11月1日,國內(nèi)首套柔性直流系統(tǒng)寬頻快速保護裝置在舟山五端柔性直流輸電工程定海換流站投運。
該裝置測量采樣率達1000千赫茲,是人耳能聽到最高頻率20千赫茲的50倍,每秒鐘可采集記錄1兆個電壓或電流數(shù)據(jù)點,從而壓縮“提取完整故障信息”所需的時間,裝置整體保護動作時間在2毫秒以內(nèi),最大程度保障電網(wǎng)持續(xù)運行,提高供電可靠性。
柔性直流輸電作為一種新型輸電技術(shù),具有故障發(fā)展快、故障特征復雜等特點,要求故障保護裝置具備高速率、高可靠性信號傳輸技術(shù)和先進的故障識別算法,實現(xiàn)準確、迅速地隔離并切除故障。
“通過應用寬頻快速保護裝置,能夠?qū)收?lsquo;聽得更遠、認得更準’,減小直流線路保護動作時間,實現(xiàn)故障線路選擇性快速隔離,降低工程造價,提升柔性直流電網(wǎng)供電可靠性,是國網(wǎng)浙江電科院和舟山供電公司科技創(chuàng)新與技術(shù)支撐網(wǎng)格化工作的重要成果。”國網(wǎng)浙江電科院倪曉軍博士介紹。
依托舟山五端柔直工程長期運行的經(jīng)驗,國網(wǎng)舟山供電公司、國網(wǎng)智研院和國網(wǎng)浙江電科院等多家單位組建了聯(lián)合攻關(guān)團隊,著力提高柔性直流輸電故障保護裝置的性能。本次研發(fā)的設備在故障識別方面,通過對故障時波形的特征進行提取并分析,可有效辨別雷擊干擾與真實故障。在測量精度方面,集成寬頻電壓互感器和寬頻電流互感器,可監(jiān)測更高頻率更寬范圍的電壓電流數(shù)據(jù)。在故障響應速度方面,提出基于FPGA加速的微秒級數(shù)字保護啟動方法,發(fā)明正負極線故障信號高速同步采樣、短幀多通道輪詢數(shù)據(jù)傳輸技術(shù),在2毫秒內(nèi)實現(xiàn)柔性直流電網(wǎng)故障線路快速可靠識別。在搭建測試環(huán)境方面,開發(fā)基于FPGA的直流線路寬頻模型,搭建百納秒級實時仿真測試系統(tǒng),解決柔性直流電網(wǎng)故障線路快速隔離理論和試驗驗證難題。
項目成果投運后,將突破制約柔性直流電網(wǎng)工程化及規(guī)?;瘧玫南盗?ldquo;卡脖子”關(guān)鍵難題,增強我國在柔性直流電網(wǎng)和快速保護領域的技術(shù)實力。