控制保护

CZK63（KYN口）-12超大容量铠装中置式金属封闭开关设备，系三相交流50Hz，额定电压为12kV的户内成套配电装置，用来提升KY N28-12系列产品容量。适用于发电厂、变电站及大负荷工矿企业12kV总电源开关、变压器10kV侧总开关供电系统中作为电能的控制、传输、分配与保护用。特别适合于大城市电力负荷集中地区变电所改造之用，以缓解城市土地资源短缺及新建变电所用地的矛盾。 该开关设备可配大容量中置式真空断路器，也可以配用大容量落地式真空断路器，二次回路配置先进的控制保护单元。产品采用全铠装全绝缘、全新结构设计，是结构新颖、功能齐全，运行安全可靠的新一代开关设各。其总体设计制造达到了国际先进水平，属国内首创。

项目研制了首套集测量、控制、监测、显示一体化，配永磁机构的24 kV智能开关柜并通过型式试验，实现了电量测量和控制信息网络化、控制保护及顺序操作数字化、程序化，开关柜状态自感知和自诊断等功能，填补了该系列产品的空白；提出了中新知识城配电网一次系统智能化实现方法，并探索了一条实用化的20kV配电网一次系统智能化模式，在国内外具备大规模推广价值。

10kV移开中置式金属封闭开关设备，简称“中置柜”广泛应用于配电系统，主要用于接受、分配电能，并对电路实现控制保护、监视和测量。其数量众多，据统计，贵州电网公司运行的10kV中置柜约万台，配网运维检修工作繁重。中置柜中最重要设备断路器，因断路器的真空泡更换、断路器进出小车丝杆的卡涩处理等运维检修工作时，需要将中置式断路器抬升悬空，将底盘车从中置式断路器本体上拆离，真空断路器或SF6断路器重量在200kg以上，取出断路器传统的工作方式有两种:一是用吊臂进行提升，利用吊车或带有手拉(扳）葫芦及吊架，这些装置大型且笨重，需动用资源较多，又或工器具不便于携带，费时费力;二是用人力将中置式断路器从手推车上抬下，将其侧放在平面上，开展拆卸底盘车的工作。约需要六个人，并且侧放的中置式断路器进行分、合闸操作、尺寸的测量以及检查更换断路器零件时不方便、不规范，存在着较大的安全隐患，易造成设备的碰损、人员的人身伤害。由于传统的工器具费时费力，工作效率低下，存在着设备及人身安全隐患，不能快速修复断路器供电，已成为行业内中置式断路器运维检修过程中的普遍问题，亟需解决。因此，本项目特提出一种便携式中置开关柜断路器检修省力装置。

170kA发电机断路器成套装置适用于单台发电机容量在800MW～1000MW新建电厂项目或电厂技术改造项目。它安装于发电机和主变压器之间，主要用于发电机回路主设备的保护，对于优化机组控制保护和运行方式、提高电厂运行的安全性和经济性具有明显作用。 170kA发电机断路器成套装置由三个单极组成，每极包括断路器、隔离开关、接地开关以及电容器等元件。断路器、隔离开关、接地开关均为三极机械联动，整个产品布置紧凑，运输、安装方便。 170kA发电机断路器成套装置通过了全套型式试验，具有通流能力强、开断电流大、可靠性高等特点。产品具有完全自主知识产权，填补了国内空白，综合性能达到国际领先水平。

高压直流输电（HVDC）控制保护系统以电压、电流、触发角等为控制量，通过对两端换流器的快速调节，从而满足交、直流电网联合系统的运行要求。文章以南瑞PCS-9550 高压直流控制保护系统在±500kV 昭通换流站工程中的应用及调试为例，结合常规交流500kV 变电站，阐述其控制保护技术特点及现场安装调试和使用中的注意事项。

在碳达峰碳中和目标引领下，我国全面加速绿色转型，可再生能源装机规模持续扩大。国家能源局近日发布的统计数据表明，截至9月底，全国累计发电装机容量约24.8亿千瓦，同比增长8.1%。其中，风电装机容量约3.5亿千瓦，同比增长16.9%；太阳能发电装机容量约3.6亿千瓦，同比增长28.8%。

