T-DIPA 17-2023 多端高壓直流站間協(xié)調(diào)控制技術(shù)要求

ICS29.240.30CCSP62T/DIPATechnicalrequirementsforcoordinatedcontrolbetween2023-12-29發(fā)布T/DIPA17—2023前言 2規(guī)范性引用文件 3術(shù)語和定義 4總體要求 5多端直流系統(tǒng)站/極協(xié)調(diào)控制 5.1站/極啟停 5.2站/極在線投退 5.3站/極故障閉鎖 5.4直流線路故障 5.5順序控制 6多端直流系統(tǒng)換流器投退協(xié)調(diào)控制 6.1換流器在線投入 6.2換流器在線退出 6.3換流器故障退出 7多端直流系統(tǒng)站間通信協(xié)調(diào)控制 7.1站間通信配置原則 7.2兩站站間通信故障 8多端直流系統(tǒng)直流功率/電流及電壓協(xié)調(diào)控制 8.1功率指令 8.2功率升降速率 8.3站/極間功率轉(zhuǎn)移 8.4電壓、電流控制 69多端直流系統(tǒng)交流故障穿越過程的直流協(xié)調(diào)控制 9.1送端站交流故障穿越 9.2受端站交流故障穿越 附錄A（資料性）退站示例 7附錄B（資料性）退極示例 8附錄C（資料性）系統(tǒng)級/站級功能說明 9T/DIPA17—2023本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。本文件由國家標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)新基地（直流輸電及電力電子籌建）和珠海市直流輸電及電力電子產(chǎn)業(yè)促進(jìn)會標(biāo)準(zhǔn)化管理中心提出和歸口。本文件起草單位：中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司超高壓輸電公司昆明局、南方電網(wǎng)科學(xué)研究院有限責(zé)任公司、中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司超高壓輸電公司、中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力調(diào)度控制中心、廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司珠海供電局、南京南瑞繼保電氣有限公司、許繼電氣股份有限公司、北京四方繼保自動化股份有限公司、中國能源建設(shè)集團(tuán)廣東省電力設(shè)計研究院有限公司、中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司超高壓輸電公司柳州局、海南電力產(chǎn)業(yè)發(fā)展有限責(zé)任公司。本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：黃劍湘、熊巖、孔飛、楊濤、石萬里、陳名、李浩、周月賓、張懌寧、吳宏遠(yuǎn)、裴星宇、王加磊、劉航、陳圖騰、張鵬望、謝桂泉、李建勛、胡亞平、孫豪、焦石、唐力、韋甜柳、徐義良、李陽、陳欽磊、馮文昕、李少森、趙偉杰、彭福琨、喬柱橋、楊學(xué)廣、王小嶺、龍磊、魏金林、王云龍、王楊正、趙世偉、陶冶、王葉飛、龐科偉、劉天宇、盧挺進(jìn)。本文件在執(zhí)行過程中的意見或建議可反饋至珠海市直流輸電及電力電子產(chǎn)業(yè)促進(jìn)會（地址：廣東省珠海市香洲區(qū)樂園路46號，519000）。1T/DIPA17—2023多端高壓直流站間協(xié)調(diào)控制技術(shù)要求本文件規(guī)定了多端高壓直流輸電系統(tǒng)（以下簡稱“多端直流系統(tǒng)”）的站/極及換流器投退、站間通信、功率/電流及電壓、交流故障穿越的協(xié)調(diào)控制技術(shù)要求。本文件適用于新建、改擴(kuò)建±500kV及以上電壓等級的多端直流系統(tǒng)；本文件也適用于基于常規(guī)直流、柔性直流、混合直流的多端直流系統(tǒng)。在運的±500kV及以上電壓等級多端直流系統(tǒng)參照使用。