GB/T 51397-2019 柔性直流輸電成套設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

專用

人人文庫

中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)

柔性直流輸電成套設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

DesignstandardforVSC-HVDCsystem

GB/T51397-2019

主編部門中國電力企業(yè)聯(lián)合會

:

批準(zhǔn)部門中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部

:

施行日期年月專用日

:202011

人人文庫

中國計(jì)劃出版社

2019北京

中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)

柔性直流輸電成套設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)專用

GB/T51397-2019

☆

中國計(jì)劃出版社出版發(fā)行

網(wǎng)址

:

地址北京市西城區(qū)木樨地北里甲號國宏大廈座層

:11C3

郵政編碼電話發(fā)行部

:100038:(010)63906433()

北京市科星印刷有限責(zé)任公司印刷

印張千字

850mm×1168mm1/32375

年月第版年月第次印刷

20191112019111

☆

統(tǒng)一書號

人人文庫:155182·0489

定價(jià)元

:18.00

版權(quán)所有侵權(quán)必究

侵權(quán)舉報(bào)電話

:(010)63906404

如有印裝質(zhì)量問題請寄本社出版部調(diào)換

,

中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部公告

2019年第259號

住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部關(guān)于發(fā)布國家標(biāo)準(zhǔn)

柔性直流輸電成套設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的公告

《》

現(xiàn)批準(zhǔn)柔性直流輸電成套設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為國家標(biāo)準(zhǔn)編號為

《》專用,

自年月日起實(shí)施

GB/T51397—2019,202011。

本標(biāo)準(zhǔn)在住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部門戶網(wǎng)站

()

公開并由住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部標(biāo)準(zhǔn)定額研究所組織中國計(jì)劃出版

,

社出版發(fā)行

。

中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部

2019年9月25日

人人文庫

前言

根據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部關(guān)于印發(fā)年工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)

《<2016

范制訂修訂計(jì)劃的通知建標(biāo)號的要求標(biāo)準(zhǔn)編制

、>》(〔2015〕274),

組經(jīng)廣泛調(diào)查研究認(rèn)真總結(jié)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)參考有關(guān)國際標(biāo)準(zhǔn)和國外

,,

先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)并在廣泛征求意見的基礎(chǔ)上編制本標(biāo)準(zhǔn)

,,。

本標(biāo)準(zhǔn)的主要技術(shù)內(nèi)容是總則術(shù)語總體要求設(shè)計(jì)條件

:、、、、

設(shè)計(jì)要求接地方式電氣主接線主回路參數(shù)計(jì)算過電壓和絕緣

、、、、

配合計(jì)算暫態(tài)電流計(jì)算可靠性和可用率換流站一次設(shè)備參數(shù)

、、、

要求和換流站控制保護(hù)系統(tǒng)

。專用

本標(biāo)準(zhǔn)由住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部負(fù)責(zé)管理由中國電力企業(yè)聯(lián)合

,

會負(fù)責(zé)日常管理由國網(wǎng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院有限公司負(fù)責(zé)具體技術(shù)

,

內(nèi)容的解釋執(zhí)行過程中如有意見或建議請寄送國網(wǎng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)

。,

研究院有限公司地址北京市昌平區(qū)未來科學(xué)城北區(qū)國家電網(wǎng)公

(:

司辦公區(qū)郵編

,:102209)。

本標(biāo)準(zhǔn)主編單位中國電力企業(yè)聯(lián)合會

:

國家電網(wǎng)有限公司

本標(biāo)準(zhǔn)參編單位國網(wǎng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院有限公司

:

南京南瑞繼保電氣有限公司

許繼電氣股份有限公司

人人文庫中南電力設(shè)計(jì)院

全球能源互聯(lián)網(wǎng)研究院有限公司

福建省電力公司

浙江省電力公司

浙江省電力設(shè)計(jì)院

本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人員陳東郭賢珊樂波梅念

:

·1·

李探魏爭厲璇李高望

趙崢薛英林苑賓陳釗

許冬杜曉磊楊一鳴馬為民

石巖盧宇吳金龍?jiān)S韋華

楊杰韓坤胡仙來付穎

吳方劼盧亞軍馬玉龍熊凌飛

蒲瑩

本標(biāo)準(zhǔn)主要審查人員項(xiàng)力恒高海峰卜廣全劉少宇

:

蔡巍吳克芬龐亞東曾靜

胡文華龐輝

專用

人人文庫

·2·

目次

總則…………………

1(1)

術(shù)語…………………

2(2)

總體要求…………………

3(5)

設(shè)計(jì)條件…………………

4(8)

環(huán)境條件………………

4.1(8)

大件運(yùn)輸條件……………

4.2(9)

交流系統(tǒng)條件……………

4.3(9)

直流輸電線路和接地極參數(shù)……………

4.4專用(12)

設(shè)計(jì)要求…………………

5(15)

額定值…………………

5.1(15)

柔性直流輸電系統(tǒng)運(yùn)行方式和控制模式設(shè)計(jì)……………

5.2(16)

接地方式…………………

6(19)

電氣主接線………………

7(21)

