GB/T 20996.1-2020采用电网换相换流器的高压直流系统的性能第1部分：稳态

ICS292002924099

;

K46...

中华人民共和国国家标准

GB/T209961—2020/IECTR60919-12020

.代替:

GB/Z20996.1—2007

采用电网换相换流器的

高压直流系统的性能第1部分稳态

:

Performanceofhih-voltaedirectcurrentHVDCsstemswith

gg()y

line-commutatedconverters—Part1Stead-stateconditions

:y

(IECTR60919-1:2020,IDT)

2020-12-14发布2021-07-01实施

国家市场监督管理总局发布

国家标准化管理委员会

中华人民共和国

国家标准

采用电网换相换流器的

高压直流系统的性能第1部分稳态

:

GB/T20996.1—2020/IECTR60919-1:2020

*

中国标准出版社出版发行

北京市朝阳区和平里西街甲号

2(100029)

北京市西城区三里河北街号

16(100045)

网址

:

服务热线

:400-168-0010

年月第一版

202012

*

书号

:155066·1-66712

版权专有侵权必究

GB/T209961—2020/IECTR60919-12020

.:

目次

前言

…………………………Ⅴ

引言

…………………………Ⅷ

范围

1………………………1

规范性引用文件

2…………………………1

术语和定义

3………………2

高压直流系统的类型

4……………………2

概述

4.1…………………2

背靠背高压直流系统

4.2………………2

单极大地回路高压直流系统

4.3………………………2

单极金属回路高压直流系统

4.4………………………5

双极大地回路高压直流系统

4.5………………………5

双极金属回路高压直流系统

4.6………………………8

每极两个脉波动换流器

4.712()………………………8

换流变压器的布置

4.8…………………10

直流开关场接线方式

4.9………………11

串联电容补偿的高压直流系统

4.10…………………13

混合双极系统

4.11LCC/VSC…………15

环境信息

5…………………16

额定功率额定电流和额定电压

6、………………………18

额定功率

6.1……………18

额定电流

6.2……………19

额定电压

6.3……………19

过负荷和设备容量

7………………………19

过负荷

7.1………………19

设备容量

7.2……………20

最小输送功率和空载备用状态

8…………21

概述

8.1…………………21

最小电流

8.2……………21

降低直流电压运行

8.3…………………22

空载备用状态

8.4………………………22

交流系统

9…………………23

概述

9.1…………………23

交流电压

9.2……………23

Ⅰ

GB/T209961—2020/IECTR60919-12020

.:

频率

9.3…………………24

系统工频阻抗

9.4………………………24

系统谐波阻抗

9.5………………………24

正序和零序波阻抗

9.6…………………25

其他谐波源

9.7…………………………25

次同步谐振

9.8(SSTI)…………………25

无功功率

10………………25

概述

10.1………………25

常规高压直流系统

10.2………………25

串联电容补偿的设计

10.3HVDC……………………26

换流器消耗的无功功率

10.4…………26

与交流系统的无功功率平衡

10.5……………………27

无功功率源

10.6………………………27

可投切无功功率组的最大容量

10.7…………………27

输电线路接地极线路和接地极

11HVDC、……………27

概述

11.1………………27

架空线路

11.2…………………………28

电缆线路

11.3…………………………28

接地极线路

11.4………………………29

接地极

11.5……………29

可靠性

12…………………29

概述

12.1………………29

停运

12.2………………29

容量

12.3………………30

停运时间术语

12.4……………………30

能量不可用率

12.5(EU)………………31

能量可用率

12.6(EA)…………………31

最大允许强迫停运次数

12.7…………32

停运概率

12.8…………………………32

控制

13HVDC……………32

控制目的

13.1…………………………32

控制结构

13.2…………………………32

控制指令设置

13.3……………………36

电流限制值

13.4………………………37

控制回路冗余

13.5……………………37

保护系统

13.6…………………………37

测量

13.7………………37

Ⅱ

GB/T209961—2020/IECTR60919-12020

.:

远动通信

14………………38

通信系统的类型

14.1…………………38

电话

14.2………………38

电力线载波

14.3(PLC)………………38

微波

14.4………………38

无线电系统

14.5………………………39

光纤通信

14.6…………………………39

传输数据的分类

14.7…………………39

快速响应的通信

14.8…………………40

可靠性

14.9……………40

辅助电源

15………………40

概述

15.1………………40

可靠性和负荷分类

15.2………………40

交流辅助电源

15.3……………………41

蓄电池和不间断电源

15.4(UPS)……………………41

应急电源

15.5…………………………42

可听噪声

16………………42

概述

16.1………………42

公害

16.2………………42

工作区内的噪声

16.3…………………43

交流侧谐波干扰

17………………………43

交流侧谐波的产生

17.1………………43

滤波器

17.2……………44

谐波干扰判据

17.3……………………46

谐波干扰水平

17.4……………………47

滤波器性能

17.5………………………47

直流侧谐波干扰

18………………………48

直流侧干扰

18.1………………………48

直流滤波器性能

18.2…………………49

规范要求

18.3…………………………50

电力线载波干扰

19(PLC)………………52

概述

19.1………………52

性能规范

19.2…………………………52

无线电频率干扰

20………………………53

概述

20.1………………53

高压直流系统的无线电频率干扰

20.2………………53

无线电频率干扰性能规范

20.3………………………54

Ⅲ

GB/T209961—2020/IECTR60919-12020

.:

功率损耗

21………………56

概述

21.1………………56

主要损耗来源

21.2……………………56

高压直流系统扩建的准备

22……………57

概述

22.1………………57

扩建的规范

22.2………………………57

附录资料性附录影响换流站可靠性和可用性的因素

A()……………59

参考文献

……………………65

Ⅳ

GB/T209961—2020/IECTR60919-12020

.:

前言

采用电网换相换流器的高压直流系统的性能分为个部分

GB/T20996《》3:

第部分稳态

———1:;

第部分故障和操作

———2:;

第部分动态

———3:。

本部分为的第部分

GB/T209961。

本部分按照给出的规则起草

GB/T1.1—2009。

本部分代替高压直流系统的性能第部分稳态与

GB/Z20996.1—2007《1:》,GB/Z20996.1—

相比主要技术变化如下

2007:

将总则和高压直流系统稳态性能规范概述更改为范围规范性引用文件见第章

———“”“”“”、“”(1、

第章年版的第章和第章

2,200712);

范围中增加了本部分仅包括电网换相换流器包含电容换相电路结构的换流器不考虑在

———“”“,。

和中给出的电压源换流器的电网换相半导

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

体换流器的一般要求见第章

。”(1);

增加了术语和定义见第章

———“”(3);

增加了单极金属回路高压直流系统的采用情形和故障电流对附近变电站变压器影响的表述

———

见

(4.4);

增加了对固定双极高压直流系统接线方式的规定修改了图见

———,8(4.5);

增加了关于双极金属回路高压直流系统中故障电流对附近变电站变压器影响的表述见

———(4.6);

修改了每极两个脉波动换流器的规定增加了图图见年版的

———12(),10、11(4.7,20073.7);

增加了换流变压器的布置中关于直流开关平波电抗器和具有第三绕组的换流变压器的表

———“”、

述见

(4.8);

增加了串联电容补偿的高压直流系统和混合双极系统的规定见

———“”“LCC/VSC”(4.10、4.11);

将年版的中的悬置段改为概述其后面的条的

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

编号顺延见年版的

(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);

增加了过负荷中无功功率与过负荷的关系说明见第段

———“”(7.15);

修改了有效值为方均根值见式式和年版的

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

和

16.3、17.2.317.3.4];

增加了交流稳态电压范围中的短时电压变化范围和紧急情况下的电压变化见和

———“”“”(

);

增加了串联电容补偿的设计及相关内容见

———“HVDC”(10.3);

将频率取到修改为取到基频的次谐波见的的年版的

———“100kHz”“49”[11.2.21)、3),2007

的

10.2.2)a)、c)];

修改了可靠性的概述见年版的

———“”“”(12.1,200711.1);

修改了可靠性中关于停运的规定见年版的

———“”“”(12.2,200711.2);

增加了容量及其相关内容见

———“”(12.3);

增加了停运时间术语将周期小时数纳入该条见年版的

———“”,“”(12.4,200711.3);

删除了基本功率水平相关内容见年版的

———“”(200711.4);

Ⅴ

GB/T209961—2020/IECTR60919-12020

.:

修改了能量不可用率中的计算公式见年版的

———“”(12.5,200711.5);

修改了高压直流系统控制结构的解释并修改了图见年版和图

———,20(13.2.1,200712.216);

修改了换流器触发控制的功能要求见年版的

———“”(13.2.2,200712.2.1);

