GB/T 20996.1-2020采用電網換相換流器的高壓直流系統的性能第1部分：穩(wěn)態(tài)

ICS292002924099

;

K46...

中華人民共和國國家標準

GB/T209961—2020/IECTR60919-12020

.代替:

GB/Z20996.1—2007

采用電網換相換流器的

高壓直流系統的性能第1部分穩(wěn)態(tài)

:

Performanceofhih-voltaedirectcurrentHVDCsstemswith

gg()y

line-commutatedconverters—Part1Stead-stateconditions

:y

(IECTR60919-1:2020,IDT)

2020-12-14發(fā)布2021-07-01實施

國家市場監(jiān)督管理總局發(fā)布

國家標準化管理委員會

中華人民共和國

國家標準

采用電網換相換流器的

高壓直流系統的性能第1部分穩(wěn)態(tài)

:

GB/T20996.1—2020/IECTR60919-1:2020

*

中國標準出版社出版發(fā)行

北京市朝陽區(qū)和平里西街甲號

2(100029)

北京市西城區(qū)三里河北街號

16(100045)

網址

:

服務熱線

:400-168-0010

年月第一版

202012

*

書號

:155066·1-66712

版權專有侵權必究

GB/T209961—2020/IECTR60919-12020

.:

目次

前言

…………………………Ⅴ

引言

…………………………Ⅷ

范圍

1………………………1

規(guī)范性引用文件

2…………………………1

術語和定義

3………………2

高壓直流系統的類型

4……………………2

概述

4.1…………………2

背靠背高壓直流系統

4.2………………2

單極大地回路高壓直流系統

4.3………………………2

單極金屬回路高壓直流系統

4.4………………………5

雙極大地回路高壓直流系統

4.5………………………5

雙極金屬回路高壓直流系統

4.6………………………8

每極兩個脈波動換流器

4.712()………………………8

換流變壓器的布置

4.8…………………10

直流開關場接線方式

4.9………………11

串聯電容補償的高壓直流系統

4.10…………………13

混合雙極系統

4.11LCC/VSC…………15

環(huán)境信息

5…………………16

額定功率額定電流和額定電壓

6、………………………18

額定功率

6.1……………18

額定電流

6.2……………19

額定電壓

6.3……………19

過負荷和設備容量

7………………………19

過負荷

7.1………………19

設備容量

7.2……………20

最小輸送功率和空載備用狀態(tài)

8…………21

概述

8.1…………………21

最小電流

8.2……………21

降低直流電壓運行

8.3…………………22

空載備用狀態(tài)

8.4………………………22

交流系統

9…………………23

概述

9.1…………………23

交流電壓

9.2……………23

Ⅰ

GB/T209961—2020/IECTR60919-12020

.:

頻率

9.3…………………24

系統工頻阻抗

9.4………………………24

系統諧波阻抗

9.5………………………24

正序和零序波阻抗

9.6…………………25

其他諧波源

9.7…………………………25

次同步諧振

9.8(SSTI)…………………25

無功功率

10………………25

概述

10.1………………25

常規(guī)高壓直流系統

10.2………………25

串聯電容補償的設計

10.3HVDC……………………26

換流器消耗的無功功率

10.4…………26

與交流系統的無功功率平衡

10.5……………………27

無功功率源

10.6………………………27

可投切無功功率組的最大容量

10.7…………………27

輸電線路接地極線路和接地極

11HVDC、……………27

概述

11.1………………27

架空線路

11.2…………………………28

電纜線路

11.3…………………………28

接地極線路

11.4………………………29

接地極

11.5……………29

可靠性

12…………………29

概述

12.1………………29

停運

12.2………………29

容量

12.3………………30

停運時間術語

12.4……………………30

能量不可用率

12.5(EU)………………31

能量可用率

12.6(EA)…………………31

最大允許強迫停運次數

12.7…………32

停運概率

12.8…………………………32

控制

13HVDC……………32

控制目的

13.1…………………………32

控制結構

13.2…………………………32

控制指令設置

13.3……………………36

電流限制值

13.4………………………37

控制回路冗余

13.5……………………37

保護系統

13.6…………………………37

測量

13.7………………37

Ⅱ

GB/T209961—2020/IECTR60919-12020

.:

