GBT51397-2019:柔性直流输电成套设计标准

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    .0.5多端柔性直流输电系统

    由多于两个柔性直流换流站和连接它们的直流输电线路 柔性直流输电系统。

    2.0.6全接线运行方式

    交通标准柔性直流输电系统中所有线路及设备都投入运行的 式。

    2.0.7非全接线运行方式

    在全接线运行方式基础上考虑部分线路或设备退出运行 行方式。

    2.0.8有功无功运行区间

    指定交直流电压范围下,柔性直流换流站与交流系统交 功率和无功功率的能力区间

    grounding mode

    为柔性直流换流站主回路提供零电位参考点的接地点位置和 连接方式。

    2.0.10换流站额定功率

    在最高环境温度下,所有冷却设备可用但备用冷却不按 行时,交直流电压在稳态运行范围内,换流站交流母线与本立 的最大设计功率。

    接入交流电网的换流站。

    2.0.12孤岛换流站

    交流侧接入孤岛新能源电场或无源负荷的换流站。

    换流器输出的交流相电压基波峰值与换流器直流端间电压的 一半的比值。

    在电压源换流器中实现交直流变换的完整可控电力电子 装置。

    连接在电压源换流器与交流系统之间的变压器,主要起匹配 交流系统电压与电压源换流器直流侧电压、提供部分换相电抗和 阻断与交流系统零序分量传递的作用

    DC circuit breaker

    能够关合、承载和开断柔性直流输电系统中的稳态直流电流, 并能在规定的时间内关合、承载和开断柔性直流输电系统中的故 障直流电流的设备。

    电压源换流器中主要承受直流电压的电容器

    柔性直流换流站不控充电过程中为减少电压源换流器充 而投入的电阻

    整体进行系统设计,以实现柔性直流输电系统整体性能的优化 系统设计应包括下列内容: 1 运行方式和控制模式设计; 2 接地方式研究; 3 电气主接线设计; 4 主回路参数计算; 5 过电压和绝缘配合计算; 6 暂态电流计算; 7 直流系统性能设计; 8 联接(换流)变压器直流偏磁电流的计算; 9 联接(换流)变压器有载调压开关控制功能和参数研究: 10 直流控制保护系统设计。 3.0.2 运行方式和控制模式设计应包括下列内容: 1 运行方式及其转换过程; 2 控制模式和控制策略。 3.0.3 接地方式研究应包括下列内容: 1 接地点的位置及形式; 接地方式的选择对无功消耗、零序电流传递、联接(换流 变压器、损耗、站用电的影响; 3 主接地点和备用接地点的切换(如有)。 3.0.4 电气主接线设计应包括下列内容: 1 接线形式选择;

    3.0.5主回路参数计算应包括下列内容: 1 基本控制策略研究; 2 主设备参数计算; 3 有功无功运行区间计算; 运行特性计算。 3.0.6 过电压和绝缘配合计算应包括下列内容: 1 避雷器保护及配置方案; 2 过电压类型及其防护; 3 保护水平和绝缘水平; 4 雷电防护的要求; 5 决定爬电距离的电压: 6 暂态过电压。 3.0.7 暂态电流计算应包括下列内容: 1 换流站设备承受的暂态电流峰值; 2 换流站设备承受的电流平方时间积(如需)。 3.0.8 直流系统性能设计应包括下列内容: 1 接入交流系统潮流稳定及附加控制研究; 2 孤岛运行方式研究(如需); 3 交直流并联系统性能研究(如需): 4 多回直流相互影响研究(如需): 5 用于确定换流器的控制功能和控制参数的动态性能研究; 6 换流站损耗计算: 7 可靠性和可用率研究。 3.0.9 直流控制保护系统设计应包括下列内容: 1 系统分层结构设计; 2 控制系统及功能设计; 3 保护系统及功能设计; 对其他二次子系统的设计要求。 3.0.10 设备或子系统技术规范应包括下列内容:

    1 VSC阀; 联接(换流)变压器; 3 直流断路器(如有); 桥臂电抗器; 5 直流电抗器(如有); 启动电阻; 7 开关设备; 8 接地装置(接地电阻、接地电抗器等); 测量设备; 10 避雷器; 11 套管; 12 绝缘子; 13 交流滤波器(如有); 14 运行人员控制系统; 15 交直流站控系统; 16 直流控制系统; 17 直流保护系统; 18 故障录波系统; 19 保护故障录波信息管理子站; 20 电能量计费系统终端设备; 21 直流线路故障定位系统; 22 站主时钟系统等。

