GB／T 37015.2-2018标准规范下载简介

GB／T 37015.2-2018 柔性直流输电系统性能 第2部分：暂态简介：

GB/T 37015.2-2018 是中国国家标准《柔性直流输电系统 性能》的第二部分，主要针对柔性直流输电系统（VSC-HVDC）的暂态性能进行了规定和描述。暂态是指电力系统由于故障、操作或其他扰动引起的过渡过程，这些过程通常在秒或毫秒的时间尺度上完成。

该标准主要涉及以下内容：

1. 性能定义：对暂态性能进行了定义，包括稳定性、响应速度、恢复能力等方面，为评估和优化VSC-HVDC系统的暂态性能提供了依据。

2. 性能指标：规定了各种暂态情况下的性能指标，如电压稳定性、电流控制性能、故障穿越能力等，以确保系统在各种运行条件下都能保持稳定和可靠。

3. 测试方法：给出了测试暂态性能的试验方法，包括模拟实际运行工况的测试、实验室测试等，以验证系统是否满足性能要求。

4. 分析和评估：规定了对暂态性能进行分析和评估的方法，包括数学的建立、仿真分析、实验数据分析等，有助于找出系统存在的问题并进行优化。

5. 安全措施：提出了在暂态过程中保证人员和设备安全的措施，保障柔性直流输电系统的运行安全。

总的来说，GB/T 37015.2-2018 是为了确保柔性直流输电系统在复杂的电力系统中，特别是在出现故障和其他扰动时，能够快速、稳定地恢复，保证电力系统的安全稳定运行。

GB／T 37015.2-2018 柔性直流输电系统性能 第2部分：暂态部分内容预览：

GB/T37015的本部分规定了电力系统安全稳定角度下的柔性直流输电系统暂态性能的技术要 求，包括正常操作暂态过程、故障扰动暂态过程、通信要求和辅助系统四个方面的要求。 本部分适用于基于半桥型模块化多电平换流器构成的两端、多端和背靠背等柔性直流输电系统 本部分对于基于全桥型模块化多电平换流器构成的柔性直流输电系统和基于电流源换流器的直流输电 系统可参考使用。 本部分可用于指导柔性直流输电系统的规划、设计、建设及运行

GB/T13498—2017、GB/T30553—2014、GB/T34118—2017、DL/T1193—2012界定的以及T 语和定义适用于本文件

采用电压源换流器的高压直流输电系统。 电压源换流器voltagesourceconverter；VSC 由具有关断能力的器件DB∕T 29-234-2015 天津市矿物棉喷涂保温应用技术规程，如绝缘栅双极晶体管（IGBT)组成的换流器

如果柔性直流输电系统近区装有串补装置，应进行阻抗特性扫描，以判断是否存在系统谐振。 柔性直流输电系统与相联风电、光伏场（站）设备耐压水平应保持匹配。 如果孤岛运行方式下，同步电源容量较小，锁相较为困难，必要时可以考虑切除交流电源及相应负 荷措施，

直流的拓扑结构及接地方

5.1柔性直流拓扑结构与主接线

柔性直流换流站主要包含对称单极与对称双极两种结构，对称单极在正负极之间只存在一个换流 器，而对称双极在正负极之间存在两个换流器，且均可以独立运行 柔性直流既可以构成端对端直流输电系统，也可以构成多端直流输电系统。柔性直流输电系统半 桥型模块化多电平换流器拓扑结构及典型主接线参见附录A，

5.2柔性直流的接地方式

对称单极柔性直流输电系统可利用交流侧换流变副边中性点高阻接地或配置专门的接地电抗器来 构成直流接地。对称双极柔性直流输电系统可在两个换流器中点设置直流接地。对于使用金属回线的 柔性直流输电系统，运行时只能一点接地。