遠動通信

14………………38

通信系統的類型

14.1…………………38

電話

14.2………………38

電力線載波

14.3(PLC)………………38

微波

14.4………………38

無線電系統

14.5………………………39

光纖通信

14.6…………………………39

傳輸數據的分類

14.7…………………39

快速響應的通信

14.8…………………40

可靠性

14.9……………40

輔助電源

15………………40

概述

15.1………………40

可靠性和負荷分類

15.2………………40

交流輔助電源

15.3……………………41

蓄電池和不間斷電源

15.4(UPS)……………………41

應急電源

15.5…………………………42

可聽噪聲

16………………42

概述

16.1………………42

公害

16.2………………42

工作區(qū)內的噪聲

16.3…………………43

交流側諧波干擾

17………………………43

交流側諧波的產生

17.1………………43

濾波器

17.2……………44

諧波干擾判據

17.3……………………46

諧波干擾水平

17.4……………………47

濾波器性能

17.5………………………47

直流側諧波干擾

18………………………48

直流側干擾

18.1………………………48

直流濾波器性能

18.2…………………49

規(guī)范要求

18.3…………………………50

電力線載波干擾

19(PLC)………………52

概述

19.1………………52

性能規(guī)范

19.2…………………………52

無線電頻率干擾

20………………………53

概述

20.1………………53

高壓直流系統的無線電頻率干擾

20.2………………53

無線電頻率干擾性能規(guī)范

20.3………………………54

Ⅲ

GB/T209961—2020/IECTR60919-12020

.:

功率損耗

21………………56

概述

21.1………………56

主要損耗來源

21.2……………………56

高壓直流系統擴建的準備

22……………57

概述

22.1………………57

擴建的規(guī)范

22.2………………………57

附錄資料性附錄影響換流站可靠性和可用性的因素

A()……………59

參考文獻

……………………65

Ⅳ

GB/T209961—2020/IECTR60919-12020

.:

前言

采用電網換相換流器的高壓直流系統的性能分為個部分

GB/T20996《》3:

第部分穩(wěn)態(tài)

———1:;

第部分故障和操作

———2:;

第部分動態(tài)

———3:。

本部分為的第部分

GB/T209961。

本部分按照給出的規(guī)則起草

GB/T1.1—2009。

本部分代替高壓直流系統的性能第部分穩(wěn)態(tài)與

GB/Z20996.1—2007《1:》,GB/Z20996.1—

相比主要技術變化如下

2007:

將總則和高壓直流系統穩(wěn)態(tài)性能規(guī)范概述更改為范圍規(guī)范性引用文件見第章

———“”“”“”、“”(1、

第章年版的第章和第章

2,200712);

范圍中增加了本部分僅包括電網換相換流器包含電容換相電路結構的換流器不考慮在

———“”“,。

和中給出的電壓源換流器的電網換相半導

IEC60146-1-1,IECTR60146-1-2IEC60146-1-3

體換流器的一般要求見第章

。”(1);

增加了術語和定義見第章

———“”(3);

增加了單極金屬回路高壓直流系統的采用情形和故障電流對附近變電站變壓器影響的表述

———

見

(4.4);

增加了對固定雙極高壓直流系統接線方式的規(guī)定修改了圖見

———,8(4.5);

增加了關于雙極金屬回路高壓直流系統中故障電流對附近變電站變壓器影響的表述見

———(4.6);

修改了每極兩個脈波動換流器的規(guī)定增加了圖圖見年版的

———12(),10、11(4.7,20073.7);

增加了換流變壓器的布置中關于直流開關平波電抗器和具有第三繞組的換流變壓器的表

———“”、

述見

(4.8);

增加了串聯電容補償的高壓直流系統和混合雙極系統的規(guī)定見

———“”“LCC/VSC”(4.10、4.11);

將年版的中的懸置段改為概述其后面的條的

———20075.1、6.2、7.4、11.2、11.5、12.2、15.2、20.2“”,

編號順延見年版的

(6.1、7.2、8.4、12.2、12.5、13.2、16.2、21.2,20075.1、6.2、7.4、11.2、11.5、

12.2、15.2、20.2);

增加了過負荷中無功功率與過負荷的關系說明見第段

———“”(7.15);

修改了有效值為方均根值見式式和年版的

———“”“”[9.2.1、(9)、(14)、18.2.318.3.4,20078.2.1、

和

16.3、17.2.317.3.4];

增加了交流穩(wěn)態(tài)電壓范圍中的短時電壓變化范圍和緊急情況下的電壓變化見和

———“”“”(

);

增加了串聯電容補償的設計及相關內容見

———“HVDC”(10.3);

將頻率取到修改為取到基頻的次諧波見的的年版的

———“100kHz”“49”[11.2.21)、3),2007

的

10.2.2)a)、c)];

修改了可靠性的概述見年版的

———“”“”(12.1,200711.1);

修改了可靠性中關于停運的規(guī)定見年版的

———“”“”(12.2,200711.2);

增加了容量及其相關內容見

———“”(12.3);

增加了停運時間術語將周期小時數納入該條見年版的

———“”,“”(12.4,200711.3);

刪除了基本功率水平相關內容見年版的

———“”(200711.4);

Ⅴ

GB/T209961—2020/IECTR60919-12020

.:

修改了能量不可用率中的計算公式見年版的

———“”(12.5,200711.5);

修改了高壓直流系統控制結構的解釋并修改了圖見年版和圖

———,20(13.2.1,200712.216);