    1.1应取得换流站的环境资料或数据,包括气象数据、污 、地震烈度或动峰值加速度、海拔高度、站址地下水深度及工 阻率。

    4.1.2换流站的气象数据应包括下列内容

    1 气温; 2 多年平均气压; 3 湿度; 4 风向、风速; 5 降水量; 6 其他气象数据。 4.1.3 气温数据应包括下列内容: 1 极端最高气温; 2 极端最低气温; 3 年均气温; 4 最热月的月平均气温; 5 最热日的日平均气温; 6 最冷月的月平均气温; 7 最冷日的日平均气温。 4.1.4 湿度数据应包括下列内容: 1 平均相对湿度; 2 最小相对湿度。 4.1.5 风向、风速数据应包括下列内容: 多年平均风速;

    25 50年或100年一遇离地面10m高的10min平均最大 风速; 3 经常性风向。 4.1.6 降水量数据应包括下列内容: 1 年降雨量; 2 最大月降雨量; 3 24h最大降雨量。 4.1.7 其他气象数据应包括下列内容: 1 累年最大积雪深度; 2 太阳辐射强度; 3 平均雷暴天数; 4 最大雷暴天数; 设计覆冰。 4.1.8 污移水平应符合下列规定: 1 应取得换流站的自然积污水平。承受直流电压的设备,污 移水平应用直流电压作用下设备外绝缘自然积污水平表示。无法 直接获得直流电压作用下设备外绝缘自然积污水平时,可通过测 量交流电压作用下设备外绝缘自然积污水平推算直流电压下的积 污水平,但应选择适当的直交流积污比系数。 2应针对设备耐受的电压,综合考虑伞形、直径、绝缘材质 布置方式等因素确定具体的爬电比距。

    2 50年或100年一遇离地面10 风速; 3 经常性风向。 4.1.6 降水量数据应包括下列内容: 1 年降雨量; 2 最大月降雨量; 3 24h最大降雨量。 4.1.7 其他气象数据应包括下列内容: 1 累年最大积雪深度: 2 太阳辐射强度; 3 平均雷暴天数; 4 最大雷暴天数; 5 设计覆冰。

    4.1.8污水平应符合下列

    4.2.1大件运输条件应包括运输方式、距离以及对设备最大尺寸 和重量的限制等。

    4.2.2联接(换流)变压器、电抗器等设备应满足大件

    4.3.1应取得相关交流系统自

    4.3.2交流系统描述应明确工程投产年及远景年的

    4.3.3应取得下列交流系统数据,作为主回路参数计算以

    1换流站交流母线电压:包括额定持续运行电压、稳态运行 电压范围、极端运行电压范围: 2换流站接入交流系统的频率:包括额定频率、稳态频率变 化范围、事故时频率变化范围、故障清除后频率变化范围; 3换流站交流母线的背景谐波电压和工频负序电压; 4# 换流站交流母线的短路水平; 5 故障清除时间; 6 交流线路故障单相重合闸时序。 4.3.4换流站交流母线的背景谐波电压和工频负序电压应满足 下列要求: 1换流站交流母线的背景谐波电压可通过实际测量后经系 统谐波潮流计算得到;其中,各次谐波电压可认为是正序、负序或 正负序组合,但算术和应相等;背景谐波电压相对于正序工频电压 的相角应选取适当的值,使在换流站交流母线上的谐波电压幅值 最大; 2换流站交流母线的负序工频电压可取正序工频电压 的1%。

    4.3.5换流站交流母线的短路水平应满足下列要求:

    1 换流站交流母线的短路水平应包括交流母线最大三相

    大单相、最小三相短路电流,对应的短路容量(含计算短路容量的

    基准电压水平以及系统电抗和电阻的比值;对于分阶段建设的工 程,换流站交流母线短路水平应根据不同阶段分别明确; 2短路电流最大值计算方式宜为全接线、全开机方式: 3短路电流最小值计算方式宜为:小方式下,考对换流站 短路电流贡献最大的1回出线检修,也可同时考虑系统中与换流 站交流母线相邻节点1回出线检修。 4.3.6故障清除时间应包括交流系统主保护故障清除时间以及 后备保护故障清除时间。 4.3.7交流线路故障单相重合闸时序可包括故障开始时刻、切除 敌障相时刻、故障相重合时刻以及重合不成功跳三相时刻。 4.3.8用于交直流系统仿真研究的等值系统和模型应满足下列 要求:

    1交直流系统仿真研究的等值系统所考虑的运行方式应综 合本直流工程投产年及远景年的各种典型运行方式选取。 2应对等值系统与原始网络的保留部分进行校核,以保证等 直系统与原始网络在关心的换流站附近范围内具有相同或相近的 特性,并应满足下列要求: 1)有功及无功潮流结果与原网应一致: 2)等值系统内保留节点的电压水平与原网应一致: 3)保留范围内各母线短路电流与原网误差不应超过5%: 换流母线短路电流与原网误差不应超过2%: 4换流站近区交流系统故障时,换流母线动态电压恢复特 性与原网宜一致。 3等值系统中可使用电阻、电抗和电容元件组成静态等值 电路表示被等值的系统,等值电路的谐波阻抗应以等值前全系 流100%的发电机次暂态电抗和100%的变压器漏抗为基础计 算得到。等值系统的正序阻抗应能正确表示所选定运行方式下 系统的工频阻抗;等值系统的谐波阻抗应正确表示从指定的母 线观察到的系统谐波阻抗,包括幅值和相位,其频率范围宜为