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T2900.49電工術(shù)語電力系統(tǒng)保護(hù)GB/T13498高壓直流輸電術(shù)語GB/T25843±800kV特高壓直流輸電控制與保護(hù)設(shè)備技術(shù)要求GB/T35745—2017柔性直流輸電控制與保護(hù)設(shè)備技術(shù)要求GB/T40865柔性直流輸電術(shù)語DL/T1778—2017柔性直流保護(hù)和控制設(shè)備技術(shù)條件NB/T10679混合直流輸電控制與保護(hù)設(shè)備技術(shù)要求3術(shù)語和定義GB/T2900.49、GB/T13498、GB/T40865界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1多端高壓直流輸電系統(tǒng)multiterminalHVDCtransmissionsystem；MTDC多端直流系統(tǒng)由多于兩個獨立的高壓直流換流站和互聯(lián)的高壓直流輸電線織成的高壓直流輸電系統(tǒng)。[來源：GB/T13498-2017，8.2.2]3.2主控站masterstation多端直流系統(tǒng)（3.1）中某換流站（以下簡稱“站”）發(fā)出的命令除在本站執(zhí)行外，還會協(xié)調(diào)其他站執(zhí)行，該站稱為主控站。3.3從控站slavestation多端直流系統(tǒng)（3.1）中除主控站（3.2）外的其他站的總稱。3.4系統(tǒng)級systemmode多端直流系統(tǒng)（3.1）的一種運行模式，該模式下將高壓直流輸電系統(tǒng)的各站雙極作為一個整體來控制。系統(tǒng)級功能說明見附錄C.1。3.5站級stationmode多端直流系統(tǒng)（3.1）的一種運行模式，與系統(tǒng)級相對應(yīng)，該模式下以本站作為控制對象。站級功能說明見附錄C.2。3.6換流器converter2T/DIPA17—2023用于將交流電能轉(zhuǎn)換為直流電能或?qū)⒅绷麟娔苻D(zhuǎn)換為交流電能的裝置，連接于三個交流端子和兩個直流端子之間。[來源：GB/T40865—2021，8.1]3.7常規(guī)直流輸電LCC-HVDCtransmission常直基于電流源換流器的直流輸電技術(shù)。3.8柔性直流輸電VSC-HVDCtransmission柔直基于電壓源換流器的直流輸電技術(shù)。[來源：GB/T40865—2021，3.3，有修改]3.9開路試驗openlinetestOLT又稱空載加壓試驗（以下簡稱“OLT”），主要是檢測換流閥、直流場設(shè)備、直流輸電線路絕緣是否正常，分為帶直流輸電線路OLT和不帶直流輸電線路OLT。4總體要求4.1多端直流系統(tǒng)的控制系統(tǒng)應(yīng)配置主、從協(xié)調(diào)控制功能，運行的多端直流系統(tǒng)中應(yīng)有一個主控站，其余為從控站。4.2多端直流系統(tǒng)的控制系統(tǒng)主、從協(xié)調(diào)控制功能宜配置在直流站控系統(tǒng)中，雙極主控、從控狀態(tài)應(yīng)保持一致。4.3多端直流系統(tǒng)在系統(tǒng)級方式下運行時，站間順序控制功能應(yīng)只允許在主控站開放。4.4多端直流系統(tǒng)的站間協(xié)調(diào)控制功能所在的裝置應(yīng)按雙重化配置，設(shè)備的功能和性能應(yīng)符合GB/T35745—2017相關(guān)規(guī)定。4.5多端直流系統(tǒng)的站間通信主通道故障后應(yīng)能切換至迂回通道且不應(yīng)影響多端直流系統(tǒng)繼續(xù)運行。4.6多端直流系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制功能應(yīng)符合DL/T1778—2017、NB/T10679相關(guān)規(guī)定。5多端直流系統(tǒng)站/極協(xié)調(diào)控制5.1站/極啟停5.1.1站/極正常啟動5.1.1.1正常啟動前，主控站應(yīng)設(shè)定非定直流電壓站的目標(biāo)直流功率/電流的參考值及其升降速率的參考值。主控站下發(fā)啟動站/極命令后，定直流電壓站應(yīng)先于定直流功率/電流站解鎖。