中文摘要：

冰灾是电网遭受的各种自然灾害中最严重的威胁之一，已有研究和应用表明直流融冰技术是电网应对越来越频繁冰灾的最有效手段，既能有效减少冰冻造成的电网设备破坏，避免大面积断线倒塔，又可显著降低电网建设的投资。直流融冰装置既是电网中的新设备，也是大功率电力电子技术应用的新领域。虽已有一定的研究和应用，但还有很多直流融冰相关理论问题期待解决直流融冰系统的最优结构，直流融冰用换流阀分析计算、设计和试验方法，电网运行设备对直流融冰回路及设备的影响，直流融冰对串接入或并接入融冰回路的电网设备的影响，直流融冰系统的现场等效试验方法，直流融冰系统控制和保护功能最优配置，直流融冰装置大规模应用于电网时的优化布点原则，同一电网中大规模使用直流融冰装置的优化调度策略等。本项目拟对直流融冰技术本身及其应用给电网带来的影响进行深入研究，建立起完整的直流融冰理论和应用体系，为现代电网大规模应用直流融冰技术提供理论基础。

结论摘要：

冰灾是电网遭受的各种自然灾害中最严重的威胁之一，直流融冰技术是电网应对越来越频繁冰灾的最有效手段。本项目对直流融冰技术应用于现代电网关键问题进行了研究，主要内容包括对现代大电网各电压等级架空线路抗融冰技术进行了系统性研究，研究表明直流融冰是唯一可在现代大电网中大规模使用的技术。对直流融冰装置主接线型式进行了深入研究，提出了直流融冰兼静止无功补偿装置主回路配置方案。提出了直流融冰兼静止无功补偿装置的主回路参数设计方法。提出了直流融冰装置在已建变电站中的接入方案，研发出了融冰线路与直流融冰装置连接和隔离的专用刀闸，仅通过倒闸操作即可实现线路融冰。提出了直流融冰装置的等效试验方法，利用开路试验对直流融冰装置的直流电压控制能力进行检验，并对换流阀、直流侧刀闸和融冰母线的直流电压耐受能力进行考核；利用零功率试验对直流融冰装置的直流电流控制能力进行检验，并对换流阀、直流侧刀闸和融冰母线等的通流能力进行考核。对直流融冰系统过电压保护和绝缘配合方法进行了系统研究，提出了直流融冰系统过电压保护和绝缘配合设计方案，能够确保直流融冰装置及其附属设备在各种运行工况下的安全。对直流融冰技术应用于架空地线和光纤复合地线（OPGW）进行系统性的理论分析和试验研究，完成了示范工程建设。根据实际应用效果，进行了直流融冰装置的推广应用。直流融冰装置工作会造成所在站点的电压水平一定程度降低，把站点的电压稳定性纳入直流融冰装置优化布点的考虑范畴，确立了以综合灵敏度电压稳定评估指标作为评估节点电压稳定性的指标。根据直流融冰装置布点的基本要求，建立起直流融冰装置优化布点模型。对影响直流融冰计划决策的因素，如直流融冰时的系统风险、线路融冰的及时性和融冰经济性等进行了分析研究并定义了相应的代表指标，此外对与直流融冰计划本身有关的要素如融冰决策周期、线路融冰优先性等也做了一定研究，为构建科学、合理、实用的电网直流融冰计划模型提供了依据。在此基础上，根据一般冰灾、严重冰灾和极端冰灾的特点和相应的融冰计划决策工作的要求，提出了不同冰灾情况下相应的直流融冰计划决策方法。本项目成果已经在实际工程中得到广泛应用，2009年初-2014年各个覆冰期中，南方电网对110千伏以上输电线路、地线和光纤复合地线（OPGW）实施直流融冰700多次。实际应用表明其显著提高了电网抵御冰灾的能力。