发电与电网工程的分析介绍

【行波选线技术研究与应用】 该项目由宝鸡供电局等3单位董新洲等11人承担完成。项目主要内容：①研究单相接地故障初始电流行波的特征。②研究与中性点接地方式无关、使用不同行波量（三相、零模、两相、单相电流行波）的单相接地故障选线原理及其小波变换算法；研究高阻、间歇性电弧接地故障和中性点有效接地系统基于行波的单相接地保护。③研制行波选线装置，着重解决行波检测灵敏性和可靠性矛盾。项目创新点：①发现并证实单相接地初始电流行波与中性点接地方式几乎无关。②首次提出基于电流行波的单相接地选线原理、小波变换算法。③首次提出基于暂态行波和三次谐波电流比值的高阻接地故障检测算法；提出4种行波选线方案并研制出行波选线装置。行波选线装置选线正确率100%，动作时间小于1秒，有效减少了停电次数、范围和故障查找时间。项目成果已在全国16个省市电网、工矿企业运行，直接经济效益1500万元。该项目获2014年度陕西省科学技术奖一等奖。

（成果处）

【光伏并网逆变器】 该项目由特变电工西安电气科技有限公司张磊等9人承担完成。项目掌握大功率集中式光伏并网逆变器的核心设计与制造技术，推进产品技术升级。在设计中加入前维护、模块化的理念，改善电路参数，提高整机逆变效率，逆变器转换效率达98.79%；开展了新一代500kW光伏并网逆变器的研制工作，将逆变器的功率密度提高了50%，深化模块化设计，改善MPPT效率，同步设计了集成直流配电装置的机型。成立1MW一体化机房，将两个镜像布局的500kW逆变器、交直流配电、通讯等单元集成，简化了电站建设工作。该项目获2014年度陕西省科学技术奖二等奖。

（成果处）

【智能变电站暂态电磁环境及电子式互感器电磁兼容研究】 该项目由国网陕西省电力公司电力科学研究院卢江平等8人承担完成。项目主要研究内容：①开展了隔离开关分合容性小电流条件下电子式互感器抗扰度试验，编制其试验方法和试验结果评判标准，补充了现行标准中电子式互感器电磁试验中的不足，提高了电子式互感器电磁兼容试验的有效性。②采用理论仿真计算、试验室模拟试验、变电站现场试验三种方法，对比研究智能变电站暂态电磁环境，通过大量的仿真、试验数据比较分析，得出所建立的GIS、 AIS仿真模型及实验室GIS、 AIS模拟试验段能较好的模拟现场实际工况的暂态过程，验证了仿真模型及模拟试验段的有效性，为实验室内进一步开展电子式互感器电磁兼容特性研究提供了试验方法和平台。③通过系统研究变电站电磁暂态环境参数，获取了大量的试验数据，为制定用于变电站环境的电子产品电磁兼容试验提供了理论和试验依据。④研制了一次电压、电流组合测量装置以及电场、磁场测量系统，利用3套系统进行了实验室及现场暂态参数的对比测量研究，试验结果表明，研制的3套测量系统满足暂态过程中一次电压、电流以及电场和磁场的测量需求。项目所提出的试验方法达到国际领先水平。该项目获2014年度陕西省电力公司科技进步成果一等奖、陕西省科学技术奖二等奖。

