差动保护

海上风电柔性直流输电系统的故障特性有别于常规电力系统，因此常规继电保护方案应用于海上风电柔性直流输电系统时可能存在适应性不足的风险。分析了海上风电柔性直流输电系统故障情形下，不对称的电气量引发的谐波分量以及故障穿越过程中的负序抑制、限流措施对差动保护的影响。推导了计及序分量的差动保护灵敏度计算式并进行适应性分析，指出故障情形下的奇次谐波容易对差动保护产生影响，负序抑制及限流措施也将导致差动保护灵敏度下降。结合实际示范工程的仿真系统进行了大量仿真计算，结果表明，常规差动保护方案的灵敏性、可靠性均存在下降的问题。

移相变压器是一种经济型的潮流调节设备，可提高电网运行的安全性和经济性。为了实现分接开关可控移相变压器工程化应用，首先，针对电流电压互感器配置情况，提出了移相变压器的主保护配置方案，并分析了各保护元件的保护范围。其次，提出了基于控保协同的差动计算自适应调整策略，可根据分接开关的实时档位实现移相变压器差动保护计算的自适应调整。接着，给出了基于移相变压器差动平衡的各侧电流校验方法，可用于校验电流互感器的接入极性和参数。最后，通过仿真和实际波形，分析了不同故障下和空充时的波形特征以及保护的适应性，并证明了所提方法和保护配置的有效性。

为了解决常规纵差保护难以适用于低频系统的问题，通过分析低频系统的序分量抑制策略，并根据低频系统故障进入稳态后单侧有负序注入的特征，提出一种基于稳态负序分量的主变差动保护方法。为防止该差动保护在区外故障时因电流互感器饱和出现误动，通过对比分析三类制动电流计算方式的制动性能，得到了差动保护的制动方程和制动系数。为解决励磁涌流、电流互感器断线可能导致误动的问题，提出了相电压突变量的差动保护开放条件。仿真分析表明，该方法能够灵敏反映区内金属性故障及轻微故障，在区外故障伴随电流互感器饱和时有可靠的制动裕度。

报告以扬州广陵新城高可靠性示范区建设为载体，首先介绍了扬州栖月苑小区中低压全系统旁路不停电作业实施案例，针对多工种联合开展旁路不停电作业方式进行分析，提出完整的旁路作业原理和作业方案，展示了旁路快插转接电源箱和低压旁路系统快速接入应用实践，支撑旁路作业进一步推广应用。然后介绍了广陵新城配电网“双花瓣”网架构建实践案例，简要介绍了“光纤纵联方向速动面保护技术”和“光纤就地差动保护技术”在配网“双花瓣”网架中的应用成效。

通过对差动保护比率制动整定中动作电流与制动系数等关系分析 ,澄清了以往整定中的一些错误概念 ,并介绍了差动保护比率制动的整定步骤。

电力电子换流器的引入改变了传统电网的故障特性，当交流线路发生故障后传统差动保护难以满足保护需求，易出现灵敏度降低甚至拒动风险。针对此问题，提出基于故障全电流多阶突变的交流线路保护原理。该保护以故障发生后线路两侧电流波形形变特征、突变特征的规律变化为基础，通过矩阵梯度算法对两侧全电流信号进行突变特征值的提取，即对两侧全电流信号的突变程度进行描述，进而构造纵联保护。相比于传统暂态量的快速保护无须提取固定频段特征，所提方法克服了在短路电流受控情况下利用周期分量算法无法精准提取固定暂态量的问题，相比于直接采用常规暂态信号的保护，具备较好的耐受过渡电阻以及噪声的能力。最后在PSCAD/EMTDC中搭建了换流器并网系统的仿真模型并校验了保护的有效性，所提保护故障识别时间小于7.5 ms，即使在经100 Ω的过渡电阻故障情况下，仍然具有较高的灵敏度，能较好地满足换流器并网线路对保护速动性与选择性的需求。

变压器长期运行易遭受次同步振荡、区外短路冲击、空载合闸等恶劣工况影响，易发生绕组变形、匝间电弧、轻微匝间故障等早期故障，且故障发展迅速，极易引发变压器“燃爆”等严重事故，而传统的在线监测及变压器保护对此类早期故障应对不足。本报告介绍利用光纤漏磁场传感器技术，实现变压器早期故障的诊断和保护，具体包括：变压器匝间故障电-磁复合多状态解析模型的建立及对器早期故障特征量的分析；光纤漏磁场传感器、磁场差动保护装置的研发；变压器早期故障物理动模实验平台及保护样机测试；变压器早期故障监测和保护系统的研发及现场试运行。研究结论有助于提升变压器的运维水平，提高故障诊断的正确率。

日前，辽宁省朝阳市220千伏上台风电场、220千伏陈杖子风电场送出线路同时T接在已运行的220千伏晶澳光伏电站的送出线路220千伏华八线上，标志着国内首套220千伏线路四端光纤电流差动保护装置实现全接线运行。

针对大量分布式电源(distributed generation, DG)接入配电网对传统保护带来的新挑战，提出了一种基于负序量排序与5G通信相结合的配电网有界面保护原理。为实现保护范围的有界及灵活配置，并应对极端工况下的主判据失效问题，设计了一种免整定的实测-补偿电压幅值比较判据。在信息交互方面，结合配电网通信特点，提出了带时标的5G通信方式，进一步降低了所提保护对同步通信的要求。仿真结果表明，对于带不可测分支的线路，所提判据均可成功应用，并且不依赖于数据同步通信。相较于传统三段式电流保护，保护新方案能够大大提升配电网的故障切除速度，保证故障极限响应时间均在90 ms以内。在数十欧姆的相间弧光过渡电阻和接地电阻的情形下，该方案仍能具有良好的故障辨识能力。相比于幅值差动保护，所提保护具有对不可测分支更强的适应性和动作稳定性。

针对新型电力系统中新能源强波动性、海量终端接入与多业务并发等挑战，介绍了下一代电力通信网需向“体验、无损、安全、智能”四大方向创新演进：基于FlexE切片、CBR小颗粒切片与时隙交叉等关键技术，实现业务硬隔离与毫秒级时延保障；通过广域无损网络（SPFC+AFR流调度）支撑算力跨域协同，吞吐率显著跃升；创新Xsec抗量子加密算法，破解量子计算威胁；依托通信大模型+数字孪生网络实现故障自闭环与自然语言交互运维。打造高确定性、算力无损、高高安全和智能运维的新型电力系统通信基座。 他强调“通信网络智能化是新型电力系统的生命线”，根源在于新能源高比例接入使传统网络难以应对实时动态平衡需求，尤其在配网自治、秒级控制等场景存在刚性瓶颈。他认为“业务定义网络”是破局关键，需通过端到端切片满足差异化SLA（如差动保护微秒级确定性时延），借助量子密钥融合架构实现“一线双传”。实践表明，该方案使网络吞吐效率达90%以上，故障定位精度跨入米级。建议构建“主配微一体化的韧性能基座”，优先落地立体切片环网与抗量子加密，推动电力通信从“连接管道”向“智能服务”范式跃迁。