继电保护负责准确识别故障，并快速有选择地切除故障元件，是保障电网安全的第一道防线。风光发电等新能源由补充电源逐步发展为主力电源。由几十甚至数百新能源机组经多条馈线汇集升压、最终经输电线路外送，形成了新能源汇集送出系统。由于它的拓扑结构与故障特性均发生根本性变化，导致其保护技术面临故障特性认知不清、送出线路故障判断不准、汇集系统故障分支切除慢等难题，保护不正确动作问题频发，电网安全和新能源消纳面临巨大挑战。因此，亟需突破大规模新能源汇集送出系统保护技术。

毕天姝教授课题组揭示了新能源电源全时间尺度短路电流变化规律，建立了短路电流与并网点电压间的映射关系，发明了不依赖控制参数的新能源短路电流计算方法，计算误差由50%减小到10%内，为新能源汇集送出系统保护新原理及配置整定提供了理论依据；首创了基于送出线路两侧电流波形特征相似度的保护新原理；提出了反映时频结构差异的波形特征相似度计算方法，研制了新能源送出线路保护装置，可适应100%新能源接入场景，动作时间缩短25%，从原理上解决了工频量保护失效的问题；发明了基于主变低压侧多间隔电流突变量比较的汇集系统保护新原理；研制了汇集系统站域保护装置，可靠识别不同故障分支，将故障切除时间由500ms缩短至40ms。

▲基于波形特征比较的保护新原理及保护装置应用

研究成果推广应用后，解决了大规模新能源汇集送出系统的保护不正确动作问题，获得2022年中国电力技术发明一等奖（当年仅一项）。

初审：李何筱

复审：张洪

审核：彭跃辉