（成果处）

【基于自愈控制配电网故障处理技术研究】 该项目由国网陕西省电力公司电力科学研究院刘健等9人承担完成。项目提出了基于故障信息融合和概率分析的非健全故障信息配电网故障定位方法及容错故障处理流程，研究了对于不确定故障定位和操作拒动等仍适用的故障恢复自愈控制方法，并开发出非健全信息配电网故障自愈控制应用软件，解决了现有集中智能配电网故障处理技术存在的容错性差或不具备容错能力的问题，提高了集中智能配电网故障处理的实用化水平；提出了基于配电网分区模型和利用GOOSE实现相邻开关快速信息交互的分布智能快速自愈控制方法，具有瞬时性故障与永久性故障判别以及偶然干扰造成的误判或漏判以及开关拒分的应对功能，研制出基于邻域交互的分布智能快速自愈控制保护装置，避免了越级跳闸，实现了配电线路故障快速并带有选择性的隔离以及健全区域的快速恢复供电；提出了基于配电网分层模型的重合器与电压时间型分段器配合模式馈线自动化系统的整定方法，并开发出重合器与电压时间型分段器配合模式馈线自动化系统的整定软件，避免了运行维护人员人工整定电压时间型分段器参数产生的各种问题，有效推动了该类馈线自动化系统的实用化进程。项目获得国家发明专利授权1件，实用新型专利1件，软件著作权2件。该项目获2014年度陕西省科学技术奖二等奖。

（成果处）

【发电厂用痕量TOC分析仪的研发及应用】 该项目由西安热工研究院有限公司田利等9人承担完成。项目围绕目前发电厂水汽中痕量TOC测量干扰因素较多、难以准确测量的问题，系统研究了电厂（包括核电站）水汽中TOC测量的干扰因素及其干扰机理，提出了消除干扰的方法，研制出发电厂用痕量TOC仪。项目主要成果：①首次发现并研究掌握了电厂水汽中各种干扰因素对紫外氧化电导检测法测量TOC的影响机理。②首次根据电化学原理研发了消除干扰的装置并集成设计于仪器中，提出了一种电厂给水总有机碳在线检测方法及装置，解决了电厂水汽中TOC难以测定准确的问题。③首次设计了专有的氧化单元系统结构，提高了仪器的氧化效率，解决了其它TOC分析仪测量过程需要加酸及加氧化剂辅助氧化的问题，整个测量过程无需添加任何药品。④首次根据水汽系统二氧化碳含量与电导率关系曲线，建立了特殊的动态校准系统，消除了水样背景电导率不同对TOC测量造成的干扰。项目制订了电力行业标准“火力发电厂水汽分析方法总有机碳的测定”。项目中仪器抗干扰单元、氧化单元和校准系统的设计处于国际领先水平，填补了国内电厂水汽系统TOC测量的空白；项目获发明专利1件、实用新型专利1件。该项目获2014年度陕西省科学技术奖二等奖。

（成果处）(www.xing528.com)

【特高压GIS隔离开关开合母线充电电流试验回路开发】 该项目由西安高压电器研究院有限责任公司贾涛等9人承担完成。项目进行了特高压GIS隔离开关开合母线充电电流方式1试验回路开发、特高压GIS隔离开关开合母线充电电流方式2试验回路开发、特高压GIS隔离开关开合母线充电电流方式3试验回路开发及回路参数测量装置开发以及回路控制保护方法等研究工作。通过研究所建立的试验回路，成功对研究样机进行了方式1、2、3试验。并对多个厂家多合次特高压隔离开关进行了方式3试验。项目所建立的试验能力也可以用于其它电压等级GIS隔离开关和敞开式隔离开关试验。试验平台还可以应用于智能化GIS的可靠性验证。通过项目研究，进一步扩大了项目单位在此技术领域内的国际影响力，使该单位在交流电器设备的试验能力上处于国际先进水平，也为中国交流设备制造厂家的产品研发建立了完备的试验研究技术手段。该项目获2014年度陕西省科学技术奖二等奖。

