繼電保護作為電力系統(tǒng)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(guān)系到電網(wǎng)安全與系統(tǒng)穩(wěn)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(xiàn)有保護原理無法準確區(qū)分過負荷與故障，會將線路過負荷誤判為故障，導(dǎo)致過負荷線路被誤切除，進而引起負荷轉(zhuǎn)移，造成相鄰線路過負荷，產(chǎn)生多米諾骨牌效應(yīng)，引發(fā)過負荷線路相繼跳閘，導(dǎo)致事故擴大。近年來，國際上發(fā)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(dǎo)致保護誤動作這個技術(shù)難題長久以來一直未得到有效解決。

　　隨著我國經(jīng)濟快速增長，居民和工業(yè)用電負荷持續(xù)增加，大規(guī)模清潔能源產(chǎn)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(wǎng)中潮流大范圍轉(zhuǎn)移成為常態(tài)，輸電線路過負荷引發(fā)保護誤動作導(dǎo)致大停電事故的風險顯著提高。

　　中國電科院保護所與國網(wǎng)華中分部柳煥章勞模工作室聯(lián)合攻關(guān)團隊依托國家973課題和國家電網(wǎng)公司科技項目，歷經(jīng)9年持續(xù)攻關(guān)，經(jīng)過大量的理論推導(dǎo)和仿真分析，深入探究線路過負荷與故障的本質(zhì)差異，突破現(xiàn)有技術(shù)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(shù)，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(fā)現(xiàn)了相補償電壓和正序補償電壓的相位關(guān)系與過負荷和單相接地故障的差異強相關(guān)的特征，解決了過負荷與接地故障識別的難題；發(fā)現(xiàn)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(fā)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(fā)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(jù)，消除了線路潮流方向?qū)收献R別的影響。通過以上技術(shù)發(fā)明，實現(xiàn)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(shù)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(shù)指標方面全面優(yōu)于國內(nèi)外同類技術(shù)，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(jié)論為：本項目提出的理論方法屬國際首創(chuàng)，處于國際領(lǐng)先水平。

　　鑒于該技術(shù)的優(yōu)異性能，目前已經(jīng)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(yīng)用。項目組從保證電網(wǎng)安全大局出發(fā)，將成果第一時間無償提供給各保護廠家，國內(nèi)具備高電壓保護裝置生產(chǎn)資質(zhì)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(fā)生過負荷，保護未發(fā)生任何誤動。2014——2017年220千伏及以上電壓等級線路共發(fā)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(yīng)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。