    50Hz~500Hz。 4交直流系统仿真的等值系统可用于下列研究: 1)对柔性直流控制和保护功能进行评价; 2)对柔性直流输电系统在不同控制模式下的交直流系统性 能进行评价; 3)验证柔性直流输电系统的响应是否符合规定的响应; 4)对直流侧发生故障(包括站内故障、直流线路故障等)时 的柔性直流输电系统性能进行评价; 5)对交流系统发生严重故障并引起交流母线电压下降及发 生畸变时的柔性直流输电系统性能进行评价; 6由交流系统不对称故障引起的直流侧暂态过电压研究; 7)交流侧和直流侧操作过电压和铁磁谐振等现象的研究: 8)扰动时柔性直流输电系统和当地发电机组之间的相互作 用研究。 5交直流系统仿真的等值系统不应用于下列用途: 1)工频过电压研究; 2)交流系统静态电压调节原则的验证

    4.3.9用于工频过电压研究的等1

    工频过电压研究可采用等值系统进行,等值系统可采用下列 方法得到:采用网络等值程序得到等值系统从各保留母线看进去 的戴维南等值阻抗,并通过比较采用等值系统和全系统的稳定模 型计算得到的换流站母线电压变化验证等值的有效性;换流站交 流母线电压可通过调整电压源电压得到,但应保持在本标准第 4.3.3条第1款规定的极端运行电压范围内,所保留的其余真实 母线电压也必须保持在极端运行电压范围内。

    4.4直流输电线路和接地极参数

    应取得直流输电线路的起正点、电压等级、回路数、额定电 路长度等,并应取得架空线路参数、电缆线路参数、杆塔尺寸

    流线路长度等,并应取得架空线路参数、电缆线路参数、利

    参数、沿直流输电线路路径范围的大地电阻率数据

    4.4.2架空线路参数应包括但不限手下

    1架空线路极导线结构参数: 1)导线型号; 2)结构:含极导线铝、钢部分各自的根数: 3)截面积(mm):含极导线铝、钢部分各自的截面积和总截 面积; 4)外径(mm); 5)20℃下的单位直流电阻(2/km); 6)弧垂(m); 7)相对磁导率; 8)每极导线分裂根数及子导线分裂间距(m); 9)单位质量(kg/km); 10)计算拉断力(N)。 2地线(或OPGW)结构参数: 1)地线型号; 2)截面积(mm); 3)外径(mm); 4)20℃下的单位直流电阻(2/km); 5)弧垂(m); 6)相对磁导率; 7)根数; 8)单位质量(kg/km); 9)计算拉断力(N)。 4.3 电缆线路参数应包括但不限于下列内容: 1 电缆型号; 2 结构; 电缆导体总截面积(mm); 正常运行时导体最高允许温度(℃):

    5电容值(μF/km); 6导体层、绝缘层、屏蔽层、护套等各层(如有)的外径和厚度 (mm); 各层的相对磁导率; 8 绝缘层介电系数; 9导体层电阻率(α·m); 10 单位质量(kg/km); 计算拉断力(N)。 4.4.4对于平原、丘陵及山区等地形,应分别取得杆塔尺寸和铁 搭接地电阻值,以及避雷线的保护角、一定的平均温度下的导线平 均高度、地线平均高度。 4.4.5J 应取得接地极及其线路(如有)的参数。 4.4.63 接地极(如有)参数应包括下列内容: 推荐的接地极极址距换流站的距离和方位; 2 接地极极址土壤电阻率; 接地极电阻。 4.4.7 接地极(如有)线路参数应包括但不限于下列内容: 1导线数据:应满足本标准第4.4.1条~第4.4.3条的 规定; 杆塔数据:应满足本标准第4.4.4条的规定; 3沿接地极线路路径范围的大地电阻率数据

    5.1.1柔性直流输电系统设计应按规定的额定功率进行,同时还

    1)各端换流站交流母线电压处于稳态运行电压范围之内; 2)各端换流站接入交流系统频率处于稳态频率变化范围 之内; 3)换流站所有的环境温度条件下; 4)所有备用设备退出运行。 2在所有运行方式下,柔性直流输电系统由设备公差和控制 误差导致的直流电压偏差不宜超过士2%~土3%。 3对于两端柔性直流输电系统,系统的额定功率和额定直流 电压宜定义为送端换流站额定功率和额定直流电压,额定功率的 结算点宜为送端换流站交流母线。 4对于多端柔性直流输电系统,确定直流侧标称电压后,应 通过扫描各种运行工况确定各端换流站的额定直流电压以及直流 急态运行电压范围。 5对于换流站交流母线电压和接入交流系统频率的变化,柔 性直流输电系统的额定值应满足下列要求: 1)在换流站交流母线极端运行电压范围和接入交流系统故 障清除后频率变化范围内,柔性直流输电系统应能安全 地后动并能连续运行: 2)在换流站交流母线稳态运行电压范围和接入交流系统故 障清除后频率变化范围内,柔性直流输电系统输送能力