5.1.1.2正常啟動后，主控站可停止功率升降過程，并可在直流功率/電流升降過程中修改其目標(biāo)參考值和升降速率參考值。5.1.2站/極正常停運主控站下發(fā)停運站/極命令后，定直流功率/電流站應(yīng)先于定直流電壓站閉鎖。5.1.3站/極故障停運5.1.3.1站間通信正常時，極層保護(hù)閉鎖命令應(yīng)送往本直流系統(tǒng)其他站，各站收到保護(hù)性閉鎖命令后應(yīng)做出相應(yīng)響應(yīng)。5.1.3.2站間通信故障時，本站極層保護(hù)性閉鎖后，其他站應(yīng)根據(jù)控制保護(hù)邏輯做出相應(yīng)響應(yīng)。3T/DIPA17—20235.2站/極在線投退5.2.1站/極在線投入5.2.1.1站/極在線投入時，不應(yīng)影響在運站/極的正常運行。5.2.1.2若常規(guī)直流輸電（以下簡稱“常直”）站/極在線投入，原運行站宜采用強(qiáng)制移相的方式配合其投入。5.2.1.3若柔性直流輸電（以下簡稱“柔直”）站/極在線投入，解鎖后的待投入站/極應(yīng)控制本站/極的極線直流電壓升高至運行站/極的極線直流電壓水平，待兩者電壓差在允許范圍內(nèi)時（宜小于額定電壓的5%），合上高速并聯(lián)開關(guān)，完成在線投入。5.2.1.4若站/極在線投入失敗，宜先自動執(zhí)行退站/極操作。退站示例見附錄A、退極示例見附錄B。5.2.2站/極在線退出5.2.2.1站/極在線退出時，不應(yīng)影響在運站/極的正常運行。5.2.2.2站/極在線退出指令下發(fā)后，需要退出的站/極應(yīng)將功率降至最小運行功率（宜為額定功率的10%）后閉鎖，剩余運行的常直站/極強(qiáng)制移相、柔直站/極控制直流電壓到零閉鎖；待直流電流降至允許值時，退出站/極斷開高速并聯(lián)開關(guān)，非退出站/極恢復(fù)運行。5.2.2.3若站在線退出失敗，應(yīng)閉鎖所有站；若極在線退出失敗，應(yīng)閉鎖所有站對應(yīng)的極。5.3站/極故障閉鎖5.3.1站/極故障退出指令下發(fā)后，故障站/極應(yīng)立即閉鎖，非故障常直站/極宜強(qiáng)制移相、柔直站/極宜控制直流電壓到零閉鎖；待直流電流降至允許值時，故障站/極斷開高速并聯(lián)開關(guān)，非故障站/極恢復(fù)運行。5.3.2當(dāng)多端直流系統(tǒng)有多個送端站，其中一個或部分送端站發(fā)生站/極層故障閉鎖，故障站/極成功退出后，非故障站/極應(yīng)盡快恢復(fù)運行。5.3.3當(dāng)多端直流系統(tǒng)有多個受端站，其中一個或部分受端站發(fā)生站/極層故障閉鎖，故障站/極成功退出后，非故障站/極應(yīng)盡快恢復(fù)運行。5.3.4若故障站/極退出失敗，應(yīng)閉鎖所有站/極。5.4直流線路故障5.4.1線路故障5.4.1.1極控系統(tǒng)應(yīng)配置直流線路故障再啟動控制功能。極控系統(tǒng)接收到直流保護(hù)系統(tǒng)發(fā)送的直流線路故障信號后，啟動強(qiáng)制移相或控直流電壓到零清除故障電流，并經(jīng)過一定的放電時間（宜為200ms~500ms）后重啟直流系統(tǒng)。5.4.1.2極控系統(tǒng)應(yīng)配置合理的再啟動觸發(fā)和計數(shù)功能，保證各站應(yīng)能可靠觸發(fā)再啟動功能。5.4.1.3直流線路故障再啟動控制功能應(yīng)設(shè)置合理的再啟動次數(shù)（宜不多于5次），應(yīng)可獨立設(shè)置每次的去游離時間、再啟動電壓等參數(shù)，應(yīng)設(shè)置合理的復(fù)歸時間（宜不小于5s）。5.4.1.4站間通信故障時，多端直流系統(tǒng)宜直接閉鎖直流線路故障再啟動控制功能。5.4.1.5直流線路故障再啟動控制功能宜配置極間協(xié)調(diào)配合功能。5.4.1.6直流線路故障再啟動控制功能宜配置與站/極退出功能協(xié)調(diào)配合的功能。5.4.2匯流母線故障當(dāng)匯流母線故障與直流線路故障同時發(fā)生，與故障相關(guān)的站不應(yīng)執(zhí)行直流線路故障再啟動。5.4.3中間站極區(qū)故障當(dāng)中間站極母線故障與直流線路故障同時發(fā)生，應(yīng)執(zhí)行退站或所有站閉鎖極。