2021-2022年国网安徽省电力有限公司委托我公司参与的科技项目：长距离输电线路电气参数测量获取关键技术及工程应用，已经申报“安徽省科技进步一等奖”

一、项目名称

  长距离输电线路电气参数测量获取关键技术及工程应用

二、项目介绍

  我国能源资源与电力负荷呈逆向分布，发展远距离输电技术是全国范围能源资源优化配置的必然选择。远距离输电线路的安全运行需要准确的电气参数支撑，如正序、零序参数，用于电力系统继电保护整定等，是电网与设备安全运行的关键参数，准确性至关重要。长距离线路沿线地质条件复杂，理论计算无法获取准确参数。测量获取的传统方法由于忽略了线路参数的分布特性，会造成参数不准确，线路越长偏差越大，可满足短距离线路要求，研究长距离输电线路电气参数测量获取方法是远距离输电发展的迫切要求。

  长距离线路参数准确测量存在的问题是缺少适用的理论模型与测量方法及适用的装置。项目历时10余年，完成了长距离交、直流单回、同塔多回线路参数准确测量研究，取得的主要创新成果如下：

（1）长距离单回线路测量获取模型与方法研究：建立了含大地回路电阻的单回线路零序参数测量获取解耦数学模型，提出了单端测量结合高精度泰勒展开求解方法，实现了零序阻抗与电容的解耦，消除了忽略大地电阻及采用简化计算造成的偏差，解决了超长距离直流线路零序参数准确测量的难题，结果偏差小于1%。

（2）长距离同塔多回线路测量获取模型与方法研究：建立了考虑同塔多回线路零序与回路间复杂耦合关系的多导体传输线参数测量获取解耦数学模型，提出了基于卫星的多端同步测量方法，实现了同塔多回线路零序与回路间参数的解耦，解决了多回线路模型复杂、求解难的问题，应用于长距离同塔多回交、直流线路参数测量，结果偏差小于1%。

（3）测量装置研制：构建了抑制邻近工频强电磁耦合干扰的多频率自适应调谐阻抗网络，研制了集强电磁耦合抑制和卫星多端同步测量技术于一体的参数测量装置，可抑制线路感应电压30kV，感应电流150A，较传统装置提高10倍以上，同时实现了装置小型化；解决了传统方法只能单端测量，无法多端同步测量的难题。

   获国内外发明专利19项，发表论文26篇，牵头成立IEC、IEEE工作组4个，制定国内外标准7项(国际标准4项 )。

【应用推广情况】项目成果已广泛应用于国内外超、特高压交直流输电工程，包括我国已建成的“十四交十六直”特高压输电工程，巴西美丽山直流输电工程，应用的特高压线路总里程36000多公里，获取的线路电气参数应用于各种系统计算，为超、特高压交、直流电网的稳定运行奠定了基础。

三、主要贡献

  输电线路电气参数包括正序、零序及回路间阻抗与电容等，是电网潮流稳定计算、继电保护整定等的基础参数，工程上一般要求参数不确定度优于3%，准确测量获取这些参数对电网的安全稳定运行至关重要。长距离输电线路多为同塔多回，同一输电走廊线路密集，多导线间及与大地间电磁耦合复杂，准确获取电气参数需将沿线分布的电阻、电感与电容进行解耦，长距离线路解耦难度大。针对上述难题，项目建立了含大地回路电阻的单回线路零序参数、考虑复杂电磁耦合的同塔多回线路零序与回路间参数测量获取解耦数学模型，并提出了基于卫星同步授时的线路多端同步测量方法，研制了集强电磁耦合抑制和多端同步测量等技术于一体的小型化测量装置，实现了长距离单回、同塔多回线路零序与回路间分布参数的准确测量获取。项目获授权国内外发明专利19项，发表论文26篇，出版专著1本，制定国际国内标准7项。陈维江院士领衔的评价委员会认为，项目成果整体达到国际领先水平。项目成果应用于我国全部“十四交十六直”特高压输电工程，广泛应用于超高压输电工程，还应用于巴西美丽山两项特高压直流输电工程，实现特高压输电测试技术“走出去”。基于项目成果，牵头成立IEC、IEEE工作组4个，已编制出版国际标准3项，正在制定1项，获国际同行高度认可，项目负责人获IEC 1906奖，提升了我国在国际电工领域的影响力与话语权，实现了我国在该领域由长期“技术跟随”到“技术引领”的跨越。

