高压电网

日前湖南省发改委发布《湖南省电力支撑能力提升行动方案（2022—2025年）》。方案指出，加快构建坚强可靠智慧、源网协同互动的新型电力系统。到2025年，特高压电网形成“2交2直”对外联络通道，主干网和配电网不断完善，长株潭配电网达到国家中心城市标准。

通过高压熔盐电磁感应加热装置直连高压电网，利用电磁感应原理实现熔盐加热。通过熔盐管道绕制异型多层，增大换热面积，内置高效导磁材料，实现高压励磁线圈与异型熔盐管道的高效电磁耦合，降低励磁线圈损耗。采用纳米绝缘材料将异型熔盐管道一体化浇注成型，降低系统散热，实现大功率高效加热。

气体绝缘金属封闭输电线路（GIL）是一种采用气体绝缘的高电压输电线路，具有传输容量大、损耗低、占地少等特点。多年来，国内外投运的GIL最高电压等级为800kV，且核心技术被国外长期垄断，1100kV GIL研制尚属空白。随着我国特高压电网的规模化建设，输电线路跨大江、大河等特殊环境时输电走廊限制难题逐渐显现，亟需开发出适用于特高压输电的GIL产品。项目组历经多年攻关，研制出世界首台高参数1100kV GIL， 项目获授权发明专利19项，受理发明专利25项，实用新型专利11项；软件著作权4项；发表学术论文18篇；出版著作1部。研制的1100kV GIL产品填补了世界空白，并成功应用于淮南~南京~上海特高压交流工程南京站、苏通GIL综合管廊工程等。近三年，项目新增合同额9.255亿元，利润2.541亿元。项目成果由中国电力企业联合会组织鉴定，达到国际领先水平，成为我国特高压输电领域的又一项重大技术创新。

北京电力设备总厂有限公司以特高压电网装备、大型电站辅 机设备、工程总包成套服务、备品配件与检修维护服务为主业， 并与清华大学合作建设新能源关键直流装备联合研究中心，研发新型电力系统的电力电子关键设备、智慧能源设备、“风光储氢 ” 设备等高端智能电力装备。2022 年企业综合能源消费量 3816.1 吨标煤，总用电量 1071 万 kWh。北京电力设备总厂有限公司“源 网荷储 ”一体化绿色微电网（简称北京电力设备总厂微电网）自主研发低碳能源管控系统平台，建设 4. 1MW 分布式光伏、1.5MW 交直流混合微网系统架构、直流充电桩以及直流照明等负荷、 4MWh 防爆储能系统，形成光储联合发电控制运行方式和调度模式示范应用。

通过高压熔盐电磁感应加热装置直连高压电网，利用电磁感应原理实现熔盐加热。通过熔盐管道绕制异型多层，增大换热面积，内置高效导磁材料，实现高压励磁线圈与异型熔盐管道的高效电磁耦合，降低励磁线圈损耗。采用纳米绝缘材料将异型熔盐管道一体化浇注成型，降低系统散热，实现大功率高效加热。

电池储能具有响应速度快、功率密度高、安装地点无要求等特点，是目前十分有前景的储能技术之一。级联变流器用作大容量电池储能变流器时，能够省去工频变压器直接接入中高压电网，即高压直挂式电池储能系统，具备模块化、高电压直挂、单机大容量、多电平输出等优点。然而，目前国内外还缺乏计及电池外特性的高压直挂储能系统的实时仿真模型的研制以及基于实时仿真模型的控保策略研究。首先开发了国内外首个基于CPU和FPGA联合仿真的高压直挂大容量电池储能系统的实时仿真模型。其次以典型的35 kV高压直挂大容量电池储能系统为例，基于OPAL-RT的RT-LAB实时仿真平台，搭建了相应的实时仿真系统，能够支持控制保护系统的闭环接入。最后，多种工况下的测试结果能够验证实时仿真模型和控制保护策略的有效性，为高压直挂大容量电池储能系统的设计和控制优化提供技术支撑。

