交流电

首先就站用低压交流电源系统提升工作背景进行阐述，重点介绍了低压交流断路器保护灵敏度问题、低压交流断路器灵敏度改造情况、低压交流断路器选择性问题以及剩余电流监测问题，最后对剩余电流装置试点应用案例进行分享。

他提出，未来的柔性交直流中低压配电网系统可灵活接入传统交流电网、分布式间歇性电源、储能系统、多形式的交直流负荷等，而各种分布式新能源的高效消纳、能源的协调控制以及用户侧的高质供给等均可由能量路由器来完成。

目前变电站内站用低压交流电源系统存在大量双电源负载侧共用N线的回路，导致现有符合国标的剩余电流监测装置无法满足变电站站用低压交流系统剩余电流监测的要求，结合2019年某500KV变电站、2022年某500KV变电站电缆火灾事故的共性问题，重庆泊津科技有限公司研发了站用低压交流电源系统剩余电流监测装置。该装置满足共用N线及重复接地回路的剩余电流监测需求，在源头上为变电站低压交流电源系统电气火灾监测预警提供可靠方案。

通过落实反措以及站用交直流电源隐患排查，技术提升实践。介绍目前国内电网厂站交直流电源新技术应用情况，从变电运维检修专业业务培训、智能（智慧）站交直流电源技术工程应用、标准修订情况以及交直流运维检修遇到瓶颈的技术问题等进行技术交流。主要介绍内容：基于VR技术应用于一体化电源仿真培训、站用交流电源隐患排查技术提升、新一代直流电源系统技术方案、智能集中监控交直流电源、直流电源故障自愈工程实践|、新型环保蓄电池在厂站电源应用与实践、通信电源接入一体化电源系统新的技术要求、并联技术在站用直流电源应用与实践等新技术应用与实践。

传统的电除尘器普遍采用工频可控硅电源供电，其电路结构是两相工频电源经过可控硅移相控制幅度后，送整流变压器升压整流，形成100赫兹的脉冲电流送除尘器。新型节能高频高压供电及控制技术则先将三相工频电整流形成直流电，通过逆变电路形成高频交流电，再经升压整流后，形成高频脉动电流供给除尘器，工作频率可达到 20~50 千赫兹，除尘效率可达 99.99%，同时，通过IGBT器件和逆变电路动 态补偿无功功率、消除谐波，可将电网功率因数提升到 0.98 以上，大幅降低现有电源能耗。

2019年5月，500kV某变电站发生低压交流电缆着火，引发直流电缆绝缘损坏，最终导致两套500kV母差保护动作的故障。国网设备部对故障原因进行了研究，发现引起低压交流电缆起火主要有两个原因：一是电缆发生金属短路时，保护用断路器灵敏度不足，短时间无法开断，引发电缆起火；二是电缆发生绝缘损坏爬电起弧或对铠短路时，属于“高阻接地”，断路器无法开断，但此时弧道或短路点温度很高，引发电缆起火。针对以上两类问题，提出了低压交流断路器保护灵敏度校验整改及电缆绝缘剩余电流监测解决方案，并进行了试点应用。本次演讲结合以上工作，介绍国网公司相关工作进展情况。

变电站中保护装置、控制电源和信号电源以及一次设备操作的操作电源全部由直流电源供电，因此，在变电站直流电源系统是变电站二次系统的重要组成部分，是继电保护及自动化设备正常工作和正确动作的基础，直流电源系统出现异常或事故，轻则继电保护或安稳装置拒动，重则造成重大设备损坏或变电站全停，给电网企业和国民经济造成重大损失，直流系统异常的问题已成为变电站安全运行的主要隐患之一。由于变电站分布广泛?所处环境复杂?直流系统接地、交流电源窜入直流系统等直流系统绝缘异常情况频发，统计河源供电局109座变电站直流系统缺陷，2022年共发生直流接地故障46次，交流窜电3次，直流环网2次。因此，直流系统的绝缘监测装置可靠稳定运行，对于故障发现、查找、十分至关重要。

高压特高压直流输电：远距离、大容量、高效率。 绝缘问题是核心问题之一：在某些绝缘设备或部件中，电场分布极不均匀，最大场强远远超出平均电场，例如高压电缆终端、绝缘子高压端、阀侧套管等。 高压电缆附件多层绝缘界面是典型的电场畸变区。 交流电缆应力锥结构并不能根本上解决电场均化问题，根源在于直流电场分布依赖于绝缘的电阻率。 不均匀电场加剧聚合物绝缘（硅橡胶、乙丙橡胶、聚乙烯、环氧树脂）6的老化过程导致绝缘过早失效。亟需合理改善电场分布，缓和局部高电场。 强电场加剧杂质电离、电极注入，导致电荷积聚。 非线性电导复合绝缘：当“三结合点”处电场应力集中时，电导“自适应”增大从而缓和电场分布。

针对高压直流输电系统受端换流站发生接地故障时暂态电压失稳问题，提出一种综合故障检测与有功无功输出的储能型链式静止同步补偿器(static synchronous compensator, STATCOM)控制策略。储能型STATCOM具有功率四象限运行能力，通过协调装置输出的有功、无功功率可以优化电压支撑效果。首先，改进了故障检测方法，采用双重检测快速判断故障起止时刻。其次，在故障期间控制储能型STATCOM输出一定量的有功功率，可以有效抑制受端连续换相失败，抬升交流电压最低值。同时，对无功功率进行控制切换，避免故障清除后无功回撤不及时导致的受端暂态过电压问题。在PSCAD/EMTDC仿真平台的CIGRE标准系统中对所提电压支撑控制策略与储能型STATCOM常规控制进行对比。结果表明，在不同故障场景中，所提控制策略均能达到更好地电压支撑的效果。