修改了換流器觸發(fā)控制的功能要求見年版的

———“”(13.2.2,200712.2.1);

增加了極控制的基本控制功能的表述和圖及其相關內容見年版的

———“”21c)(13.2.3,200712.2.3

和圖

17);

增加了高壓直流系統保護系統見

———“”(13.6);

修改了微波的內容見年版的

———“”(14.4,200713.4);

將全文中的直流電抗器修改為平波電抗器圖圖中增加了圖說明

———“”“”,1~26;

增加了對換流站光纖通信系統要求及特點的表述見

———(14.6);

增加了信號傳輸格式的內容見

———(14.7);

增加了高壓直流輸電線路保護電力系統安全控制和通信系統的性能要求將取決于

———“e);f)。”“

高壓直流控制系統遠程控制設施等設置的具體要求由于這些在不同的高壓直流輸電方案

、。

之間差別很大應通過對特定的高壓直流輸電系統的詳細分析確定通信系統規(guī)范見

,,?！?

14.8);

增加了將多種通信通道結合的表述見

———(14.9);

增加了蓄電池組需要考慮和規(guī)定溫度條件和通風要求的內容刪除了不間斷電源宜規(guī)定

———“”“”,

電壓允差的內容見年版的

(15.4,200714.4);

增加了干式平波電抗器設計安裝降噪裝置的內容見

———(16.2.4);

修改了交流濾波電抗器的內容見年版的

———“”(16.2.5,200715.2.4);

增加了接于雙極高壓直流系統交流饋線上交流諧波濾波器的示例圖見圖年版的

———“”(22,2007

圖

18);

增加了對采用有源濾波器的原因及特點的表述以及不同類型濾波器電路圖見和圖

———(17.223,

年版的和圖

200716.219);

增加了直流濾波器中的直流線路路徑選擇的相關內容見

———“”(18.1.7);

修改了諧波干擾電流計算公式見年版的

———(18.3.4,200717.3.4);

修改了電力線載波干擾和無線電頻率干擾中噪聲為干擾見第章第章年版

———“”“”(19、20,2007

的第章第章

18、19);

增加了宜考慮寬帶濾波器的成本顯著高于窄帶濾波器的成本特別是

———“PLCPLC。,20kHz~

較低頻率的濾波器的成本顯著高于較高頻率的濾波器見

50kHzPLC。”(19.2);

增加了無線電頻率干擾的概述作為一條見

———“”“”(20.1);

增加了換流站交流高壓開關場的交流電暈及直流電暈影響因素分析見

———(20.2.1);

修改了無線電干擾傳播的內容見年版的

———“”(20.2.2,200719.1.2);

增加了特征及相關內容見

———“RFI”(20.2.3);

修改了無線電頻率干擾性能規(guī)范的內容見年版的

———“”(20.3,200719.2);

刪除了高壓直流系統擴建方式的部分圖示見圖年版的圖

———“”(26,200721);

增加了附錄和參考文獻

———A。

本部分使用翻譯法等同采用采用電網換相換流器的高壓直流系統的性

IECTR60919-1:2020《

能第部分穩(wěn)態(tài)

1:》。

與本部分中規(guī)范性引用的國際文件有一致性對應關系的我國文件如下

:

高壓直流輸電術語

———GB/T13498(GB/T13498—2017,IEC60633:2015,MOD)

本部分由中國電器工業(yè)協會提出

。

本部分由全國電力電子系統和設備標準化技術委員會歸口

(SAC/TC60)。

本部分起草單位中國電力科學研究院有限公司南方電網科學研究院有限責任公司西安高壓電

:、、

Ⅵ

GB/T209961—2020/IECTR60919-12020

.:

器研究院有限責任公司西安電力電子技術研究所清華大學全球能源互聯網研究院有限公司西安西

、、、、

電電力系統有限公司南京南瑞繼保電氣有限公司國網經濟技術研究院有限公司中國南方電網有限

、、、

責任公司超高壓輸電公司許繼電氣股份有限公司西安端怡科技有限公司平高集團有限公司

、、、。

本部分主要起草人謝國平邱偉周會高蔚紅旗劉琳余占清傅闖楊曉輝王薇薇王高勇

:、、、、、、、、、、

任軍輝王明新趙彪韓從達王俊生李亞男嚴喜林王永平李婧靚申笑林李媛洪波吳戰(zhàn)鋒

、、、、、、、、、、、、、

王向克高子健許韋華董添華朱藝穎

、、、、。

本部分所代替標準的歷次版本發(fā)布情況為

:

———GB/Z20996.1—2007。

Ⅶ

GB/T209961—2020/IECTR60919-12020

.:

引言

要意識到系統性能規(guī)范和系統中單個元件的設備設計規(guī)范之間的差異通常對于一個具體工程

。,

的兩個高壓直流換流站其性能規(guī)范作為一個整體編寫高壓直流系統的一些部分也能單獨規(guī)定和采