交直流电网

电力系统规模扩大和电力电子化程度加深，在增强大电网可控性的同时，也使得电网的安全稳定控制和暂态过程分析面临更大挑战： 多种类型直流输电系统、大规模分布式新能源接入、电动汽车逐步推广，局部系统的暂态过程对大电网稳定运行的影响不可忽略；大规模电力系统电磁暂态建模繁琐、潮流初始化困难、仿真计算效率低下研发了复杂大电网全电磁暂态仿真平台（ES-GTS）：基于机电数据自动建模、快速精确潮流初始化、宽范围计算步长高效并行仿真。

传统继电保护在故障发生后隔离故障，是一种“被动保护”；需要一种控制故障后果的“主动保护”体系初步研究表明，双馈风电机组可参与系统紧急功率控制，风电可变得更友好；因为电力电子设备的电压敏感性，保护工作者不仅要关注短路电流、电压，还要关注电压无功控制方法。 利用动态气象信息，可在线辨识输电线路的故障风险和短时潮流冲击耐受能力，构造输电线路的动态热保护。

开普检测是国家认可的独立第三方检测实验室，一直以来始终坚持“速度、微笑、帮助客户成功”的服务理念，致力于研究电力系统二次保护设备（系统）、智能微电网设备（系统）、电动汽车充换电设备（系统）的国际最前沿检测技术与试验方法，为电力系统产品质量保证提供专业的测试服务。

随着“双高”电力系统的发展，次同步振荡问题日益凸出，亟需研究交直流线路次同步振荡传播的关键影响因素。从系统响应量测时序数据着手，提出了一种次同步振荡传播关键影响因素定量分析方法。首先，基于自适应噪声完全集合经验模态分解(complete ensemble empirical mode decomposition，CEEMDAN )的改进小波阈值去噪方法对量测数据进行降噪处理，减少噪声对Prony分析的影响；其次，基于次同步振荡传播各影响因素的相关系数和互信息量建立相关性评价组合模型；最后，计算交直流不同参数在综合模型中的评价指标，得出次同步振荡在交直流线路中传播的关键影响因素。通过在PSCAD搭建2区域4机系统进行分析，结果表明：影响交流线路次同步振荡传播的极强相关参数为交流线路潮流，影响直流线路次同步振荡传播的极强相关参数为次同步振荡频率下交流线路阻抗特性。

我国已建成世界规模最大的特高压交直流混联电网，随着电网格局和电源结构重大改变、远距离跨区输电规模持续增长，故障下电网特性日益复杂，多断面输送能力耦合、故障对电网冲击全局化复杂化。基于传统交流系统运行控制形成的认知和技术，已难以适应特高压交直流电网运行实践要求。近年来，世界范围内发生的多次大停电事故，也为我国大电网安全运行提出警示，追切需要突破交直流混联电网复杂特性的稳定控制技术，提升电网抵御大停电能力。 项目针对交直流混联电网运行特性的重大变化，从电网三道防线出发，突破暂态稳定关联断面识别和极限协调计算、应对多稳定模式交互影响的紧急控制优化、连锁故障链识别及防控、振荡中心定位和失步解列优化、解列后局部孤网保稳控制等关键技术，提升防御电网大面积停电的安全稳定控制水平，为保障特高压交直流混联电网安全稳定运行提供先进适用的技术手段。

我国已形成远距离大容量跨区输电的超大规模交直流复杂电网，交流、直流强耦合，局部电网故障的影响可在全网范围传导；大量应用的电力电子器件快速暂态过程与大电网动态过程相互交织影响。另一方面，电网形态正发生重大变化，如云南电网通过柔性直流与南网主网背靠背异步运行、广东电网也将通过柔直分成多个独立区域，电网形态的巨大变化使系统稳定呈新特征。只有在电网复杂特性能够准确完整仿真的基础上，才能提出有效应对措施，实现安全经济运行。现有仿真工具已难以实现这一目的，为此，项目组从2006年起历经10年，依托“十一五”国家科技支撑计划“特高压输变电系统开发与示范”等一批科研项目，实现了电磁机电混合实时仿真理论创新与关键技术突破，成功研制了具有自主知识产权的大电网数字物理交互电磁机电混合实时仿真系统SRT，解决了多至25回直流输电、15000交流站、2000发电机超大规模复杂交直流电网的准确仿真与稳控试验难题，成功应用于南方电网生产运行，效益显著。

新型电力系统的显著特征是新能源在电源结构中占据主导地位。电网处于新型电力系统泛在互联、智能互动的核心环节，也是电力系统智能化和能源互联网的核心。目前，南方电网已形成拥有八条交流、十条直流的跨省西电东送大电网，西电东送总能力超过5800万千瓦。南方电网已拥有自主化的大容量特高压多端柔性直流输电技术，在大型交直流电网规划、建设和运行技术的实践方面处于领先地位。新型电力系统的建设将为特高压柔性直流输电的发展和应用带来新的机遇和挑战。