主回路參數(shù)計(jì)算…………

8(24)

基本控制策略……………

8.1(24)

主設(shè)備參數(shù)計(jì)算…………

8.2(24)

有功無功運(yùn)行區(qū)間計(jì)算…………………

8.3(24)

運(yùn)行特性計(jì)算……………

8.4(25)

過電壓人人文庫和絕緣配合計(jì)算…………………

9(26)

絕緣配合的步驟…………

9.1(26)

避雷器配置基本原則……

9.2(26)

過電壓類型……………

9.3(26)

保護(hù)水平和絕緣水平……

9.4(28)

爬電距離的確定…………

9.5(28)

·1·

暫態(tài)過電壓計(jì)算…………

9.6(29)

暫態(tài)電流計(jì)算……………

10(30)

可靠性和可用率…………

11(32)

換流站一次設(shè)備參數(shù)要求………………

12(34)

閥…………………

12.1VSC(34)

聯(lián)接換流變壓器……

12.2()(34)

橋臂電抗器……………

12.3(35)

直流電抗器……………

12.4(36)

啟動電阻………………

12.5(37)

交流直流側(cè)接地裝置…………………

12.6/(37)

直流開關(guān)………………

12.7(39)

避雷器…………………

12.8(41)

測量裝置………………

12.9專用(42)

換流站控制保護(hù)系統(tǒng)……

13(44)

系統(tǒng)設(shè)計(jì)總體要求……

13.1(44)

運(yùn)行人員控制系統(tǒng)……

13.2(44)

交直流站控系統(tǒng)………

13.3(46)

直流控制系統(tǒng)…………

13.4(47)

直流保護(hù)系統(tǒng)…………

13.5(49)

遠(yuǎn)動通信系統(tǒng)…………

13.6(52)

站主時(shí)鐘系統(tǒng)…………

13.7(52)

直流線路故障定位系統(tǒng)…………………

13.8(52)

故障錄波系統(tǒng)…………

13.9(53)

保人人文庫護(hù)故障錄波信息管理子站……………

13.10(54)

對其他二次子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求…………

13.11(55)

試驗(yàn)要求……………

13.12(55)

本標(biāo)準(zhǔn)用詞說明………………

(57)

引用標(biāo)準(zhǔn)名錄…………………

(58)

附條文說明…………………

:(59)

·2·

Contents

………

1Generalprovisions(1)

……………………

2Terms(2)

……

3Generalrequirements(5)

…………

4Designconditions(8)

………………

4.1Environmentalconditions(8)

…

4.2Oversize-cargotransportationconditions(9)

……

4.3ACsystemconditions(9)

4.4ParametersofHVDCtransmissionlinesand專用

…………

earthelectrodes(12)

……

5Designrequirements(15)

……………

5.1Ratedvalues(15)

5.2Designofoperatingmodesandcontrolmodesof

……

VSC-HVDCsystem(16)

…………

6Groundingmodes(19)

………

7Singlelinediagram(21)

……

8Maincircuitparametercalculation(24)

……

8.1Basiccontrolstrategy(24)

……

8.2Mainequipmentparametercalculation(24)

人人文庫…………………

8.3PQcapabilitycalculation(24)

………

8.4Operatingcharacteristiccalculation(25)

9Overvoltageandinsulationcoordination

…………………

calculation(26)

………

9.1Procedureofinsulationcoordination(26)

…

9.2Basicprinciplesofarresterconfiguration(26)

·3·

……

9.3Typesofovervoltage(26)

……

9.4Protectionlevelsandinsulationlevels(28)

…………

9.5Determiningofcreepagedistance(28)

…………

9.6Transientovervoltagecalculation(29)

…………

10Transientcurrentcalculation(30)

……………

11Reliabilityandavailability(32)

12Parameterrequirementsofconverterstation

……

primaryequipments(34)

……………

12.1VSCvalve(34)

………

12.2Interface(converter)transformer(34)

……………

12.3Armreactor(35)

……………

12.4DCreactor(36)

…………………

12.5Pre-insertionresistor專用(37)

…………

12.6AC/DCsidegroundingdevice(37)

……………

12.7DCswitch(39)

………………

12.8Arrester(41)

…………………

12.9Measuringequipment(42)

13Controlandprotectionsystemofconverter

……………………

station(44)

…

13.1Generalrequirementsofsystemdesign(44)

………………

13.2Operatorcontrolsystem(44)

…………

13.3AC/DCstationcontrolsystem(46)

……

13.4DCcontrolsystem(47)

人人文庫…………………

13.5DCprotectionsystem(49)

………

13.6Telecontrolcommunicationsystem(52)

………………

13.7Stationmainclocksystem(52)

………………

13.8DCtransmissionlinefaultlocationsystem(52)

…………………

13.9Faultrecordingsystem(53)

13.10Protectionandfaultrecordinginformation

·4·

………………

managementsubstation(54)

……

13.11Designrequirementsforothersecondarysubsystems(55)

……

13.12Testrequirements(55)

…

Explanationofwordinginthisstandard(57)

……

Listofquotedstandards(58)

