繼電保護作為電力系統的“第一道防線”，肩負著快速切除故障，限制事故范圍擴大的重任，繼電保護的正確動作直接關系到電網安全與系統穩定。輸電線路自身具備承受過負荷能力，當線路過負荷時，輸電線路能夠正常運行，但是現有保護原理無法準確區分過負荷與故障，會將線路過負荷誤判為故障，導致過負荷線路被誤切除，進而引起負荷轉移，造成相鄰線路過負荷，產生多米諾骨牌效應，引發過負荷線路相繼跳閘，導致事故擴大。近年來，國際上發生的多次大面積停電事故均伴隨有繼電保護將過負荷線路誤切除，加劇事故蔓延的情況。線路過負荷導致保護誤動作這個技術難題長久以來一直未得到有效解決。
隨著我國經濟快速增長，居民和工業用電負荷持續增加，大規模清潔能源產生的電力通過超特高壓交直流輸電線路遠距離輸送至華中、華東、華北等負荷中心，使得電網中潮流大范圍轉移成為常態，輸電線路過負荷引發保護誤動作導致大停電事故的風險顯著提高。
中國電科院保護所與國網華中分部柳煥章勞模工作室聯合攻關團隊依托國家973課題和國家電網公司科技項目，歷經9年持續攻關，經過大量的理論推導和仿真分析，深入探究線路過負荷與故障的本質差異，突破現有技術瓶頸，采用全新視角，放棄了常用的阻抗平面，巧妙地在電壓平面上提取出線路過負荷與故障的明顯辨識參數，提出了基于電壓相位特征及幅值特征的線路過負荷與故障識別原理，發現了相補償電壓和正序補償電壓的相位關系與過負荷和單相接地故障的差異強相關的特征，解決了過負荷與接地故障識別的難題；發現了電壓的余弦分量在過負荷和相間故障時相差10倍的特征，解決了過負荷與相間故障識別的難題；發明了利用正序電壓余弦分量與電流不對稱度二維平面的線路故障識別原理，消除了負荷電流與過渡電阻對線路故障識別的影響；發明了利用正序功率識別潮流送、受端的方法及差異化故障識別判據，消除了線路潮流方向對故障識別的影響。通過以上技術發明，實現了線路過負荷與故障的精準識別，同時大幅提升了線路故障識別能力。
該技術兼顧了線路過負荷時保護的可靠性與線路故障時靈敏性，在線路過負荷及故障識別等技術指標方面全面優于國內外同類技術，其中事故過負荷、正常過負荷識別準確率達到100%，線路故障識別能力提高了5倍，大幅提升了繼電保護的整體性能。中國電機工程學會對項目成果的鑒定結論為：本項目提出的理論方法屬國際首創，處于國際領先水平。
鑒于該技術的優異性能，目前已經被行標DL/T479-2017、企標Q/GDW1161-2014采納，作為220千伏及以上電壓等級線路標準配置在全國推廣應用。項目組從保證電網安全大局出發，將成果第一時間無償提供給各保護廠家，國內具備高電壓保護裝置生產資質的全部廠家都已采用該成果，2014~2017年迎峰度夏期間220千伏及以上電壓等級線路中共有290條線路發生過負荷，保護未發生任何誤動。2014~2017年220千伏及以上電壓等級線路共發生3857起故障，保護裝置正確動作率100%。
目前，該項目成果推廣應用至加拿大、巴西、澳大利亞、印度等五大洲9個國家，運行良好，有效提升了我國保護裝置的國際市場競爭力，大幅提升了我國電力裝備的國際影響力。
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