新型电力系统新能源占比不断提高，浙江电网呈现高比例受电、高比例新能源、高比例电力电子特征。单一故障若不能及时切除，可引发特高压直流闭锁，产生巨大暂态能量冲击甚至大停电事件。继电保护作为电网安全的第一道防线，其可靠迅速动作对于遏制事故扩大、维护系统稳定至关重要。随着新型电力系统建设不断推进，传统继电保护面临：1）故障特征异变，保护甄别困难。新型电力系统故障后电力电子设备的快速调节作用将使反映电源和短路路径的电气量发生变化，传统基于工频相量的保护原理已难以适用。2）全局感知不足，保护配合困难。新能源广泛接入的有源电网远后备保护级差配合困难，传统保护囿于有限信息，无法感知电网运行状态，难以形成快速、可靠动作决策。3）运行环境恶劣，运维检修困难。传统继电保护“室内安装，长线连接”的模式环境适应性差，难以适用于海上风电、山地光伏等空间受限、环境恶劣场景，一旦故障检修恢复周期长。为提升继电保护保障新型电力系统安全的能力，历经9年技术攻关，在创新保护原理、优化保护配置、提升防护等级方面取得重要创新如下：

1.基于宽频暂态信息的电力电子化电网继电保护技术。发明了基于高频暂态分量极性与含量判别的纵联保护方法，提出了基于暂态量比例差动的小电流接地故障识别方法，提出了基于暂态信号频谱密度衰减的线路保护方法，攻克了电力电子化电网故障判别难题，主保护的动作速度提升60%。

2.基于电网分布空间关联特征信息协同的继电保护技术。发明了基于异源同质信息智判的CT/PT断线识别技术，提出了集成多源异质信息的集中式线路保护、母线保护、重合闸与断路器失灵保护以及自适应备自投策略，研发了基于拓扑信息的同塔双回线距离保护自适应精确补偿算法，有效提高了区域保护可靠性，后备保护速度提升47%。

3.适应新能源发电恶劣运行环境的继电保护就地高防护技术。提出了临近一次设备部署的保护构架和三网合一、双网冗余的组网策略，创新了保护装置的多级抗干扰、散热一体化、接口标准化等技术，具有小型化、低功耗、高防护的特征，突破了机械振动、电磁干扰、复杂气候的耐受瓶颈，实现了装置户外无防护运行、即插即用和即换即用，尺寸缩小80%，功耗降低70%，防护等级提升至IP67。

图1 多层次散热设计

成果研制的宽频暂态型、多源集成型及高防护就地型保护装置成功应用于宁波象北变、金华宗泽变、湖州金钉变等地，有效提升了新能源接入下保护动作的准确性和可靠性，大幅减少了检修调试周期和设备停电时间。近三年直接经济效益18.1亿元。项目成果提升继电保护的速动性、可靠性与适应性，对促进清洁能源消纳、降低直流换相失败风险、保障新型电力系统安全运行具有重要意义。