科创中国

城建规划

成果简介:（技术特点、主要进展、应用状况、投资规模、效益预期和合作方式等）主要技术创新点:项目组以优化接入、监测评估、故障保护、动态补偿四大核心技术作为切入点，开展了一系列创新性研究，形成了特色鲜明、兼具理论性与实用性的领先技术，先后在一批具有世界影响力的高铁工程中获得应用。高铁牵引供电优化接入电网关键技术。针对牵引供电系统设计环节存在众多方案优选问题，建立了新型多属性决策模型，应用于高速铁路牵引供电系统外部电源设计方案优化和牵引变压器接线方式综合选型中，新建高速铁路实例分析表明新型决策方法理论清晰，增强了设计方案的科学性和合理性，满足了“柔性”设计的需要。二、高铁运行电能质量监测评估预警技术。项目建成了覆盖省内所有电气化铁路牵引变电所的电能质量监测网，提出了在线监测与离线录波数据相结合的高铁电能质量综合评估及预警技术、高铁运行工况识别技术，并开发了高铁运行电能质量监测评估预警系统、高铁运行工况模式识别 系统。 三、高铁牵引负荷建模与牵引供电系统的适应性保护关键技术。项目通过无损数据采集与参数 辨识方法，形成了高精度的牵引负荷特征模型。在此基础上，建立了牵引变的等值阻抗模型以及牵引线路距离保护的等值计算模型。 高铁牵引供电系统电能质量问题的解决方案。课题组提出了两相STATCOM动态补偿技术，新型YNvd接线平衡变压器和新型有源同相供电技术等多种电能质量治理手段，优化了不同治理方案的控制策略。 项目的研究在理论与实践层面解决了牵引负荷友好接入电网的难点技术，化解了牵引负荷功率因数低、负序及冲击功率大、谐波含量丰富等对铁路、电网安全运行的影响问题，具有良好的应用价值与推广前景。应用情况:项目对牵引系统的优化接入、监测评估、故障保护、动态补偿四大核心技术进行了系统性研 究，形成了一系列成果，在铁路、电网、设计、设备制造等多个行业得到应用。 在牵引系统接入设计方面，项目的研究成果已在电气化铁路牵引站的设计方面获得应用，江苏科能电力工程咨询有限公司在宁杭高铁、宁启、郑徐客专等线路的设计中采用了创新点1的研究成果。 在电能质量监测预警方面，已建成国家电网公司示范工程-电铁集中接入地区电能质量监测平台，在全省各供电公司应用超过3年。平台在电能质量监测基础上首次实现了评估和预警功能，有效地为电网安全运行和相关电厂、新能源以及徐州卷烟厂等高品质电力用户可靠并网保障。 在电能质量装置开发方面，项目组之一的南京灿能公司利用合作研发技术推出了PQS-782、PQS-882系列电铁专用监测装置，以其突出的性能优势，在京沪、沪宁、宁杭、太中银铁路山西段、大西铁路山西段、京沪高铁安徽段、焦柳铁路河南段等电气化铁路中获得广泛应用。 在牵引系统故障保护方面，牵引线路距离保护的等值计算模型已成功应用于江苏、上海电网的保护值整定与升级优化原有继电保护措施方面，有效降低了高铁运行工况改变引起的保护频繁启动现象；所研究的保护算法已嵌入于国电南瑞科技公司和中德保护公司开发出电铁监控保护设备之中。 在动态补偿技术方面，针对牵引负荷的提出的两相STATCOM治理方案已应用于思源清能公司开发的产品之中；为改善高速铁路运行性能所提出的同相供电方法也在成都眉山牵引所获得应用。 不限于此，项目的研究成果推广至地铁行业应用，为南京地铁2号线的电能质量评估，3号线、宁天城际、宁高城际的接入电网设计和牵引可靠供电提供保障，为南京地铁的安全、稳定、经济运行与城轨交通网络的有序发展提供技术支撑。本项目申请国家发明专利12件（已授权7件）；发表论文34篇，3篇SCI收录、27篇EI收录；获得软件著作权2项，制定江苏省、国家电网公司、江苏省电力公司等标准共5项。 项目研究成果已在江苏高铁接入电网规划设计、运行监测、保护改造和电能质量治理控制等方面得到全面应用，并推广至上海、安徽、河南、山西、四川等多省市，覆盖京沪高铁、沪宁高铁、陇海线、成昆线等国家核心运输干线，创造直接、间接经济效益2.43亿元，为高速铁路的安全可靠运行、精准化管理提供了理论依据和技术支撑。