    不宜下降; 3)对换流站交流母线电压和接入交流系统频率均超出稳态 范围的情况,柔性直流输电系统输送能力可有所下降; 4)当换流站交流母线电压低于最低稳态运行电压,但不低 于最低极端运行电压时,直流双极或单极运行方式下的 输送功率标幺值不宜小于交流母线实际运行电压与对应 的最低稳态运行电压的比值。 5.1.3对于过负荷应满足下列要求: 1在环境温度低或投入备用冷却设备条件下,柔性直流输电 系统可具有一定的过负荷能力: 2按连续运行额定值设计的柔性直流输电系统,在最高环境 温度和备用冷却设备投入的条件下,其过负荷能力宜根据系统要 求和VSC阀的过负荷能力综合确定,且不明显增加造价。

    5.1.3对于过负何应满足下列要求: 1在环境温度低或投入备用冷却设备条件下,柔性直流输电 系统可具有一定的过负荷能力: 2按连续运行额定值设计的柔性直流输电系统,在最高环境 温度和备用冷却设备投入的条件下,其过负荷能力宜根据系统要 求和VSC阀的过负荷能力综合确定,且不明显增加造价。 王减小级人得的子描边个数降

    低子模块工作电压或配置全桥子模块以实现降压运行。

    5.2.1柔性直流输电系统的运行方式设计应满足下列要求

    .2.1柔性直流输电系统的运行方式设计应满足下列要求: 1对于采用双极天地接线的两端柔性直流输电系统,可选择 的运行方式包括双极大地运行方式(包括通过站内地网临时接地 运行方式),单极大地运行方式、单极金属回线运行方式、动态无功 补偿(STATCOM)运行方式、试验运行方式等; 2对于采用双极金属中线接线的两端柔性直流输电系统 可选择的运行方式包括双极金属中线运行方式、双极站内地网 临时接地运行方式、单极金属回线运行方式、动态无功补偿 (STATCOM)运行方式、试验运行方式等; 3对于多端柔性直流输电系统,可选择的运行方式包括: 1)全接线运行方式; 2)非全接线运行方式。

    1应配置有功类控制器、无功类控制器等,以及联接(换流) 变压器分接开关控制等功能,以满足柔性直流输电系统的各种运 行控制要求,并应使运行性能达到最优; 2应设计特殊的控制功能,包括负序电流抑制、环流抑制、功率 盈余控制(如需)等功能,并应进行优化,以满足规定的响应特性: 3应调整各换流站的控制特性,在直流电流和直流电压响应 之间送到最佳协调,以满足规定的响应要求; 4应针对主备通信系统上的最大通信延时设计柔性直流输 电系统的控制设备,以满足规定的性能要求; 5柔性直流控制系统在规定的运行方式下,皆应满足规定的 性能要求。

    5.2.3柔性直流输电系统的控制模式设计

    1应根据所接入的交流系统条件和工程实际,正确制定柔性 直流输电系统的控制模式: 2每个换流器的控制模式分为有功类控制模式和无功类控制 模式:有功类控制模式的自标包括有功功率、直流电流、直流电压、交 流系统频率等,无功类控制模式的自标包括无功功率、交流电压等; 3对于采用双极接线的柔性直流输电系统,有功功率控制宜 复妊双圾功兹炫制和单极功兹控制

    5.2.4稳态运行时,两端及多端柔性直流输电系统的有功类控制

    模式的目标宜按下列原则选择: 1宜令一个接入交流系统较强的联网换流站选择定直流电 压控制; 2其他联网换流站宜选择定有功功率控制或定频率控制; 3孤岛换流站宜选择定频率控制。 5.2.5稳态运行时,两端及多端柔性直流输电系统的无功类控制 模式的自标宜按下列原则选择:

    桌式的自标宜按下列原则选择

    5.2.6柔性直流输电系统的启动控制策略设计应满足下列要求: 1换流站启动时应先对直流电容器进行充电; 2可通过在相应的充电回路中串接启动电阻,从交流侧或直 流侧对换流站进行充电; 3联网换流站宜选择交流侧充电方式,孤岛换流站宜选择直 流侧充电方式; 4启动控制应通过控制方式和辅助措施使柔性直流输电系 统的直流电压在预期时间内上升到额定电压; 5对于基于MMC的换流站,其不控充电后期可通过提前解 锁、优化子模块电容并联电阻或采用辅助控制策略等方法防止子 模块电容电压不平衡; 6在柔性直流输电系统的启动过程中,应采取适当的过电压 和过电流抑制策略。 5.2.7柔性直流输电系统的附加控制设计应满足下列要求: 1应充分利用柔性直流输电系统快速可控的特点进行直流 功率的紧急控制和各种调制,帮助交流系统提高运行的暂态和动 态稳定性; 2附加控制可包括功率回降和提升、频率控制、交流电压紧 急控制,阻尼振荡等调制; 3开展功率回降和提升附加控制设计时,应通过系统研究得 到功率的回降和提升水平; 4开展频率附加控制设计时,应根据需要设计频率控制功 能,在紧急条件下实现连续的交流系统频率控制; 5开展交流电压紧急控制设计时,应根据需要设计交流电压 控制功能,在紧急条件下实现对交流系统的电压支撑; 6开展阻尼振荡附加控制设计时,应进行系统研究,分析柔 性直流输电系统与交流系统之间发生振荡的可能性,并提出有效 阳尼措施

    5.2.6柔性直流输电系统的启动控制策略设计应满足下列要求: 1换流站启动时应先对直流电容器进行充电: 2可通过在相应的充电回路中串接启动电阻,从交流侧或直 流侧对换流站进行充电; 3联网换流站宜选择交流侧充电方式,孤岛换流站宜选择直 流侧充电方式; 4启动控制应通过控制方式和辅助措施使柔性直流输电系 统的直流电压在预期时间内上升到额定电压; 5对于基于MMC的换流站,其不控充电后期可通过提前解 锁、优化子模块电容并联电阻或采用辅助控制策略等方法防止子 模块电容电压不平衡: 6在柔性直流输电系统的启动过程中,应采取适当的过电压 和过电流抑制策略。

    5.2.7柔性直流输电系统的附加控制设计应满足下列要求

    1应充分利用柔性直流输电系统快速可控的特点进行直流 功率的紧急控制和各种调制,帮助交流系统提高运行的暂态和动 态稳定性; 2附加控制可包括功率回降和提升、频率控制、交流电压紧 急控制,阻尼振荡等调制; 3开展功率回降和提升附加控制设计时,应通过系统研究得 到功率的回降和提升水平; 4开展频率附加控制设计时,应根据需要设计频率控制功 能,在紧急条件下实现连续的交流系统频率控制; 5开展交流电压紧急控制设计时,应根据需要设计交流电压 控制功能,在紧急条件下实现对交流系统的电压支撑; 6开展阻尼振荡附加控制设计时,应进行系统研究,分析柔 性直流输电系统与交流系统之间发生振荡的可能性,并提出有效 阻尼措施。

    6.0.1对称单极接线的换流站接地方式的选择宜遵循下列原则: 1对于高压大容量柔性直流输电系统,不宜采用直流极线经 大电阻接地的方式; 2当联接变压器网侧为直接接地系统,宜优先采用联接变压 器阀侧绕组中性点经大电阻接地的方式: 3当联接变压器网侧为直接接地系统且采用联接变压器阀 则绕组中性点经天电阻接地的方式时,联接变压器宜配置三角形 接线的第三绕组; 4当采用联接变压器阀侧绕组中性点经大电阻接地的方式 有困难时,可采用联接变压器阀侧接地电抗器形成中性点经大电 阻接地的方式或直流极线经电容接地的方式。 6.0.2双极接线的换流站接地方式的选择宜遵循下列原则: 1当采用双极大地接线时,直流中性线宜采用接地极接地; 2当采用双极金属中线接线时,直流中性线可根据故障电流 峰值抑制以及衰减时间的要求采用接地电阻或接地电抗器接地。 6.0.3对称单极接线的柔性直流输电系统接地点的配置宜遵循 下列原则: 1具备单端动态无功补偿(STATCOM运行方式的换流站 宜在本站配置接地点; 2多端柔性直流输电系统宜至少配置两个接地点; 3多端柔性直流输电系统宜根据换流站正负极的偏差、环流 的大小决定投入的接地点的个数。 6.0.4双极金属中线接线的柔性直流输电系统接地点的配置宜 遵循下列原则:

    1对于高压大容量柔性直流输电系统,不宜采用直流极线经 大电阻接地的方式; 2当联接变压器网侧为直接接地系统,宜优先采用联接变压 器阀侧绕组中性点经大电阻接地的方式: 3当联接变压器网侧为直接接地系统且采用联接变压器阀 则绕组中性点经大电阻接地的方式时,联接变压器宜配置三角形 接线的第三绕组; 4当采用联接变压器阀侧绕组中性点经大电阻接地的方式 有困难时,可采用联接变压器阀侧接地电抗器形成中性点经大电 阻接地的方式或直流极线经电容接地的方式。

    1具备单端动态无功补偿(STATCOM)运行方式的换流站 宜在本站配置接地点: 2多端柔性直流输电系统宜配置一个主接地点以及一个或 多个备用接地点,且主接地点和备用接地点不宜同时投入。