………

Addition:Explanationofprovisions(59)

專用

人人文庫

·5·

1總則

1.0.1為使柔性直流輸電成套設(shè)計(jì)貫徹國家的基本建設(shè)方針和

技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策做到安全可靠先進(jìn)適用經(jīng)濟(jì)合理環(huán)境友好同

,、、、,

時(shí)為適應(yīng)我國柔性直流輸電工程建設(shè)發(fā)展的需要統(tǒng)一柔性直流

,

輸電成套設(shè)計(jì)技術(shù)要求提高成套設(shè)計(jì)質(zhì)量制定本標(biāo)準(zhǔn)

,,。

1.0.2本標(biāo)準(zhǔn)適用于柔性直流輸電成套設(shè)計(jì)不包括換流站工

,

程直流線路接地極及其線路設(shè)計(jì)的內(nèi)容對于某些工程的特殊

、、。

要求可根據(jù)具體的功能規(guī)范在此標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步研究確定

,。

1.0.3柔性直流輸電成套設(shè)計(jì)除應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)外尚應(yīng)符合國家

專用,

現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定

。

人人文庫

·1·

2術(shù)語

2.0.1電壓源換流器

voltage-sourcedconverter(VSC)

一種三相橋式接線的全控型換流器由集中的直流電容器或

,

換流器各橋臂內(nèi)的多個(gè)分散式直流電容器提供平滑的直流電壓

。

2.0.2模塊化多電平換流器

modularmulti-levelconverter

(MMC)

一種多電平電壓源換流器每個(gè)橋臂由若干子模塊串聯(lián)組成

,。

2.0.3柔性直流輸電

VSC-HVDCtransmission

基于電壓源換流器的直流輸電技術(shù)

。專用

2.0.4兩端柔性直流輸電系統(tǒng)

two-terminalVSC-HVDCsystem

由兩個(gè)柔性直流換流站和連接它們的直流線路組成的柔性直

流輸電系統(tǒng)

。

2.0.5多端柔性直流輸電系統(tǒng)

multi-terminalVSC-HVDCsystem

由多于兩個(gè)柔性直流換流站和連接它們的直流輸電線路組成

的柔性直流輸電系統(tǒng)

。

2.0.6全接線運(yùn)行方式

fullconnectionoperationmode

柔性直流輸電系統(tǒng)中所有線路及設(shè)備都投入運(yùn)行的運(yùn)行

方式

。

2.0.7非全接線運(yùn)行方式

partialconnectionoperationmode

在全接人人文庫線運(yùn)行方式基礎(chǔ)上考慮部分線路或設(shè)備退出運(yùn)行后的

運(yùn)行方式

。

2.0.8有功無功運(yùn)行區(qū)間

PQcapability

指定交直流電壓范圍下柔性直流換流站與交流系統(tǒng)交換有

,

功功率和無功功率的能力區(qū)間

。

2.0.9接地方式

groundingmode

·2·

為柔性直流換流站主回路提供零電位參考點(diǎn)的接地點(diǎn)位置和

連接方式

。

2.0.10換流站額定功率

ratedpowerofconverterstation

在最高環(huán)境溫度下所有冷卻設(shè)備可用但備用冷卻不投入運(yùn)

,

行時(shí)交直流電壓在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行范圍內(nèi)換流站交流母線與本站交換

,,

的最大設(shè)計(jì)功率

。

2.0.11聯(lián)網(wǎng)換流站

converterstationconnectedtoACgrid

接入交流電網(wǎng)的換流站

。

2.0.12孤島換流站

islandedconverterstation

交流側(cè)接入孤島新能源電場或無源負(fù)荷的換流站

。

2.0.13調(diào)制比

modulationindex

換流器輸出的交流相電壓基波峰值與換流器直流端間電壓的

一半的比值

。專用

2.0.14電壓源換流器閥閥

(VSC)VSCvalve

在電壓源換流器中實(shí)現(xiàn)交直流變換的完整可控電力電子

裝置

。

2.0.15聯(lián)接換流變壓器

()interface(converter)transformer

連接在電壓源換流器與交流系統(tǒng)之間的變壓器主要起匹配

,

交流系統(tǒng)電壓與電壓源換流器直流側(cè)電壓提供部分換相電抗和

、

阻斷與交流系統(tǒng)零序分量傳遞的作用

。

2.0.16橋臂電抗器

armreactor

位于橋臂上和閥串接的電抗器

VSC。

2.0.17直流電抗器

DCreactor

位于直人人文庫流母線或直流線路上的電抗器

。

2.0.18直流斷路器

DCcircuitbreaker

能夠關(guān)合承載和開斷柔性直流輸電系統(tǒng)中的穩(wěn)態(tài)直流電流

、,

并能在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)關(guān)合承載和開斷柔性直流輸電系統(tǒng)中的故

