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近期，獲悉由國網江蘇省電力有限公司主持完成的“直流密集落點混聯電網電壓安全多重防御關鍵技術研究及應用”順利通過中國電機工程學會組織的科技成果技術鑒定，標志著我國在該領域取得了關鍵技術的重要突破。

 

　　我國大規模水電、火電、新能源電力資源分布集中，而負荷中心電力資源相對匱乏。近年來，國家電網大力發展適用于遠距離、大容量輸電的特高壓交直流技術，自2009年至今10余年間，已建成“15交14直”的特高壓輸電工程，有效促進了清潔能源的發展，提升了電網資源優化配置的能力，構建了清潔、低碳、安全、高效的能源體系。

 

　　特高壓輸電主要呈現遠距離、大容量輸送，傳輸走廊線路密集等特點，而多回直流群的密集接入導致傳統電網結構的改變，逐步形成我國當前的大規模交直流混聯電網。

 

　　“如何應對大規模交直流混聯電網在幾百毫秒間的大功率波動或沖擊可能激發的電壓振蕩、電壓失穩等情況，已成為當前電網安全穩定運行無法回避的重大課題。”國家電力調度控制中心系統處副處長張劍云介紹，“迫切需要實施技術創新，提高電網安全運行穩定水平和新能源的接納能力，建立電壓安全多重防御體系是國網公司特高壓交直流混聯電網系統保護的關鍵環節。”

 

　　面對全新的挑戰，2015年起，在國調中心部署下，由國網江蘇電力調控中心牽頭，聯合南瑞集團、中國電科院、清華大學、國網新疆公司等單位進行產學研用聯合技術攻關。在國網公司和華東分部的大力支持下，研發團隊歷時6年，提出構建“電壓安全多重防御體系”，攻克“廣域電壓穩定負荷模型辨識、在線混合電壓安全定量評估、動態多級措施電壓協同決策和實時異構資源電壓失穩防御”四大難題，研制了電壓安全多重防御系統，并首先成功應用于江蘇電網，有效提高了區外直流接納能力和受端電網安全穩定水平。

 

　　2022年2月22日，項目成果順利通過由中國工程院院士劉吉臻、中國科學院院士程時杰，以及來自國網公司、南方電網、知名高校、科研機構等單位的9位權威專家組成的鑒定委員會的鑒定。與會專家一致表示，該項目首次建立了以換流站為中心的“站域－近區－全局”電壓安全防御框架，為抑制電壓擾動的傳播及擴散，提出無功資源“逐層遞推－協同利用”的技術，提升了連鎖故障的防御能力，項目成果整體技術達到國際領先水平。

 

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　　據悉，電壓安全多重防御系統（vsMDS，Voltage Security Multiple-Defense-Systems）已在華東、華中、華北、江蘇、新疆等多個直流密集落點混聯電網中應用，有效支撐了特高壓近區電網的電壓安全，特別是在江蘇的多回直流饋入電網、新疆大規模新能源接入的受送端電網中發揮了顯著作用。系統投運后，保守估算提高了直流輸送能力210萬千瓦，年增供電量36.28億千瓦時，相當于減少燃煤145萬噸，減排二氧化碳362萬噸，具有顯著的節能減排效應。

 

　　“這也是世界上首次成功建立直流密集落點區域電壓安全多重防御體系，對提升跨區資源配置能力、保障大規模新能源安全送出、防范負荷中心大停電事故提供了重要支撐。”張劍云介紹，“相對于傳統控制架構，vsMDS在設計之初便以‘毫秒必爭’為理念，當前系統具備了‘計算更精確、預警更及時、決策更優化、防御更全面’等特點，解決了燃眉之急，是大電網電壓安全評估、預警、決策和控制的核心，未來將成為支撐以新能源為主體的新型電力系統電壓安全穩定的大國重器。”