高压直流输电系统主回路参数计算导则编制说明

《高压直流输电系统主回路参数计算导则》编制说明

一、编制背景

高压直流输电系统主回路参数计算是高压直流输电系统设计的重要内容。目前，主回路

参数计算工作没有国家和行业标准作为参考，相关方面的工作开展主要依赖成套设计行业标

准中有关规定执行。如电力行业标准DL/TQ5426-2009《±800kV高压直流输电系统成套设

计规程》。主回路参数计算是高压直流系统设计的重要基础工作，也是开展直流系统其他设

计工作的基础。原有的成套设计规程中并未对主回路参数计算做出全面详细的规定，仅以附

录的形式提供了主要的计算公式，原有规程不足以指导实际的设计工作。

2017年，中国电力企业联合会下达了《高压直流输电系统主回路参数计算导则》行业

标准制定计划。

2017年6月，工作组启动标准编制工作。导则起草单位为国网北京经济技术研究院；

工作组主要成员包括马为民、李亚男、蒋维勇、樊纪超、刘心旸、邹欣、殷威扬。编制人员

均长期参与高压直流输电技术研究和高压直流输电工程系统研究与设计工作，部分人员具有

交直流混合电力系统安全稳定分析和研究经验，这些人员在高压直流主回路参数计算方面具

有丰富的理论和实际经验。

2018年5月，形成征求意见稿。

二、编写的主要原则和主要内容

本导则编写格式按GB/T1.1-2009执行。

本导则包含以下7个方面的内容：

1）范围。主要介绍描述本导则的适用范围；

2）规范性引用文件。介绍本导则编写过程中引用的其他国际国内标准的情况；

3）术语和定义。介绍了本导则中主要术语的含义；

4）直流输电系统电流/功率控制策略。介绍与直流系统主回路参数计算有关的控制策

略；

5）主回路参数计算。介绍直流系统主回路参数计算一般原则、主回路参数计算的公式。

包括换流阀短路电流、相对感性压降、理想空载直流电压、直流电压及直流电流、换流变压

器、平波电抗器电感值等参数的计算方法。

6）直流系统运行特性计算。介绍直流系统运行特性计算的一般规定及要求；

7）附录A控制参数、误差及公差的典型值。给出了主回路参数计算的控制参数、误差

及制造公差选取的典型值。

三、制定标准的目的和解决的主要问题

高压直流输电系统在我国远距离输电方面发挥了重要作用。我国已经建设了10余项±

500kV高压直流输电工程和向上、云广、锦苏、哈郑等四项±800kV特高压直流输电工程。

单个工程的额定输送容量已经达到10000MW。在高压直流输电工程设计和建设过程中，主

回路参数计算是直流系统设计的基础和十分重要的部分。通过主回路参数计算可以确定直流

系统换流阀、换流变及平抗的电气参数，并为后续的换流站无功平衡、交直流滤波器设计、

换流站绝缘配合、交直流系统相互影响等研究和设计提供基础。同时，主回路参数也是制定

最终的设备技术规范、开展工程联合调试及现场调试的重要依据。合理的选择主回路参数是

整个工程优化设计的第一步。

我国已经开展了多个工程的成套设计，涵盖高压直流、特高压直流及背靠背直流工程，

在主回路参数计算方面积累了大量经验。而且多个直流工程的运行和调试过程中，通过复现

主回路参数计算的结果往往能够发现许多现场设备接线或设置中的问题。将以往工程设计和

运行中的经验进行总结和归纳，形成标准，对指导以后工程的，保证工程设计和建设质量，

提高设计和建设效率，具有重要意义。

本导则中重点解决下列问题：

1）与直流系统主回路参数计算有关的控制策略和相关参数、误差的选择。直流系统主

回路参数计算与系统控制策略、相关控制参数、误差及公差选择密切相关。导则详细阐述了

几种主要的控制原则，并在附录中给出了目前工程上应用的主要控制参数、误差及公差。。

2）主回路参数计算方法、公式及计算原则。标准明确了主回路参数计算的内容、计算

公式，给出了重要的计算原则。给出了主回路参数计算的公式，以及应用这些公式的必要说

明。说明了在计算参数最值时，应如何确定各项参数和误差；以及根据直流系统接线和运行

方式确定直流电阻的方法。

四、与国外同类标准的水平对比

直流系统主回路参数计算方面，国际电工技术委员会（IEC）和电气和电子工程师协会

（IEEE）均没有专门的标准。在IECTC115正在制定的“LCC换流站高压直流系统设计导

则”中首次对主回路参数计算方法和公式进行了说明，但该标准尚未正式发布，指导实际工

程设计的操作性较差。

本标准是我国十余年来多个高压直流输电工程、背靠背直流工程设计和运行经验的总

结，对后续工程的设计具有一定的借鉴和指导意义。首先，本标准首次结合直流系统主接线

型式对主回路参数计算过程、计算方法及公式等进行了说明，阐述了其中主要参数的选取及

确定方法，明确了主回路设计工作内容，是广大直流建设者、运行人员和设计人员了解直流

系统运行特性的依据。其次，随着我国高压直流输电工程投运逐年增多，该标准也是解决直

流调试和运行中发现的问题的重要分析工具之一。

总之，本标准填补了国内空白，处于国际先进水平。

五、贯彻标准的要求和措施建议

本标准应作为我国高压直流工程系统设计的重要参考文件。在相关工程设计过程中，应

该严格按照本标准开展相关工作。在换流站调试或运行过程中，当出现运行参数严重偏离按

照本标准计算的数值时，应开展专门的计算和分析，制定合理的保障措施或找到明确的原因，