在预设的电网低谷时间段或弃风电时间段，自动控制系统接通高压开关，66 千伏高压电网为高压电发热体供电，高压电发热体将电能转换为热能同时被高温蓄热体不断吸收，当高温蓄热体的温度达到设定的上限温度或电网低谷时段结束时，自动控制系统切断高压开关，高压电网停止供电，高压电发热体停止工作，高温蓄热体与高温热交换器之间有热输出控制器，高温热交换器将高温蓄热体储存的高温热能转换为热水、热风或蒸汽等输出。

当高压电网发生故障时，在关键保护或断路器元件出现误动或信息误报、漏报时，现有故障诊断解析模型会出现误判。为解决这一问题，提出考虑保护启动信息的电网故障诊断解析模型及告警方法。首先，在传统故障诊断解析模型的基础上，增加了保护期望启动状态与实际状态差异值，构建了考虑保护启动信息的电网故障诊断适应度函数，并基于粒子群算法进行寻优计算，得到故障元件，解决了关键保护或断路器元件出现误动作或信息误报、漏报时诊断错误的问题。然后，基于所得到的故障元件，利用保护启动信息生成保护启动层级图，对启动异常的保护进行告警。最后，利用推理链的方法对整个故障过程进行完整解析。新解析模型的灵敏度和准确度与传统方法相比有较大提升，且考虑保护启动信息的保护告警方法能对启动信息异常的保护进行提前告警，具有良好的应用前景。

近几年，宁夏地区自然环境逐年好转，乌类种类和数量大幅增长，导致输电线路鸟害故障较为严重。随着宁夏地区超高压输电线路的快速发展，乌害问题已严重威胁到330kV输电线路安全。2011年以来，宁夏地区330kV输电线路鸟害跳闸23次，占各电压等级乌害故障跳闸总数的26.7%，严重威胁超高压电网安全运行，需进一步引起重视，开展相关研究，采取防护措施，降低乌害故障跳闸次数，经调研，宁夏地区乌害故障具有以下特征：“I”型串闪络19次，占比73.1%，“V”型串闪络4次，占比26.9%；多集中于春季4月，时间集中于凌晨1:00到6:00；③星夜温差较大，相对湿度在50%RH以上，多有雾或凝露现象发生；①宁夏地区乌害引起输电线路跳闸同比国内平均水平比例更高，仅次于外力破坏，排名第二位；乌害故障随机发生，难以预测，极大威胁输电线路安全运行。 项目主要通过对宁夏地区乌类种类分布及活动习性开展调研分析，对330kV输电线路鸟害闪络机理及影响因素进行研究，对部分新型防鸟害装置进行仿真分析和效能评估，针对不同地域、不同鸟类和不同季节情况，因地制宜制定防鸟害综合策略，开发防乌害预警系统，有效指导宁夏电网防鸟害工作，确保电网安全稳定运行。

随着特高压电网建设的逐步推进和高压直流输电技术的日益成熟，我国特高压输电系统取得了稳步的发展。按照国家电网的发展战略，2020年前后，将建设成以1000kV交流和士800kV直流特高压骨干网架为核心的坚强的国家电网。另外随着中国“一带一路”战略的启动，特高压项目在国外正不断落地，中国首个特高压技术项目是投资18亿元人民币的巴西美丽山士800kV特高压直流项目。拥有一支技术全面经验丰富的特高压系统运行人才队伍是保证特高压电网长期安全运行的必要条件，因此加强相关技术及管理人员的培训显得尤为重要，特别是开发一些英语、葡萄牙语等国际化培训。 一方面，目前大多数学员对特高压设备的认知仅仅停留在课本上，没有见过真实设备，对设备没有直观认识，不能理解内部构造和原理；另一方面，特高压真实设备受空间和经费限制的问题。大多数特高压实体设备体积比较庞大，实训室放置实体设备就受到一定限制。而且该类设备造价较高，如果购买大量特高压设备也需要耗费大量经费。 因此亟待开发出一种集成套实训装置、三维虚拟仿真、与增强现实智能终端于一体的培训系统，打破特高压设备学习的时间和空间的限制以满足培训需+求，提高培训质量和效率。