1月31日，湖北随州广水100%新能源新型电力系统科技示范工程能量路由器60兆瓦换流器带示范区满功率运行试验顺利完成。试验过程中，换流器及其控制保护系统无任何故障和异常报文，为实现县域级高比例可再生能源电网稳定运行以及源网荷储动态平衡奠定了坚实基础。

针对逆变侧交流故障导致换相失败期间送端系统所遭受的有功冲击问题，首先，基于换相失败期间直流等值电路明确了换相失败后整流器有功波动的主导因素，并计及换相失败期间直流电压的波动特性分析了整流侧各电气量与控制量的响应机理，从而确定了整流侧各直流电气量与控制量暂态响应与送端系统传输有功极值时刻之间的关系。其次，基于换相失败期间的拉氏运算电路，推导建立了换相失败后送端系统各电气量的时域表达式，实现了整流器的暂态有功建模。通过划分时间区间对低压限流环节进行优化改进，利用直流电流时域表达式补偿直流电流指令值，提出了基于传输有功暂态极值时刻的有功支撑策略。最后，PSCAD与CIGRE-HVDC的仿真结果验证了理论分析的正确性与有功支撑策略的有效性。

柔性直流输电系统成套设计及核心装备系列国家标准，包括1《柔性直流输电系统成套设计规范》、2《柔性直流输电换流器技术规范》、3《柔性直流输电控制与保护设备技术要求》，均由南方电网科学研究有限责任公司牵头编写，为世界上首次制定，技术创新难度大，标准成果达到国际领先水平。 本项目之前，世界上尚无相关国际标准参考，南网科研院突破柔性直流输电技术领域三个重要技术方向，包括成套设计、换流器、控制保护核心技术，研究成果形成国家标准，规范了国内柔性直流输电系统成套及核心装备设计情况，为成套设计及核心装备设计、制造、试验、验收提供直接参考依据，意义重大。 项目团队依托国家863计划课题，通过多年技术攻关，完全掌握高柔性直流输电关键技术，在成套设计、换流器、控制保护等方面取得重大创新成果，形成技术标准，并率先实现工程应用，引起巨大社会反响： 1.标准1中第4、6、7部分，世界上首次提出了百千伏级高压柔性直流输电系统集成设计方法，实现了大规模新能源并网和区域电网互联的整体工程应用。 2.标准2中第5、6部分，世界上首次设计了自主化的高压大容量柔性直流输电换流阀关键装备，实现了直流电压从±160kV到±350kV、输送容量从百兆瓦到千兆瓦的跨越式突破。 3.标准3中第5部分，世界上首次提出了柔性直流输电控制与保护设备的体系化技术要求，有效支撑柔性直流输电工程控制保护系统的研发。 4.标准1中第9部分、标准2中第7部分、标准3中第6部分，世界上首次提出了覆盖柔性直流输电系统研究、装备研制、主设备试验的试验技术。 项目获得专利15项（发明专利12项）、软件著作权1项，发表论文14篇，专著1部。相关成果通过了中国电机工程学会及中国机械工业联合会的成果鉴定，鉴定委员会一致认为“多端柔性直流输电技术处于国际领先水平”、“研发的千兆瓦级柔性直流背靠背系统装备具有完全自主知识产权，达到国际领先水平”。 本系列标准已成功应用在云南电网与南网主网鲁西背靠背直流异步联网工程、乌东德电站送电广东广西特高压多端直流示范工程、三峡如东海上风电柔性直流输电示范项目中的系统成套设计、换流阀、控制保护等核心设备研制中，社会经济效益显著。 项目完成的国家标准是柔性直流输电技术成果转化为知识产权的直接体现，通过成功实施和推广应用，建成了产学研用科研团队，培养了大批专业技术人才，带动了国内高压大容量柔性直流输电换流器、控制保护等核心装备制造业的发展，提升了我国能源科技自主创新能力和国际竞争力，践行了国家创新驱动发展战略。