    7.0.1柔性直流输电系统可选择对称单极接线、双极大 双极金属中线接线。

    7.0.2电气主接线应满足下列功能要求:

    对单个换流器进行隔离并接地: 2为了检修而对换流器旁路开关(如有)隔离及接地,不宜中 断或降低直流输送功率; 3可根据系统要求实现其他特殊接线方式。 7.0.3 当采用双极接线,电气主接线还应满足下列功能要求: 1应能实现为检修而对换流站内一极或一个换流器进行隔 离并接地; 2应能实现为检修而对一极的直流线路进行隔离并接地; 3在双极平衡运行方式下,应能实现为检修而对接地极线路 或金属中线进行隔离并接地; 4在单极金属回线运行方式下,应能实现为检修而对柔性直 流输电系统的一端或两端接地极线路(如有)进行隔离并接地: 5切除一极或一个换流器进行检修,不应影响另一极、其他 换流器的稳态输送功率; 6当存在单极金属回线和单极大地运行方式,此两种运行方 式切换中不宜中断或降低直流输送功率。从切换开始到完成的时 间应满足运行安全要求。

    流场接线以及直流场接线。

    7.0.5换流器接线应符合下列规定

    1在满足系统要求的前提下,换流器接线应根据VSC阀的 制造能力,结合直流系统电压等级和输送容量情况,通过技术经济 比较后确定; 2若采用多个换流器串联接线,每个换流器宜根据系统要求 设置旁路回路: 3若采用多个换流器并联接线,每个换流器宜根据系统要求 设置快速开关; 4换流器的每个桥臂宜设置桥臂电抗器,桥臂电抗器可位于 VSC阀的交流侧或直流侧。 7.0.6联接(换流)变压器应根据接地方式、站用电源的选择、零 序电流隔离、暂态电流等要求,并经技术经济比较后确定联接 组别。

    0.7交流场接线应符合下列规定:

    1交流场接线应符合国家现行标准《35kV~110kV变电站 设计规范》GB50059、《220kV~750kV变电站设计技术规程》 DL/T5218和《1000kV变电站设计规范》GB50697的规定; 2若联接(换流)变压器第三绕组需提供站用电,联接(换流) 变压器阀侧应配置断路器或隔离开关; 3若换流器采用交流侧启动方式,宜在联接(换流)变压器的 网侧或阀侧设置启动电阻。启动电阻应设置并联旁路装置,且并 联旁路装置可根据旁路要求选用断路器或隔离开关

    1直流场接线应按极配置,正极与负极之间应相互独立; 2直流断路器的配置应根据系统要求和VSC阀设备形式 确定; 3若需将孤岛换流站投入运行中的柔性直流输电系统,宜在 孤岛换流站的直流侧配置启动电阻:启动电阻应设置并联旁路装 置,且并联旁路装置可根据劳路要求选用断路器或隔离开关; 4对于双极大地接线,宜根据运行方式转换的要求在直流中

    性线侧配置中性母线开关、金属回线转换开关和大地回线转换开 关(适用手两端柔性直流输电系统)、接地极线路开关(适用于多端 柔性直流输电系统)以及中性母线接地开关: 5对于双极金属中线接线,宜根据运行方式转换的要求在直 流中性线侧配置中性母线开关、大地回线转换开关(适用于两端柔 性直流输电系统)、金属中线开关(适用于多端柔性直流输电系统) 和中性母线接地开关

    8.1.1 应确定柔性直流换流站的有功类和无功类控制自标。 8.1.2 应确定调制比的稳态范围、联接(换流)变压器的调档策略 8.1.3对于多端柔性直流输电系统,宜指定定直流电压换流站退出 或失去定直流电压控制能力后各换流站控制直流电压的优先级

    8.2.1主设备参数计算应包括下列内容:

    由珍效 P 1VSC阀参数:包括开关器件的电压/电流等级、子模块(如 有)的平均工作电压、桥臂子模块(如有)串联数量、直流电容器的 电容值等; 2联接(换流)变压器参数:包括额定容量、额定变比、短路阻 抗、分接头档位范围、步长等: 3桥臂电抗器的电感值; 4启动电阻的电阻值和能量; 5直流电抗器的电感值(如有); 6 接地电阻的电阻值和能量(如有); 7 接地电抗器的电感值(如有): 8直流断路器参数(如有):包括持续运行电流、过负荷电流、 额定开断电流、暂态电流及持续时间、最大泄漏电流、开断时间、最 小断态阻抗等。

    8.3有功无功运行区间计算

    8.3.1有功无功运行区间计算的限制条件应包括下

    3.1有功无功运行区间计算的限制条件应包括下列内容:

    1 联接(换流)变压器容量: 2 调制比的稳态范围; 3 允许直流功率; 桥臂电流允许有效值: 5 换流站交流母线稳态运行电压范围; 6 换流站直流母线稳态运行电压范围

