项目编号	K08-2025-J098
项目名称	电力电子化电力系统高频谐振机理与抑制技术及工程应用
候选单位	国网冀北电力有限公司 南京南瑞继保电气有限公司 华北电力大学 燕山大学 国网湖北省电力有限公司电力科学研究院 许继电气股份有限公司 国网福建省电力有限公司电力科学研究院 南方电网电力科技股份有限公司
候选人	胡应宏 季柯 郭小强 高帅 王红星 陈堃 李雨 李超 杨敏祥 姜崇学 张磊 姜鹏飞 卢毅 高静 黄彬
项目简介	电力电子是构建新型电力系统、实现能源低碳转型的战略性关键技术。电力电子变流器控制信号大量来源于电磁式互感器、直流分压器等测量装置。在扰动和轻空载下，测量系统与电力电子变流器间的优化配置问题被长期忽略，诱发了数千起高频振荡事故，使系统运行方式受限，导致弃风弃光，甚至因高频振荡损毁电容器等关键设备，造成工程停运，是严重制约我国新型电力系统发展的一大技术瓶颈。 本项目根据工程实际工况和特征，从中提炼科学问题，从电力系统、变流器的控制系统与测量系统三者的交互机理出发，在互感器高频特性分析与测试、电力电子变流器与互感器协同优化、关键装置研发等方面开展研究与应用。主要研究内容如下： 1、考虑电磁式电流/电压互感器装置及其二次系统高频动态特性，构建了包含测量二次系统的电力电子变流器多设备、多系统、一体化综合数学模型，提出了电力电子变流器与测量系统高频特性的交互谐振机理，揭示电力电子变流器空轻载情况下高频谐振的诱导机制。 2、考虑柔性直流输电直流电压控制与阻容式直流分压器测量回路动态耦合特性，提出了非理想直流电压测量回路变比诱发直流电压发散失稳的机制，揭示了柔性直流输电在直流分压器单一元件故障下激发定直流电压控制的正反馈机制，给出了诱发直流电压发散的传导路径。 4、基于控制器主动适应高频检测误差和互感器提高高频测量精度两个方面开展谐振抑制的协同优化，提出开环控制与下垂控制的序贯切换技术，研制高精度/高可靠性测量装置，提出了测量二次电缆高频校正、前馈和附加控制优化的控制方法，解决了变流器与互感器交互导致的高频谐振难题，提高了电力电子变流器的性能和可靠性。 基于上述科技创新，项目成果有效解决了柔性交流输电设备间交互和柔性直流输电空母线两类高频谐振、直流分压器损坏问题，形成电力电子变流器与测量系统的交互导致的高频谐振理论创新和辨识与防控的工程原理及技术创新体系，中国电机工程学会组织专家鉴定为“整体技术国际领先”。近三年新增直接经济效益6.13亿元，利润1.5亿元。项目成果应用于张北柔直/交输电工程、厦门柔直工程以及渝鄂柔直工程等多个具有里程碑意义的重大工程，并支撑中标Borwin6等系列海外工程，为我国高端电力技术走出国门提供了有效支撑。
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