四、客观评价

1.国际评价

（1）在IEC、IEEE牵头成立四个国际标准工作组：IEC TC122 特高压交流输电系统委员会，WG3特高压交流输电线路参数测量项目组；IEC TC115 直流输电系统委员会，WG16直流输电线路参数测量工作组；IEEE 1870 交流线路电气参数测量工作组；IEEE 1893 直流线路与接地极参数测量工作组。制定四项国际标准，实现了我国长距离输电技术标准走向世界，从“技术跟随”到“技术引领”，增强了国际话语权。

（2）参加IEC国际会议并作报告8次，参加IEEE工作组报告6次，获得国际同行高度评价。IEC TC42 高电压试验技术委员主席德国汉诺威大学教授Gockenbach评价：“IEC TC122 TR63042-303 特高压交流输电线路工频参数测量导则的制定，解决了长距离特高压线路工频电气参数准确测量的难题，为今后国际上特高压线路电气参数测量提供了标准。”。

2.国内评价

   国家电网公司组织的皖电东送特高压工程参数测量结果论证，专家一致认为：测量方法正确，结果准确，精度满足系统对短路电流计算、继电保护整定、运行方式制定等的需要。

3.媒体报道

   人民网、新华社海外版、国家电网报、中国电力报与新华网等纷纷报道。    

五、项目应用情况

  项目成果广泛应用于国内外超、特高压交、直流输电工程，包括已建成的我国“十四交十六直”特高压输电工程，我国在海外中标的首个特高压直流输电工程--巴西美丽山输电工程。获取的线路电气参数应用于各种系统计算，为超、特高压交、直流电网的稳定运行奠定了基础。

六、主要知识产权和标准规范目录

一、专利

（1）超高压同塔四回交流/双回双极直流线路零序参数测量法ZL201410127025.8

（2）一种超高压同塔三回输电线路零序参数精确测量方法ZL201610263513.0

（3）一种双回输电线路零序参数测量方法ZL201110279268.X

（4）一种双回不共端输电线路零序参数精确测量方法 ZL201710005146.9

二、标准

（1）IEC 63042-303 Guideline for the measurement of UHV AC transmission line power frequency parameters。

（2）IEEE 1893-2015 Guide for the measurement of DC transmission line and earth electrode line parameter。

（3）IEEE 1870-2019，Guide for the parameter measurement of AC transmission lines。

（4）DL/T 1583-2016《交流输电线路参数测量导则》。

（5）DL/T 1566-2016《直流输电线路及接地极线路参数测量导则》。

（6）Q/GDW 11454-2015《特高压交流输电线路相参数测量导则》。

七、项目主要完成人员

  傅中（国网安徽省电力有限公司）；

  胡志坚（武汉大学）；

  邓军（中国南方电网有责任公司）；

  程登峰（国网安徽省电力有限公司）；

  刘静（国网安徽省电力有限公司）；

  王贻平（国网安徽省电力有限公司）；

  杨琳（国网四川省电力公司）；

  肖遥（中国南方电网有限责任公司）；

  吴天宝（国网四川省电力公司）；

  范毅（武汉大洋义天科技股份有限公司）

八、主要完成单位及推广贡献

1.国网安徽省电力有限公司

主要贡献：研究了长距离交流线路电气参数测量获取模型与方法，牵头制定国内外标准，应用于皖电东送等特高压交流输电工程。

2.中国南方电网有限责任公司

主要贡献：研究了长距离直流输电线路参数测量获取模型与方法，牵头制定国内外标准，应用于±800kV云广等长距离直流输电工程。

3.武汉大学

主要贡献：研究了长距离同塔多回线路电气参数测量获取模型与方法，研制了测量装置。

4.国网四川省电力公司电力科学研究院

主要贡献：研究了长距离直流输电线路电气参数测量方法，牵头制定国内外标准，应用于±800kV锦屏等长距离直流输电工程。

5.武汉大洋义天科技股份有限公司

主要贡献：研制了测量装置，应用于长距离交、直流线路。

九、完成人、完成单位合作关系说明

  第一、二、三、四、五完成单位主要完成人傅中、胡志坚、邓军、杨琳、肖遥共同完成IEEE  1870交流输电线路参数测量导则的制定。

  第一完成单位主要完成人傅中、程登峰、刘静、王贻平与第五单位范毅共同制定标准与持有软件著作权。

  第三、四、五完成单位主要完成人肖遥、邓军、杨琳、吴天宝、范毅共同制定了DL/T 1566-2016《直流输电线路及接地极线路参数测量导则》

  第三、五完成单位主要完成人肖遥、范毅共同持有标准与发表的论文。

                                                                                                                                                                    2022年10月