5.5順序控制5.5.1大地金屬回線轉(zhuǎn)換4T/DIPA17—20235.5.1.1系統(tǒng)級下大地金屬回線順控轉(zhuǎn)換過程中，某一站發(fā)生順控故障后該站順控應(yīng)停止，其他站根據(jù)順控條件可選擇順控繼續(xù)或停止。5.5.1.2大地金屬回線順控轉(zhuǎn)換邏輯應(yīng)避免支路電流超出轉(zhuǎn)換開關(guān)的分?jǐn)嚯娏髂芰Α?.5.1.3共用接地極的站，若在接地開關(guān)處配置了限流電阻，大地金屬回線轉(zhuǎn)換過程中在本站形成站內(nèi)及接地極兩點接地之前，應(yīng)先將限流電阻投入，當(dāng)只有一點接地后，再退出限流電阻。5.5.2空載加壓試驗5.5.2.1OLT具有以下運行方式：單換流器站內(nèi)OLT、單極雙換流器站內(nèi)OLT、單換流器帶線路OLT、單極雙換流器帶線路OLT。5.5.2.2當(dāng)一極停運一極運行時，停運極的各站可進(jìn)行帶直流輸電線路的OLT。5.5.2.3一個或幾個站進(jìn)行不帶直流輸電線路OLT時，不應(yīng)影響其他站正常運行。6多端直流系統(tǒng)換流器投退協(xié)調(diào)控制6.1換流器在線投入6.1.1換流器在線投入，不應(yīng)影響另一換流器的正常運行。6.1.2常規(guī)多端直流系統(tǒng)中，宜先同時解鎖各送端站換流器，后同時解鎖各受端站換流器?；旌隙喽酥绷飨到y(tǒng)，宜先解鎖受端定直流電壓站，然后依次解鎖定直流功率/電流站。6.1.3換流器投入后，若功率/電流未達(dá)到限制值，則該極功率/電流值應(yīng)保持不變：雙極功率控制時功率指令不應(yīng)發(fā)生變化，單極電流控制時電流指令不應(yīng)發(fā)生變化。6.2換流器在線退出6.2.1換流器在線退出，不應(yīng)影響另一換流器的正常運行。6.2.2當(dāng)一極雙換流器正常運行時，若需退出其中一個換流器，則應(yīng)先將受端站換流器退出，然后將送端站換流器退出。6.2.3換流器退出后，若功率/電流未達(dá)到限制值，則該極功率/電流值應(yīng)保持不變：雙極功率控制時功率指令不應(yīng)發(fā)生變化，單極電流控制時電流指令也不應(yīng)發(fā)生變化。6.3換流器故障退出6.3.1站間通信正常時，多個送端站其中一個或部分站發(fā)生換流器故障閉鎖，可根據(jù)實際運行工況需求，選擇所有站均閉鎖一個換流器或故障站閉鎖極。6.3.2站間通信正常時，多個受端站其中一個或部分站發(fā)生換流器故障閉鎖，可根據(jù)實際運行工況需求，選擇所有站均閉鎖一個換流器或故障站閉鎖極。6.3.3站間通信故障時，換流器層保護(hù)閉鎖命令應(yīng)閉鎖本站該極，其他站根據(jù)控制保護(hù)邏輯做出相應(yīng)7多端直流系統(tǒng)站間通信協(xié)調(diào)控制7.1站間通信配置原則7.1.1控制保護(hù)系統(tǒng)宜在每兩站間配置互相獨立、互為冗余的主、備通信通道，正常運行時，主、備通道均應(yīng)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。7.1.2控制系統(tǒng)宜優(yōu)先使用站間通信主通道數(shù)據(jù)，主通道故障時，使用備用通道數(shù)據(jù)。7.1.3控制系統(tǒng)宜只將主系統(tǒng)數(shù)據(jù)通過主、備通道傳輸給其他站。7.1.4各站同一區(qū)域直流線路保護(hù)應(yīng)相互獨立通信，如：A站的A套極1直流線路保護(hù)應(yīng)僅與B站、C站……X站的A套極1直流線路保護(hù)通信。7.2兩站站間通信故障5T/DIPA17—20237.2.1當(dāng)三端直流控制系統(tǒng)兩站間主、備通道均故障時，應(yīng)能通過兩站與第三站的通道構(gòu)成迂回通道進(jìn)行通信；當(dāng)三端以上直流控制系統(tǒng)兩站間主、備通道均故障時，宜根據(jù)工程實際需求決定是否配置迂回通道。7.2.2當(dāng)單套直流線路保護(hù)系統(tǒng)兩站間主、備通道均故障時，該套直流線路保護(hù)應(yīng)能通過兩站與第三站的通道構(gòu)成迂回通道通信。