确保换流站的安全可靠运行。比如，当出现理想空载直流电压越限时，应该开展计算和分析，

明确换流站设备的偏差，各项误差是否在合理范围内。

六、标准推广应用建议

本标准除作为我国直流输电工程系统设计工作的参考，还可为世界上其他国家直流工程

主回路设计和参数计算提供参考，对其他国家直流的用户，潜在的建设者或设备供应商都是

非常有价值的参考资料。目前，我国已经开始参与巴西美丽山、莫桑比克、菲律宾、土耳其

等国家高压直流输电工程的咨询和建设等工作，为本标准的国际化创造了良好条件。另外，

我国正在牵头编制IEC标准——《高压直流换流站系统设计导则》中已经包含了本标准的

部分内容，可以为其他国家直流系统设计提供指导。

《高压直流输电系统主回路参数计算导则》编制说明

一、编制背景

高压直流输电系统主回路参数计算是高压直流输电系统设计的重要内容。目前，主回路

参数计算工作没有国家和行业标准作为参考，相关方面的工作开展主要依赖成套设计行业标

准中有关规定执行。如电力行业标准DL/TQ5426-2009《±800kV高压直流输电系统成套设

计规程》。主回路参数计算是高压直流系统设计的重要基础工作，也是开展直流系统其他设

计工作的基础。原有的成套设计规程中并未对主回路参数计算做出全面详细的规定，仅以附

录的形式提供了主要的计算公式，原有规程不足以指导实际的设计工作。

2017年，中国电力企业联合会下达了《高压直流输电系统主回路参数计算导则》行业

标准制定计划。

2017年6月，工作组启动标准编制工作。导则起草单位为国网北京经济技术研究院；

工作组主要成员包括马为民、李亚男、蒋维勇、樊纪超、刘心旸、邹欣、殷威扬。编制人员

均长期参与高压直流输电技术研究和高压直流输电工程系统研究与设计工作，部分人员具有

交直流混合电力系统安全稳定分析和研究经验，这些人员在高压直流主回路参数计算方面具

有丰富的理论和实际经验。

2018年5月，形成征求意见稿。

二、编写的主要原则和主要内容

本导则编写格式按GB/T1.1-2009执行。

本导则包含以下7个方面的内容：

1）范围。主要介绍描述本导则的适用范围；

2）规范性引用文件。介绍本导则编写过程中引用的其他国际国内标准的情况；

3）术语和定义。介绍了本导则中主要术语的含义；

4）直流输电系统电流/功率控制策略。介绍与直流系统主回路参数计算有关的控制策

略；

5）主回路参数计算。介绍直流系统主回路参数计算一般原则、主回路参数计算的公式。

包括换流阀短路电流、相对感性压降、理想空载直流电压、直流电压及直流电流、换流变压

器、平波电抗器电感值等参数的计算方法。

6）直流系统运行特性计算。介绍直流系统运行特性计算的一般规定及要求；

7）附录A控制参数、误差及公差的典型值。给出了主回路参数计算的控制参数、误差

及制造公差选取的典型值。

三、制定标准的目的和解决的主要问题

高压直流输电系统在我国远距离输电方面发挥了重要作用。我国已经建设了10余项±

500kV高压直流输电工程和向上、云广、锦苏、哈郑等四项±800kV特高压直流输电工程。

单个工程的额定输送容量已经达到10000MW。在高压直流输电工程设计和建设过程中，主

回路参数计算是直流系统设计的基础和十分重要的部分。通过主回路参数计算可以确定直流

系统换流阀、换流变及平抗的电气参数，并为后续的换流站无功平衡、交直流滤波器设计、

换流站绝缘配合、交直流系统相互影响等研究和设计提供基础。同时，主回路参数也是制定

最终的设备技术规范、开展工程联合调试及现场调试的重要依据。合理的选择主回路参数是

整个工程优化设计的第一步。

我国已经开展了多个工程的成套设计，涵盖高压直流、特高压直流及背靠背直流工程，

在主回路参数计算方面积累了大量经验。而且多个直流工程的运行和调试过程中，通过复现

主回路参数计算的结果往往能够发现许多现场设备接线或设置中的问题。将以往工程设计和

运行中的经验进行总结和归纳，形成标准，对指导以后工程的，保证工程设计和建设质量，

提高设计和建设效率，具有重要意义。

本导则中重点解决下列问题：

1）与直流系统主回路参数计算有关的控制策略和相关参数、误差的选择。直流系统主

回路参数计算与系统控制策略、相关控制参数、误差及公差选择密切相关。导则详细阐述了

几种主要的控制原则，并在附录中给出了目前工程上应用的主要控制参数、误差及公差。。

2）主回路参数计算方法、公式及计算原则。标准明确了主回路参数计算的内容、计算

公式，给出了重要的计算原则。给出了主回路参数计算的公式，以及应用这些公式的必要说

明。说明了在计算参数最值时，应如何确定各项参数和误差；以及根据直流系统接线和运行

方式确定直流电阻的方法。

四、与国外同类标准的水平对比

直流系统主回路参数计算方面，国际电工技术委员会（IEC）和电气和电子工程师协会

（IEEE）均没有专门的标准。在IECTC115正在制定的“LCC换流站高压直流系统设计导

则”中首次对主回路参数计算方法和公式进行了说明，但该标准尚未正式发布，指导实际工

程设计的操作性较差。

本标准是我国十余年来多个高压直流输电工程、背靠背直流工程设计和运行经验的总

结，对后续工程的设计具有一定的借鉴和指导意义。首先，本标准首次结合直流系统主接线

型式对主回路参数计算过程、计算方