工频参数测量”科研项目后认为,这项成果很有希望成为国际标准。

“要想登上国际舞台,必须先在国内站稳脚跟。”傅中说。于是,傅中开始联系国内相关领域权威专家,寻求指导与帮助。2015年,在多方共同努力下,《特高压交流输电线路工频相参数测量导则》成功申请立项国家电网公司企业标准,并于2016年发布。企业标准的成功制定,加快了测量技术在国内的推广应用,也为国际标准的申请立项打下了坚实基础。

2017年3月,傅中随中国专家团队走出国门,前往日本东京参加国际电工委员会特高压交流输电系统委员会会议,第一次在外国专家面前介绍《特高压交流输电线路工频相参数测量导则》标准提案,开始了国际标准的孵化之路。

国际标准成功发布

2019年2月8日,项目最终获得立项。立项之后就是标准的具体制定工作。

“修改。如果要用两个字来总结这一阶段标准的制定工作,我认为这两个字是最合适的。”傅中说。

当时,来自中国国家电网公司、日本东京电力公司、印度国家电网公司、德国西门子公司、日本东芝公司及瑞士ABB公司等知名企业的专家组成了工作组。安徽电科院牵头撰写标准英文文本,再由各国专家共同参与讨论。

工作组先后在德国、瑞士、中国召开了多次面对面会议。2020年,由于新冠肺炎疫情的影响,工作组召开了三次视频会议,保证标准的制定工作按期进行。这期间,作为标准牵头人的傅中和其他有关专家一起与各国专家通过邮件沟通,对标准进行了认真细致的修改。今年1月,标准通过,正式进入编辑出版阶段。

如今,在国际电工委员会的官方网站上,国际电工委员会特高压交流输电系统委员会TR63042-303《特高压交流输电线路工频参数测量导则》已正式挂售。

“这可以为今后世界各国特高压交流线路工频参数测量提供指导。”傅中说,“我们用将近10年的时间,让世界看到了中国科研人员在特高压领域的付出。能为提升我国在国际电工领域的影响力和话语权贡献力量,一切努力都是值得的。”

 
 
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