7.2.3控制保護(hù)裝置應(yīng)能自動判別站間通信故障，應(yīng)發(fā)出告警并閉鎖該通信相關(guān)的協(xié)調(diào)控制功能，不應(yīng)閉鎖直流。8多端直流系統(tǒng)直流功率/電流及電壓協(xié)調(diào)控制8.1功率指令各站的直流功率指令宜由主控站進(jìn)行協(xié)調(diào)分配，協(xié)調(diào)分配的直流功率應(yīng)在設(shè)計容量之內(nèi)。8.2功率升降速率8.2.1各站的直流功率宜以設(shè)定的升降速率在同一時間達(dá)到新的功率目標(biāo)值。8.2.2當(dāng)一個或多個站的直流功率由于新的限制因素導(dǎo)致無法達(dá)到目標(biāo)功率時，主控站應(yīng)重新整定各站的升降速率。8.3站/極間功率轉(zhuǎn)移8.3.1發(fā)生故障后，功率轉(zhuǎn)移應(yīng)盡可能減少送端站輸送功率的損失，同時兼顧各站入地電流。8.3.2運行極的功率傳輸模式為雙極功率控制時，應(yīng)具備極間功率轉(zhuǎn)移的能力。8.3.3當(dāng)一極的功率傳輸模式為單極電流控制，另一極的功率傳輸模式為雙極功率控制時，雙極功率控制極應(yīng)補償單極電流控制極的功率損失。8.3.4當(dāng)一極發(fā)生換流器閉鎖后：a)若雙極的功率傳輸模式均為雙極功率控制，直流功率應(yīng)按照雙極的電壓比例分配至雙極，且各極直流功率均應(yīng)在過負(fù)荷能力范圍內(nèi)；b)若雙極的功率傳輸模式均為單極電流控制，則各極均保持原有電流指令繼續(xù)運行；c)若本極的功率傳輸模式為雙極功率控制，另一極的功率傳輸模式為單極電流控制，則本極功率應(yīng)在過負(fù)荷能力范圍內(nèi)，另一極保持原有電流指令繼續(xù)運行；d)若本極的功率傳輸模式為單極電流控制，另一極的功率傳輸模式為雙極功率控制，則本極保持原有電流指令繼續(xù)運行，另一極接收極間功率轉(zhuǎn)移指令補償直流功率損失后直流功率應(yīng)在過負(fù)荷能力范圍內(nèi)。8.3.5當(dāng)雙極運行，一極發(fā)生極閉鎖后：a)若另一極的功率傳輸模式為雙極功率控制，則另一極接收極間功率轉(zhuǎn)移指令后直流功率應(yīng)在過負(fù)荷能力范圍內(nèi)；b)若另一極的功率傳輸模式為單極電流控制，則另一極保持原有電流指令繼續(xù)運行。8.3.6一個站或部分站發(fā)生極閉鎖后：a)若另一極的功率傳輸模式為雙極功率控制，則本站損失的功率應(yīng)優(yōu)先轉(zhuǎn)移至另一極，且另一極接收極間功率轉(zhuǎn)移指令補償直流功率損失后直流功率應(yīng)在過負(fù)荷能力范圍內(nèi)；若另一極不能完全承擔(dān)，則可進(jìn)行站間轉(zhuǎn)移，所轉(zhuǎn)移的功率應(yīng)保證其他站在過負(fù)荷能力范圍內(nèi)；b)若另一極的功率傳輸模式為單極電流控制，則本站損失的功率不應(yīng)轉(zhuǎn)移至另一極，可進(jìn)行站間轉(zhuǎn)移，所轉(zhuǎn)移的功率應(yīng)保證其他站在過負(fù)荷能力范圍內(nèi)。8.4電壓、電流控制8.4.1各站均應(yīng)設(shè)置電壓、電流控制器，其電壓、電流指令值裕度宜為額定值的10%，保證多端直流系統(tǒng)的電壓、電流可控。8.4.2定直流功率/電流站應(yīng)控制多端直流系統(tǒng)的直流功率/電流，當(dāng)定直流功率/電流站失去電流控制能力時，定直流電壓站應(yīng)接管電流控制。6T/DIPA17—20238.4.3多端直流輸電系統(tǒng)中功率較大的受端站宜控制系統(tǒng)直流電壓，送端站設(shè)置過電壓限制器，當(dāng)電壓越限時應(yīng)控制直流電壓。9多端直流系統(tǒng)交流故障穿越過程的直流協(xié)調(diào)控制9.1送端站交流故障穿越9.1.1交流故障初始階段，送端站應(yīng)通過電流控制器快速調(diào)節(jié)直流電流，減小直流功率損失。9.1.2若發(fā)生嚴(yán)重交流故障導(dǎo)致送端站失去直流電流控制能力，受端站定直流電壓站應(yīng)接管直流電流控制。9.1.3送端站應(yīng)配置抑制送端交流故障恢復(fù)瞬間直流過壓的功能。9.2受端站交流故障穿