    直流母线稳态运行电压范围、直流线路电阻(与温度有关)的最大 直和最小值,以及额定功率、过负荷(如有)、降压运行(如有)等条 件下的典型运行方式。

    8.4.2运行特性计算应在第8.4.1条所规定的条件下计算主回

    直流端口电压及直流母线对地电压; 2 直流母线电流及直流线路电流: 3 直流端口输出的功率: 4 流入换流站交流母线的有功和无功功率; 5 各换流器的调制比; 6考虑联接(换流)变压器的联接组别后,换流器输出的交流 电压滞后等效交流母线电压的相位; 7 联接(换流)变压器分接头的档位: 8 联接(换流)变压器阀侧交流电压及交流电流: 桥臂电流的直流分量和交流分量; 10 换流器上、下桥臂输出的电压; 11 换流器出口的交流电流: 12 接地电抗器消耗的无功功率(如有); 13 联接(换流)变压器网侧交流电流。

    9.1.1柔性直流换流站绝缘配合宜按以下步骤进行:

    9.1.1柔性直流换流站绝缘配合宜按以下步骤进行: 1根据主回路设备及布置配置避雷器; 2计算分析换流站交流系统和直流系统各种过电压,确定不 司的代表性过电压,以及避雷器的保护水平、配合电流和能量; 3根据过电压仿真计算结果反复调整避雷器参数与设备绝 缘水平,优化绝缘配合设计。

    9.2避雷器配置基本原则

    9.2.1联接(换流)变压器网侧设备的绝缘配合宜按照现行国家 标准《绝缘配合第1部分:定义、原则和规则》GB311.1的规定 执行。 9.2.2联接(换流)变压器阀侧设备的绝缘配合可按照现行国家 标准《绝缘配合第3部分:高压直流换流站绝缘配合程序》 GB/T311.3的规定执行。 9.2.3联接(换流)变压器网侧的过电压应由装在该侧的避雷器 加以限制,联接(换流)变压器阀侧及直流侧的过电压应由装在联 接(换流)变压器阀侧及直流侧的避雷器单独或组合加以限制。 9.2.4设备和母线应由与其紧密连接的避雷器直接保护。 9.2.5避雷器配置方案应结合运行可靠性、设备耐受能力以及绝 缘配置成本等方面,进行技术经济比较后确定。

    波前(操作)过电压、快波前(雷电)过电压以及特快波前(陡波)过 电压。应通过仿真计算进行过电压研究确定系统中可能出现的代 表性过电压。

    9.3.2开展交流侧的暂时过电压和操作过电压研究日

    1联接(换流)变压器、交流线路的单一操作或任意组合操作 所引起的过电压: 2由于换流站交流母线或临近换流站交流母线发生故障及 故障清除所引起的过电压; 3在运行中因交流断路器的误动作迫使换流站从交流系统 解列所引起的过电压; 4换流站输送功率的突然降低或甩负荷所引起的过电压。 9.3.3开展联接(换流)变压器阀侧及直流侧的暂时过电压和操 作过电压研究时应考虑但不限于下列因素: 1通过联接(换流)变压器由其网侧感应到其阀侧的过电压; 2联接(换流)变压器阀侧引线单相接地、两相短路、两相接 地短路或三相短路所引起的过电压:; 3换流器桥臂电抗器阀侧单相接地、两相短路、两相接地短 路或三相短路所引起的过电压: 4直流极母线接地故障及故障清除所引起的过电压; 5直流极母线对中性母线(仅适用于双极系统)直接短路所 引起的过电压; 6 正负极母线间直接短路所引起的过电压: 7 接线方式转换操作所引起的过电压: 8 直流开关操作过电压(如有)。 9.3.4 开展雷电和陡波过电压研究时应考下列因素: 1在直流线路、接地极线路(如有)或连接换流站交流母线的 任何交流线路上发生绕击和反击所引起的雷电侵入波过电压;

    9.3.3开展联接(换流)变压器阀侧及直流侧的暂时过电压和

    1在直流线路、接地极线路(如有)或连接换流站交流母 任何交流线路上发生绕击和反击所引起的雷电侵入波过电户 2当屏蔽失效时,换流站被直接雷击所引起的雷电过

    3阀厅发生闪络或故障,或联接(换流)变压器阀侧绕组对地 闪络所引起的陡波过电压,

    9.4.1避雷器的参数选取应遵循下列

    9.4保护水平和绝缘水平

    9.4.1避雷器的参数选取应遵循下列原则: 1交流避雷器的持续运行电压应考系统最大基频交流电 玉叠加系统可能出现的最大谐波电压值; 2直流避雷器的持续运行电压应考虑严酷工况下的最大直 流运行电压、基频交流电压及谐波电压: 3交流避雷器额定电压和直流避雷器参考电压的选择应综 合考虑荷电率、暂时过电压、操作冲击保护水平和雷电冲击保护水 平等因素; 4交流和直流避雷器的操作冲击保护水平和雷电冲击保护 水平应综合考虑本标准第9.3节所列的各种过电压类型和典型避 雷器伏安特性曲线; 5每支避雷器应能承受最严重故障或十扰条件下的电流和 能量应力。