、

障直流電流的設(shè)備

。

2.0.19直流電容器

DCcapacitor

·3·

電壓源換流器中主要承受直流電壓的電容器

。

2.0.20啟動電阻

pre-insertionresistor

柔性直流換流站不控充電過程中為減少電壓源換流器充電電

流而投入的電阻

。

專用

人人文庫

·4·

3總體要求

3.0.1柔性直流輸電成套設(shè)計(jì)應(yīng)將柔性直流輸電系統(tǒng)作為一個(gè)

整體進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)以實(shí)現(xiàn)柔性直流輸電系統(tǒng)整體性能的優(yōu)化

,。

系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)包括下列內(nèi)容

:

1運(yùn)行方式和控制模式設(shè)計(jì)

;

2接地方式研究

;

3電氣主接線設(shè)計(jì)

;

4主回路參數(shù)計(jì)算

;

5過電壓和絕緣配合計(jì)算

;專用

6暫態(tài)電流計(jì)算

;

7直流系統(tǒng)性能設(shè)計(jì)

;

8聯(lián)接換流變壓器直流偏磁電流的計(jì)算

();

9聯(lián)接換流變壓器有載調(diào)壓開關(guān)控制功能和參數(shù)研究

();

10直流控制保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

。

3.0.2運(yùn)行方式和控制模式設(shè)計(jì)應(yīng)包括下列內(nèi)容

:

1運(yùn)行方式及其轉(zhuǎn)換過程

;

2控制模式和控制策略

。

3.0.3接地方式研究應(yīng)包括下列內(nèi)容

:

1接地點(diǎn)的位置及形式

人人文庫;

2接地方式的選擇對無功消耗零序電流傳遞聯(lián)接換流

、、()

變壓器損耗站用電的影響

、、;

3主接地點(diǎn)和備用接地點(diǎn)的切換如有

()。

3.0.4電氣主接線設(shè)計(jì)應(yīng)包括下列內(nèi)容

:

1接線形式選擇

;

2主設(shè)備配置及接線

。

·5·

3.0.5主回路參數(shù)計(jì)算應(yīng)包括下列內(nèi)容

:

1基本控制策略研究

;

2主設(shè)備參數(shù)計(jì)算

;

3有功無功運(yùn)行區(qū)間計(jì)算

;

4運(yùn)行特性計(jì)算

。

3.0.6過電壓和絕緣配合計(jì)算應(yīng)包括下列內(nèi)容

:

1避雷器保護(hù)及配置方案

;

2過電壓類型及其防護(hù)

;

3保護(hù)水平和絕緣水平

;

4雷電防護(hù)的要求

;

5決定爬電距離的電壓

;

6暫態(tài)過電壓

。

3.0.7暫態(tài)電流計(jì)算應(yīng)包括下列內(nèi)容

:專用

1換流站設(shè)備承受的暫態(tài)電流峰值

;

2換流站設(shè)備承受的電流平方時(shí)間積如需

()。

3.0.8直流系統(tǒng)性能設(shè)計(jì)應(yīng)包括下列內(nèi)容

:

1接入交流系統(tǒng)潮流穩(wěn)定及附加控制研究

;

2孤島運(yùn)行方式研究如需

();

3交直流并聯(lián)系統(tǒng)性能研究如需

();

4多回直流相互影響研究如需

();

5用于確定換流器的控制功能和控制參數(shù)的動態(tài)性能研究

;

6換流站損耗計(jì)算

;

7可靠性和可用率研究

人人文庫。

3.0.9直流控制保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)包括下列內(nèi)容

:

1系統(tǒng)分層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

;

2控制系統(tǒng)及功能設(shè)計(jì)

;

3保護(hù)系統(tǒng)及功能設(shè)計(jì)

;

4對其他二次子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求

。

3.0.10設(shè)備或子系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范應(yīng)包括下列內(nèi)容

:

·6·

1閥

VSC;

2聯(lián)接換流變壓器

();

3直流斷路器如有

();

4橋臂電抗器

;

5直流電抗器如有

();

6啟動電阻

;

7開關(guān)設(shè)備

;

8接地裝置接地電阻接地電抗器等

(、);

9測量設(shè)備

;

10避雷器

;

11套管

;

12絕緣子

;

13交流濾波器如有

();專用

14運(yùn)行人員控制系統(tǒng)

;

15交直流站控系統(tǒng)

;

16直流控制系統(tǒng)

;

17直流保護(hù)系統(tǒng)

;

18故障錄波系統(tǒng)

;

19保護(hù)故障錄波信息管理子站

;

20電能量計(jì)費(fèi)系統(tǒng)終端設(shè)備

;

21直流線路故障定位系統(tǒng)

;

22站主時(shí)鐘系統(tǒng)等

人人文庫。

·7·

4設(shè)計(jì)條件

4.1環(huán)境條件

4.1.1應(yīng)取得換流站的環(huán)境資料或數(shù)據(jù)包括氣象數(shù)據(jù)污穢水

,、

平地震烈度或動峰值加速度海拔高度站址地下水深度及土壤

、、、

電阻率

。

4.1.2換流站的氣象數(shù)據(jù)應(yīng)包括下列內(nèi)容

:

1氣溫

;

2多年平均氣壓

;

3濕度

;專用

4風(fēng)向風(fēng)速

、;

5降水量

;