（成果处）

【韩国济州岛直流示范工程系统研究与设备成套】该项目由西安西电电力系统有限公司苟锐峰等9人承担完成。项目针对韩国济州岛直流示范工程两端弱交流系统网络、直流线路与交流线路同杆并架等特点，开展工程系统研究，完成成套设计。通过主回路研究，确定了该直流工程主回路单线图、平波电抗器电感值、换流器触发/熄弧角、理想空载直流电压等主回路方案和直流系统运行参数；通过过电压及绝缘配合研究，提出了该工程避雷器配置方案，计算确定不同位置主设备的过电压保护水平及设备绝缘耐受水平；通过暂态电流研究，确定了各主设备的最大暂态电流；通过交流滤波器设计研究，提出了满足性能要求的两端换流站交流滤波器配置方案，确定了在各种运行工况下交流滤波器各设备上出现的电流、电压应力；通过直流侧谐振研究，提出了避免直流系统侧发生谐振的措施，确定平波电抗器、直流电容器等设备定值；开展控制保护研究，提出了控制保护装置功能要求和配置方式，同时提出了交流滤波器与换流阀触发/熄弧角联合控制方法，满足无功功率进行动态平衡，实现了弱交流系统电压稳定控制；基于系统研究结论，制定了主设备技术规范。根据工程系统研究结论，研制出满足该工程运行条件的换流阀和阀基电子控制装置；完成了换流阀、交流滤波器、平波电抗器、穿墙套管、中性母线电容器、避雷器、隔离开关、直流电流测量装置、直流电压测量装置、交流电压互感器、控制保护等设备的集成和设备现场安装调试。研究成果直接应用于韩国济州岛直流示范工程，该工程投运以来系统运行稳定，设备安全可靠，创造外汇2188万美元。该项目获2014年度陕西省科学技术奖二等奖。

（成果处）

【 覆冰条件下超、特高压输变电工程设计优化技术及应用】 该项目由国网电力科学研究院等单位徐涛等人承担完成。项目主要研究成果：①首次提出真型布置特高压绝缘子串带电覆冰试验方法，获得了特高压交流工程用全尺寸悬式、支柱、套管绝缘子覆冰闪络特性，分析并获得了不同绝缘子结构、类型、污秽、覆冰状态等因素对冰闪特性的影响规律，指导了覆冰条件下超、特高压交流工程外绝缘设计优化。②建立了多档三自由度覆冰导线运动数学模型，首次通过真型试验获得特高压交流同塔双回输电线路导线阻尼特性参数，揭示了覆冰厚度、脱冰量、脱冰方式、档距组合等因素对不同型式导线脱冰跳跃特性的影响规律，提出了特高压交流输电线路导线的排列方式和档距配置设计原则，可减轻杆塔重量，节约工程投资。③研制了新型防覆冰涂料，其憎水接触角高达168。；首次采用有机金属化合物作为降低水的固-液转变温度物质，对室温硫化硅橡胶进行改性，研制出低冰点型防覆冰涂料，可使冰层融化温度降至-3℃，有效降低冰的附着力和密度，延缓覆冰进程。项目获授权发明专利3件，实用新型专利5件，论文被SC工/EI收录18篇。项目成果已被GB 50665-2011 《1000kV架空输电线路设计规范》、 DL/T 5440-2009《重覆冰架空输电线路设计技术规程》等标准采用，并应用于指导淮南—上海、雅安—武汉、浙北—福州等特高压交流输电工程设计和湖北、陕西、湖南等省市电网防冰改造，应用效果良好。项目整体技术水平达国际领先。该项目获国家电网公司科技进步二等奖。

（刘子瑞）

【输变电状态诊断及寿命延长技术与应用】 该项目由中国电力科学研究院等6单位刘有为等人承担完成，国网陕西省电力公司经济技术研究院参与完成。项目主要成果：①检测技术方面：介质响应、扫频短路阻抗、声学指纹等关键检测项目的诊断标准取得突破，全部具备了工程应用条件，提高了对关键设备早期故障的诊断水平。②状态量化评价：提出了基于指纹及经验概率的状态评价方法，建立完备的量化评价体系，为状态检修技术体系的建立打下了扎实基础。③设备退役决策：建立了输变电设备经济寿命模型，解决了何时检修、何时退役的科学决策问题。④提出了基于供电可靠性的检修策略模型，解决了不同冗余状态下配电网设备的检修策略问题。项目获专利3件，发表论文11篇，形成标准7项。项目成果总体达国际先进、部分达国际领先水平。该项目获2014年度中国电力科学技术二等奖。

（刘子瑞）