    9.4.2换流站设备采用的最小绝缘裕度宜按表9.4.2选取

    4.2换流站设备采用的最小绝缘

    油浸式绝缘设备的基本操作冲击耐受水平与基本雷电冲 水平的比值不应小于0.83。 应给出空气间隙需耐受的电压值。

    9.4.4应给出空气间隙需耐受的电压值。

    9.5 爬电距离的确定

    现行国家标准《污秽条件下使用的高压绝缘子的选择和尺寸确定》 GB/T26218的规定执行。

    基准电压应采用设备承受的最高持续直流电压值。对于承 流、基频和谐波叠加电压波形的户外设备,爬电距离计算所月 准电压应采用叠加电压的峰值,爬电比距宜按照直流爬电 选取

    9.5.3阀厅内设备的爬电比距不宜小于14mm/kV

    9.5.4户外瓷质支柱绝缘子和垂直套管的爬电比距宜根据积污

    DB11标准规范范本9.5.6设备绝缘伞套爬电距离与干弧距离的比值不宜天于4。

    9.6.1绝缘配合设计完成后,应进行换流站暂态过电压计算,且 应符合下列规定: 1应搭建暂态计算模型,包括换流站设备、交流系统、直流线 路、接地极(如有)和直流控制保护系统等: 2交流系统建模可根据最天、最小短路水平,采用无穷大电 源加等效短路阻抗:必要时可采用详细等值交流系统; 3联接(换流)变压器建模宜采用理想模型,并考虑其饱和特 性的影响; 4所有避雷器宜采用最大特性曲线计算最天过电压;对于目 标避雷器,宜采用最小特性曲线计算最大能量应力和对应的电流 9.6.2暂态过电压计算工况宜考虑本标准第9.3节所规定的各

    0.0.1暂态电流计算应计算换流站设备承受的暂态电流峰值和 电流平方时间积(如需)。 0.0.2暂态电流计算应提供下列设备承受的电流应力: 1 联接(换流)变压器网侧设备的电流应力; 联接(换流)变压器阀侧设备的电流应力: 3 桥臂电抗器电流应力; 4 VSC阀电流应力; 5 直流极母线设备的电流应力; 6 直流中性母线设备(如有)的电流应力; 7 直流断路器(如有)的耐受电流及开断电流; 8 直流电抗器(如有)的电流应力。 0.0.3暂态电流计算应考虑交直流系统的各种运行方式和故 章,并应在此基础上考虑保护拒动或(和)断路器失灵。 0.0.4暂态电流计算中应考虑但不限于下列故障:

    1)联接(换流)变压器网侧两相短路; 2)联接(换流)变压器网侧两相接地短路; 3)联接(换流)变压器网侧三相短路; 4)联接(换流)变压器阀侧两相短路; 5)联接(换流)变压器阀侧两相接地短路: 6)联接(换流)变压器阀侧三相短路: 7)桥臂电抗器阀侧两相短路; 8)桥臂电抗器阀侧两相接地短路; 9)桥臂电抗器阀侧三相短路

    2直流侧极间短路: 1)正负极间短路; 2)极线对中性线短路。 3单相/极接地短路: 1)联接(换流)变压器网侧单相接地; 2)联接(换流)变压器阀侧单相接地; 3)桥臂电抗器阀侧单相接地; 4)极线接地。 0.0.5暂态电流计算可采用解析计算方法或仿真计算方法 0.0.6根据设备耐受暂态电流峰值的能力、系统对换流站的故 穿越要求以及直流断路器(如有)的开断能力,可配置限流电阻 成(和)电抗器。 0.0.7根据设备耐受电流平方时间积的能力可在电流衰减回路 配置阻尼电阻排水管道标准规范范本,且阻尼电阻不应带来换流站损耗的明显增加。

    2直流侧极间短路: 1)正负极间短路; 2)极线对中性线短路。 3单相/极接地短路: 1)联接(换流)变压器网侧单相接地; 2)联接(换流)变压器阀侧单相接地: 3)桥臂电抗器阀侧单相接地; 4)极线接地。

    10.0.5暂态电流计算可采用解析计算方法或仿真计算方法, 10.0.6根据设备耐受暂态电流峰值的能力、系统对换流站的故 障穿越要求以及直流断路器(如有)的开断能力,可配置限流电阻 或(和)电抗器。 10.0.7根据设备耐受电流平方时间积的能力可在电流衰减回路 中配置阻尼电阻,且阻尼电阻不应带来换流站损耗的明显增加。

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