6其他氣象數(shù)據(jù)

。

4.1.3氣溫?cái)?shù)據(jù)應(yīng)包括下列內(nèi)容

:

1極端最高氣溫

;

2極端最低氣溫

;

3年均氣溫

;

4最熱月的月平均氣溫

;

5最熱日的日平均氣溫

;

6最冷月的月平均氣溫

人人文庫;

7最冷日的日平均氣溫

。

4.1.4濕度數(shù)據(jù)應(yīng)包括下列內(nèi)容

:

1平均相對濕度

;

2最小相對濕度

。

4.1.5風(fēng)向風(fēng)速數(shù)據(jù)應(yīng)包括下列內(nèi)容

、:

1多年平均風(fēng)速

;

·8·

2年或年一遇離地面高的平均最大

5010010m10min

風(fēng)速

;

3經(jīng)常性風(fēng)向

。

4.1.6降水量數(shù)據(jù)應(yīng)包括下列內(nèi)容

:

1年降雨量

;

2最大月降雨量

;

3最大降雨量

24h。

4.1.7其他氣象數(shù)據(jù)應(yīng)包括下列內(nèi)容

:

1累年最大積雪深度

;

2太陽輻射強(qiáng)度

;

3平均雷暴天數(shù)

;

4最大雷暴天數(shù)

;

5設(shè)計(jì)覆冰

。專用

4.1.8污穢水平應(yīng)符合下列規(guī)定

:

1應(yīng)取得換流站的自然積污水平承受直流電壓的設(shè)備污

。,

穢水平應(yīng)用直流電壓作用下設(shè)備外絕緣自然積污水平表示無法

。

直接獲得直流電壓作用下設(shè)備外絕緣自然積污水平時(shí)可通過測

,

量交流電壓作用下設(shè)備外絕緣自然積污水平推算直流電壓下的積

污水平但應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)闹苯涣鞣e污比系數(shù)

,。

2應(yīng)針對設(shè)備耐受的電壓綜合考慮傘形直徑絕緣材質(zhì)

,、、、

布置方式等因素確定具體的爬電比距

。

4.2大件運(yùn)輸條件

人人文庫

4.2.1大件運(yùn)輸條件應(yīng)包括運(yùn)輸方式距離以及對設(shè)備最大尺寸

、

和重量的限制等

。

4.2.2聯(lián)接換流變壓器電抗器等設(shè)備應(yīng)滿足大件運(yùn)輸條件

()、。

4.3交流系統(tǒng)條件

4.3.1應(yīng)取得相關(guān)交流系統(tǒng)的概況

。

·9·

4.3.2交流系統(tǒng)描述應(yīng)明確工程投產(chǎn)年及遠(yuǎn)景年的系統(tǒng)情況并

,

應(yīng)包括下列內(nèi)容

:

1本柔性直流輸電工程投產(chǎn)計(jì)劃

;

2換流站所在區(qū)域電網(wǎng)與主網(wǎng)的聯(lián)系

;

3換流站工程投產(chǎn)年及遠(yuǎn)景年接入系統(tǒng)方案包括出線規(guī)

:

模線路參數(shù)及長度與換流站相關(guān)的電站的裝機(jī)進(jìn)度計(jì)劃機(jī)組

、、、

功率和臺數(shù)等

。

4.3.3應(yīng)取得下列交流系統(tǒng)數(shù)據(jù)作為主回路參數(shù)計(jì)算以及校驗(yàn)

,

柔性直流輸電系統(tǒng)各種性能的輸入條件

:

1換流站交流母線電壓包括額定持續(xù)運(yùn)行電壓穩(wěn)態(tài)運(yùn)行

:、

電壓范圍極端運(yùn)行電壓范圍

、;

2換流站接入交流系統(tǒng)的頻率包括額定頻率穩(wěn)態(tài)頻率變

:、

化范圍事故時(shí)頻率變化范圍故障清除后頻率變化范圍

、、專用;

3換流站交流母線的背景諧波電壓和工頻負(fù)序電壓

;

4換流站交流母線的短路水平

;

5故障清除時(shí)間

;

6交流線路故障單相重合閘時(shí)序

。

4.3.4換流站交流母線的背景諧波電壓和工頻負(fù)序電壓應(yīng)滿足

下列要求

:

1換流站交流母線的背景諧波電壓可通過實(shí)際測量后經(jīng)系

統(tǒng)諧波潮流計(jì)算得到其中各次諧波電壓可認(rèn)為是正序負(fù)序或

;,、

正負(fù)序組合但算術(shù)和應(yīng)相等背景諧波電壓相對于正序工頻電壓

,;

的相角應(yīng)選取適當(dāng)?shù)闹凳乖趽Q流站交流母線上的諧波電壓幅值

,

最大人人文庫

;

2換流站交流母線的負(fù)序工頻電壓可取正序工頻電壓

的

1%。

4.3.5換流站交流母線的短路水平應(yīng)滿足下列要求

:

1換流站交流母線的短路水平應(yīng)包括交流母線最大三相最

、

大單相最小三相短路電流對應(yīng)的短路容量含計(jì)算短路容量的

、,(

·10·

基準(zhǔn)電壓水平以及系統(tǒng)電抗和電阻的比值對于分階段建設(shè)的工

);

程換流站交流母線短路水平應(yīng)根據(jù)不同階段分別明確

,;

2短路電流最大值計(jì)算方式宜為全接線全開機(jī)方式

、;

3短路電流最小值計(jì)算方式宜為小方式下考慮對換流站

:,

短路電流貢獻(xiàn)最大的回出線檢修也可同時(shí)考慮系統(tǒng)中與換流

1,

站交流母線相鄰節(jié)點(diǎn)回出線檢修

1。

4.3.6故障清除時(shí)間應(yīng)包括交流系統(tǒng)主保護(hù)故障清除時(shí)間以及

后備保護(hù)故障清除時(shí)間

。

4.3.7交流線路故障單相重合閘時(shí)序可包括故障開始時(shí)刻切除

、

故障相時(shí)刻故障相重合時(shí)刻以及重合不成功跳三相時(shí)刻

、。

4.3.8用于交直流系統(tǒng)仿真研究的等值系統(tǒng)和模型應(yīng)滿足下列

要求

:

1交直流系統(tǒng)仿真研究的等值系統(tǒng)所考慮的運(yùn)行方式應(yīng)綜

專用

合本直流工程投產(chǎn)年及遠(yuǎn)景年的各種典型運(yùn)行方式選取

。

2應(yīng)對等值系統(tǒng)與原始網(wǎng)絡(luò)的保留部分進(jìn)行校核以保證等

,

值系統(tǒng)與原始網(wǎng)絡(luò)在關(guān)心的換流站附近范圍內(nèi)具有相同或相近的

特性并應(yīng)滿足下列要求

,:

1有功及無功潮流結(jié)果與原網(wǎng)應(yīng)一致

);

2等值系統(tǒng)內(nèi)保留節(jié)點(diǎn)的電壓水平與原網(wǎng)應(yīng)一致

);

3保留范圍內(nèi)各母線短路電流與原網(wǎng)誤差不應(yīng)超過

)5%,

換流母線短路電流與原網(wǎng)誤差不應(yīng)超過

2%;

4換流站近區(qū)交流系統(tǒng)故障時(shí)換流母線動態(tài)電壓恢復(fù)特

),

性與原網(wǎng)宜一致

人人文庫。

3等值系統(tǒng)中可使用電阻電抗和電容元件組成靜態(tài)等值

、

電路表示被等值的系統(tǒng)等值電路的諧波阻抗應(yīng)以等值前全系

,

統(tǒng)的發(fā)電機(jī)次暫態(tài)電抗和的變壓器漏抗為基礎(chǔ)計(jì)

100%100%

算得到等值系統(tǒng)的正序阻抗應(yīng)能正確表示所選定運(yùn)行方式下

。

系統(tǒng)的工頻阻抗等值系統(tǒng)的諧波阻抗應(yīng)正確表示從指定的母

;

線觀察到的系統(tǒng)諧波阻抗包括幅值和相位其頻率范圍宜為

,,

·11·

50Hz~500Hz。

4交直流系統(tǒng)仿真的等值系統(tǒng)可用于下列研究

:

1對柔性直流控制和保護(hù)功能進(jìn)行評價(jià)

);

2對柔性直流輸電系統(tǒng)在不同控制模式下的交直流系統(tǒng)性

)

能進(jìn)行評價(jià)

;

3驗(yàn)證柔性直流輸電系統(tǒng)的響應(yīng)是否符合規(guī)定的響應(yīng)

);

4對直流側(cè)發(fā)生故障包括站內(nèi)故障直流線路故障等時(shí)

)(、)

的柔性直流輸電系統(tǒng)性能進(jìn)行評價(jià)

;

5對交流系統(tǒng)發(fā)生嚴(yán)重故障并引起交流母線電壓下降及發(fā)

)

生畸變時(shí)的柔性直流輸電系統(tǒng)性能進(jìn)行評價(jià)

;

6由交流系統(tǒng)不對稱故障引起的直流側(cè)暫態(tài)過電壓研究

);

7交流側(cè)和直流側(cè)操作過電壓和鐵磁諧振等現(xiàn)象的研究

);

8擾動時(shí)柔性直流輸電系統(tǒng)和當(dāng)?shù)匕l(fā)電機(jī)組之間的相互作

)專用

用研究

。

5交直流系統(tǒng)仿真的等值系統(tǒng)不應(yīng)用于下列用途

:

1工頻過電壓研究

);

2交流系統(tǒng)靜態(tài)電壓調(diào)節(jié)原則的驗(yàn)證

)。

4.3.9用于工頻過電壓研究的等值系統(tǒng)應(yīng)滿足下列要求

:

工頻過電壓研究可采用等值系統(tǒng)進(jìn)行等值系統(tǒng)可采用下列

,

方法得到采用網(wǎng)絡(luò)等值程序得到等值系統(tǒng)從各保留母線看進(jìn)去

:

的戴維南等值阻抗并通過比較采用等值系統(tǒng)和全系統(tǒng)的穩(wěn)定模

,

型計(jì)算得到的換流站母線電壓變化驗(yàn)證等值的有效性換流站交

;

流母線電壓可通過調(diào)整電壓源電壓得到但應(yīng)保持在本標(biāo)準(zhǔn)第

,

條第人人文庫款規(guī)定的極端運(yùn)行電壓范圍內(nèi)所保留的其余真實(shí)

4.3.31,

母線電壓也必須保持在極端運(yùn)行電壓范圍內(nèi)

。

4.4直流輸電線路和接地極參數(shù)

4.4.1應(yīng)取得直流輸電線路的起止點(diǎn)電壓等級回路數(shù)額定電

、、、

流線路長度等并應(yīng)取得架空線路參數(shù)電纜線路參數(shù)桿塔尺寸

、,、、

·12·

參數(shù)沿直流輸電線路路徑范圍的大地電阻率數(shù)據(jù)

、。

4.4.2架空線路參數(shù)應(yīng)包括但不限于下列內(nèi)容

:

1架空線路極導(dǎo)線結(jié)構(gòu)參數(shù)

:

1導(dǎo)線型號

);

2結(jié)構(gòu)含極導(dǎo)線鋁鋼部分各自的根數(shù)

):、;

3截面積2含極導(dǎo)線鋁鋼部分各自的截面積和總截

)(mm):、

面積

;

4外徑

)(mm);

5下的單位直流電阻

)20℃(Ω/km);

6弧垂

)(m);

7相對磁導(dǎo)率

);

8每極導(dǎo)線分裂根數(shù)及子導(dǎo)線分裂間距

)(m);

9單位質(zhì)量

)(kg/km);專用

10計(jì)算拉斷力

)(N)。

2地線或結(jié)構(gòu)參數(shù)

(OPGW):

1地線型號

);

2截面積2

)(mm);

3外徑

)(mm);

4下的單位直流電阻

)20℃(Ω/km);

5弧垂

)(m);

6相對磁導(dǎo)率

);

7根數(shù)

);

8單位質(zhì)量

)人人文庫(kg/km);

9計(jì)算拉斷力

)(N)。

4.4.3電纜線路參數(shù)應(yīng)包括但不限于下列內(nèi)容

:

1電纜型號

;

2結(jié)構(gòu)

;

3電纜導(dǎo)體總截面積2

(mm);

4正常運(yùn)行時(shí)導(dǎo)體最高允許溫度

(℃);

·13·

5電容值

(μF/km);

6導(dǎo)體層絕緣層屏蔽層護(hù)套等各層如有的外徑和厚度

、、、()

(mm);

7各層的相對磁導(dǎo)率

;

8絕緣層介電系數(shù)

;

9導(dǎo)體層電阻率

(Ω·m);

10單位質(zhì)量

(kg/km);

11計(jì)算拉斷力

(N)。

4.4.4對于平原丘陵及山區(qū)等地形應(yīng)分別取得桿塔尺寸和鐵

、,

塔接地電阻值以及避雷線的保護(hù)角一定的平均溫度下的導(dǎo)線平

,、

均高度地線平均高度

、。

4.4.5應(yīng)取得接地極及其線路如有的參數(shù)

()。

4.4.6接地極如有參數(shù)應(yīng)包括下列內(nèi)容

():專用

1推薦的接地極極址距換流站的距離和方位

;

2接地極極址土壤電阻率

;

3接地極電阻

。

4.4.7接地極如有線路參數(shù)應(yīng)包括但不限于下列內(nèi)容

():

1導(dǎo)線數(shù)據(jù)應(yīng)滿足本標(biāo)準(zhǔn)第條第條的

:4.4.1~4.4.3

規(guī)定

;

2桿塔數(shù)據(jù)應(yīng)滿足本標(biāo)準(zhǔn)第條的規(guī)定

:4.4.4;

3沿接地極線路路徑范圍的大地電阻率數(shù)據(jù)

。

人人文庫

·14·

5設(shè)計(jì)要求

5.1額定值

5.1.1柔性直流輸電系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)按規(guī)定的額定功率進(jìn)行同時(shí)還

,

可滿足過負(fù)荷和降壓運(yùn)行的要求

。

5.1.2對于連續(xù)運(yùn)行應(yīng)滿足下列要求

:

1柔性直流輸電系統(tǒng)換流站的額定值在下列條件下應(yīng)得到保證

:

1各端換流站交流母線電壓處于穩(wěn)態(tài)運(yùn)行電壓范圍之內(nèi)

);

2各端換流站接入交流系統(tǒng)頻率處于穩(wěn)態(tài)頻率變化范圍

)

之內(nèi)

;