增加了极控制的基本控制功能的表述和图及其相关内容见年版的

———“”21c)(13.2.3,200712.2.3

和图

17);

增加了高压直流系统保护系统见

———“”(13.6);

修改了微波的内容见年版的

———“”(14.4,200713.4);

将全文中的直流电抗器修改为平波电抗器图图中增加了图说明

———“”“”,1~26;

增加了对换流站光纤通信系统要求及特点的表述见

———(14.6);

增加了信号传输格式的内容见

———(14.7);

增加了高压直流输电线路保护电力系统安全控制和通信系统的性能要求将取决于

———“e);f)。”“

高压直流控制系统远程控制设施等设置的具体要求由于这些在不同的高压直流输电方案

、。

之间差别很大应通过对特定的高压直流输电系统的详细分析确定通信系统规范见

,,。”(

14.8);

增加了将多种通信通道结合的表述见

———(14.9);

增加了蓄电池组需要考虑和规定温度条件和通风要求的内容删除了不间断电源宜规定

———“”“”,

电压允差的内容见年版的

(15.4,200714.4);

增加了干式平波电抗器设计安装降噪装置的内容见

———(16.2.4);

修改了交流滤波电抗器的内容见年版的

———“”(16.2.5,200715.2.4);

增加了接于双极高压直流系统交流馈线上交流谐波滤波器的示例图见图年版的

———“”(22,2007

图

18);

增加了对采用有源滤波器的原因及特点的表述以及不同类型滤波器电路图见和图

———(17.223,

年版的和图

200716.219);

增加了直流滤波器中的直流线路路径选择的相关内容见

———“”(18.1.7);

修改了谐波干扰电流计算公式见年版的

———(18.3.4,200717.3.4);

修改了电力线载波干扰和无线电频率干扰中噪声为干扰见第章第章年版

———“”“”(19、20,2007

的第章第章

18、19);

增加了宜考虑宽带滤波器的成本显著高于窄带滤波器的成本特别是

———“PLCPLC。,20kHz~

较低频率的滤波器的成本显著高于较高频率的滤波器见

50kHzPLC。”(19.2);

增加了无线电频率干扰的概述作为一条见

———“”“”(20.1);

增加了换流站交流高压开关场的交流电晕及直流电晕影响因素分析见

———(20.2.1);

修改了无线电干扰传播的内容见年版的

———“”(20.2.2,200719.1.2);

增加了特征及相关内容见

———“RFI”(20.2.3);

修改了无线电频率干扰性能规范的内容见年版的

———“”(20.3,200719.2);

删除了高压直流系统扩建方式的部分图示见图年版的图

———“”(26,200721);

增加了附录和参考文献

———A。

本部分使用翻译法等同采用采用电网换相换流器的高压直流系统的性

IECTR60919-1:2020《

能第部分稳态

1:》。

与本部分中规范性引用的国际文件有一致性对应关系的我国文件如下

:

高压直流输电术语

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

本部分由中国电器工业协会提出

。

本部分由全国电力电子系统和设备标准化技术委员会归口

(SAC/TC60)。

本部分起草单位中国电力科学研究院有限公司南方电网科学研究院有限责任公司西安高压电

:、、

Ⅵ

GB/T209961—2020/IECTR60919-12020

.:

器研究院有限责任公司西安电力电子技术研究所清华大学全球能源互联网研究院有限公司西安西

、、、、

电电力系统有限公司南京南瑞继保电气有限公司国网经济技术研究院有限公司中国南方电网有限

、、、

责任公司超高压输电公司许继电气股份有限公司西安端怡科技有限公司平高集团有限公司

、、、。

本部分主要起草人谢国平邱伟周会高蔚红旗刘琳余占清傅闯杨晓辉王薇薇王高勇

:、、、、、、、、、、

任军辉王明新赵彪韩从达王俊生李亚男严喜林王永平李婧靓申笑林李媛洪波吴战锋

、、、、、、、、、、、、、

王向克高子健许韦华董添华朱艺颖

、、、、。

本部分所代替标准的历次版本发布情况为

:

———GB/Z20996.1—2007。

Ⅶ

GB/T209961—2020/IECTR60919-12020

.:

引言

要意识到系统性能规范和系统中单个元件的设备设计规范之间的差异通常对于一个具体工程

。,

的两个高压直流换流站其性能规范作为一个整体编写高压直流系统的一些部分也能单独规定和采