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近期，獲悉由國網(wǎng)江蘇省電力有限公司主持完成的“直流密集落點混聯(lián)電網(wǎng)電壓安全多重防御關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用”順利通過中國電機工程學(xué)會組織的科技成果技術(shù)鑒定，標(biāo)志著我國在該領(lǐng)域取得了關(guān)鍵技術(shù)的重要突破。

 

　　我國大規(guī)模水電、火電、新能源電力資源分布集中，而負(fù)荷中心電力資源相對匱乏。近年來，國家電網(wǎng)大力發(fā)展適用于遠距離、大容量輸電的特高壓交直流技術(shù)，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(fā)展，提升了電網(wǎng)資源優(yōu)化配置的能力，構(gòu)建了清潔、低碳、安全、高效的能源體系。

 

　　特高壓輸電主要呈現(xiàn)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(dǎo)致傳統(tǒng)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的改變，逐步形成我國當(dāng)前的大規(guī)模交直流混聯(lián)電網(wǎng)。

 

　　“如何應(yīng)對大規(guī)模交直流混聯(lián)電網(wǎng)在幾百毫秒間的大功率波動或沖擊可能激發(fā)的電壓振蕩、電壓失穩(wěn)等情況，已成為當(dāng)前電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行無法回避的重大課題。”國家電力調(diào)度控制中心系統(tǒng)處副處長張劍云介紹，“迫切需要實施技術(shù)創(chuàng)新，提高電網(wǎng)安全運行穩(wěn)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(wǎng)公司特高壓交直流混聯(lián)電網(wǎng)系統(tǒng)保護的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。”

 

　　面對全新的挑戰(zhàn)，2015年起，在國調(diào)中心部署下，由國網(wǎng)江蘇電力調(diào)控中心牽頭，聯(lián)合南瑞集團、中國電科院、清華大學(xué)、國網(wǎng)新疆公司等單位進行產(chǎn)學(xué)研用聯(lián)合技術(shù)攻關(guān)。在國網(wǎng)公司和華東分部的大力支持下，研發(fā)團隊歷時6年，提出構(gòu)建“電壓安全多重防御體系”，攻克“廣域電壓穩(wěn)定負(fù)荷模型辨識、在線混合電壓安全定量評估、動態(tài)多級措施電壓協(xié)同決策和實時異構(gòu)資源電壓失穩(wěn)防御”四大難題，研制了電壓安全多重防御系統(tǒng)，并首先成功應(yīng)用于江蘇電網(wǎng)，有效提高了區(qū)外直流接納能力和受端電網(wǎng)安全穩(wěn)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(xué)院院士程時杰，以及來自國網(wǎng)公司、南方電網(wǎng)、知名高校、科研機構(gòu)等單位的9位權(quán)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(qū)－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(xié)同利用”的技術(shù)，提升了連鎖故障的防御能力，項目成果整體技術(shù)達到國際領(lǐng)先水平。

 

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　　據(jù)悉，電壓安全多重防御系統(tǒng)（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(lián)電網(wǎng)中應(yīng)用，有效支撐了特高壓近區(qū)電網(wǎng)的電壓安全，特別是在江蘇的多回直流饋入電網(wǎng)、新疆大規(guī)模新能源接入的受送端電網(wǎng)中發(fā)揮了顯著作用。系統(tǒng)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(dāng)于減少燃煤145萬噸，減排二氧化碳362萬噸，具有顯著的節(jié)能減排效應(yīng)。

 

　　“這也是世界上首次成功建立直流密集落點區(qū)域電壓安全多重防御體系，對提升跨區(qū)資源配置能力、保障大規(guī)模新能源安全送出、防范負(fù)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(tǒng)控制架構(gòu)，vsMDS在設(shè)計之初便以‘毫秒必爭’為理念，當(dāng)前系統(tǒng)具備了‘計算更精確、預(yù)警更及時、決策更優(yōu)化、防御更全面’等特點，解決了燃眉之急，是大電網(wǎng)電壓安全評估、預(yù)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(tǒng)電壓安全穩(wěn)定的大國重器。”