3換流站所有的環(huán)境溫度條件下

);專用

4所有備用設(shè)備退出運(yùn)行

)。

2在所有運(yùn)行方式下柔性直流輸電系統(tǒng)由設(shè)備公差和控制

,

誤差導(dǎo)致的直流電壓偏差不宜超過

±2%~±3%。

3對于兩端柔性直流輸電系統(tǒng)系統(tǒng)的額定功率和額定直流

,

電壓宜定義為送端換流站額定功率和額定直流電壓額定功率的

,

結(jié)算點(diǎn)宜為送端換流站交流母線

。

4對于多端柔性直流輸電系統(tǒng)確定直流側(cè)標(biāo)稱電壓后應(yīng)

,,

通過掃描各種運(yùn)行工況確定各端換流站的額定直流電壓以及直流

穩(wěn)態(tài)運(yùn)行電壓范圍

。

5對于換流站交流母線電壓和接入交流系統(tǒng)頻率的變化柔

,

性直流輸電人人文庫系統(tǒng)的額定值應(yīng)滿足下列要求

:

1在換流站交流母線極端運(yùn)行電壓范圍和接入交流系統(tǒng)故

)

障清除后頻率變化范圍內(nèi)柔性直流輸電系統(tǒng)應(yīng)能安全

,

地啟動并能連續(xù)運(yùn)行

;

2在換流站交流母線穩(wěn)態(tài)運(yùn)行電壓范圍和接入交流系統(tǒng)故

)

障清除后頻率變化范圍內(nèi)柔性直流輸電系統(tǒng)輸送能力

,

·15·

不宜下降

;

3對換流站交流母線電壓和接入交流系統(tǒng)頻率均超出穩(wěn)態(tài)

)

范圍的情況柔性直流輸電系統(tǒng)輸送能力可有所下降

,;

4當(dāng)換流站交流母線電壓低于最低穩(wěn)態(tài)運(yùn)行電壓但不低

),

于最低極端運(yùn)行電壓時(shí)直流雙極或單極運(yùn)行方式下的

,

輸送功率標(biāo)幺值不宜小于交流母線實(shí)際運(yùn)行電壓與對應(yīng)

的最低穩(wěn)態(tài)運(yùn)行電壓的比值

。

5.1.3對于過負(fù)荷應(yīng)滿足下列要求

:

1在環(huán)境溫度低或投入備用冷卻設(shè)備條件下柔性直流輸電

,

系統(tǒng)可具有一定的過負(fù)荷能力

;

2按連續(xù)運(yùn)行額定值設(shè)計(jì)的柔性直流輸電系統(tǒng)在最高環(huán)境

,

溫度和備用冷卻設(shè)備投入的條件下其過負(fù)荷能力宜根據(jù)系統(tǒng)要

,

求和閥的過負(fù)荷能力綜合確定且不明顯增加造價(jià)

VSC,專用。

5.1.4柔性直流輸電系統(tǒng)可通過減少投入運(yùn)行的子模塊個(gè)數(shù)降

、

低子模塊工作電壓或配置全橋子模塊以實(shí)現(xiàn)降壓運(yùn)行

。

5.2柔性直流輸電系統(tǒng)運(yùn)行方式和控制模式設(shè)計(jì)

5.2.1柔性直流輸電系統(tǒng)的運(yùn)行方式設(shè)計(jì)應(yīng)滿足下列要求

:

1對于采用雙極大地接線的兩端柔性直流輸電系統(tǒng)可選擇

,

的運(yùn)行方式包括雙極大地運(yùn)行方式包括通過站內(nèi)地網(wǎng)臨時(shí)接地

(

運(yùn)行方式單極大地運(yùn)行方式單極金屬回線運(yùn)行方式動態(tài)無功

)、、、

補(bǔ)償運(yùn)行方式試驗(yàn)運(yùn)行方式等

(STATCOM)、;

2對于采用雙極金屬中線接線的兩端柔性直流輸電系統(tǒng)

,

可選擇的運(yùn)人人文庫行方式包括雙極金屬中線運(yùn)行方式雙極站內(nèi)地網(wǎng)

、

臨時(shí)接地運(yùn)行方式單極金屬回線運(yùn)行方式動態(tài)無功補(bǔ)償

、、

運(yùn)行方式試驗(yàn)運(yùn)行方式等

(STATCOM)、;

3對于多端柔性直流輸電系統(tǒng)可選擇的運(yùn)行方式包括

,:

1全接線運(yùn)行方式

);

2非全接線運(yùn)行方式

)。

·16·

5.2.2柔性直流輸電系統(tǒng)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足下列要求

:

1應(yīng)配置有功類控制器無功類控制器等以及聯(lián)接換流

、,()

變壓器分接開關(guān)控制等功能以滿足柔性直流輸電系統(tǒng)的各種運(yùn)

,

行控制要求并應(yīng)使運(yùn)行性能達(dá)到最優(yōu)

,;

2應(yīng)設(shè)計(jì)特殊的控制功能包括負(fù)序電流抑制環(huán)流抑制功率

,、、

盈余控制如需等功能并應(yīng)進(jìn)行優(yōu)化以滿足規(guī)定的響應(yīng)特性

(),,;

3應(yīng)調(diào)整各換流站的控制特性在直流電流和直流電壓響應(yīng)

,

之間達(dá)到最佳協(xié)調(diào)以滿足規(guī)定的響應(yīng)要求

,