换流器充电首先进行不控整流预充电，同时需要投入启动电阻，不控整流直流电压建立时间与机

GB/T 37015.22018

电流冲击值需满足设备承受要求。随后退出启动电阻、换流器解锁，并将直流电压通过控制升至额定 值。需防止电流冲击，直流过电压，以及换流变压器充电的励磁涌流问题， 新能源孤岛汇集系统应使用直流他充的充电方式，其他情况推荐交流自充的方式

控制直流电压的换流器最后停运。停运过程中换流器功率回降、 团锁、交流断流器断开等课作 应协调。

该直流侧长期过电压水平是否满足要求

柔性直流接受系统有功功率、无功功率、交流电压、频率等安控装置紧急控制信号情况下，既要兼顾 柔性直流快速响应的实际具备能力，又要考虑交流系统的实际承受能力，应满足系统安全稳定与设备耐 受能力的要求。

本标准依据DL/T1526一2016，规范了柔性直流输电系统在各种故障下的暂态过程。具体故障种 类及对应的保护配置参见附录B。 主要故障类型如下： a)3 交流系统故障； b) 换流站内故障； c) 直流线路故障： d) 金属回线线路故障； 接地极线路故障

7.2.1故障期间控制要求

要时可采取暂时性闭锁措施。除新能源孤岛汇集系统和弱交流系统外，柔性直流输电系统应在交流电 压正序分量小于0.85p.u.或零序分量大于0.05p.u.时才允许进人故障穿越控制。 对于交流系统不对称故障，柔性直流输电系统宜采用不平衡控制，应以抑制负序电流为目标

柔性直流输电系统的功率恢复应满足系统稳定要求，并根据交流系统强弱及多种运行工况综合 考虑。

换流站内故障应校核交流连接线区、换流器保护区、直流极保护区、中性母线保护区等故障。高

直流断路器本体可以通过检测内部各支路上的CT并配置过流保护作为自身的主保护，另外应配置足 够的避雷器来吸收断路器动作及重合闻产生的能耗

7.4.1线路故障类型

线路故障主要包括高压直流线路、金属回线线路、接地极线路等故障。高压直流线路分为架空线 电缆，造成架空线路故障的原因见GB50790和DL/T436，电缆故障类型见GB50217。

7.4.2直流线路限流要求

流故障电流的快速上开，其电抗值的选取应综合

7.4.3故障保护配置要求

直流线路接地故障的保护配置可考虑行波保护、du/dt突变量保护和直流低电压保护。

7.5.1绝缘配合基本要求

柔性直流输电系统雷电及陡波冲击、保护裕度、绝缘间距、绝缘爬距等方面的技术要求与电流源换 流器的直流输电系统相似，可以见GB/Z20996.2和GB/T311.3。 本标准仅考虑了采用无间隙金属氧化物避雷器用于柔性直流换流站过电压保护的情况，其避雷器 配置方案见GB/T22389一2008。柔性直流典型避雷器配置方案及命名参见图B.1。 对称单极柔性直流输电系统的操作过电压水平应不大于2.5p.u.，对称单极柔性直流输电系统的操 作过电压水平应不大于2.0p.u.

7.5.2交流母线避雷器（A1和A2)

柔性直流换流站交流侧通常由布置在换流变压器原迈处的避雷器（A1）以及布置在副边的避雷器 A2)所保护。这些避雷器根据交流电网接地以及雷电、操作和暂时过电压水平等进行设计。因换流变 玉器存在饱和，特别是在清除故障时，有可能出现持续时间较长、幅值较高的过电压，需要配置吸收较高 泄放能量的避雷器

.5.3直流母线及直流线路避雷器（DB、CBH和）

决定直流母线及直流线路避雷器的配置要考虑最大运行电压以及雷电、操作过电压水平。直流母 避雷器DB决定了直流极设备的绝缘水平。在含有电缆的柔性直流输电系统中，直流线路避雷器DL 的保护水平可以根据电缆的耐压特性来选择。当直流线路同时包括架空线路部分和电缆部分时，在电 览和架空线路的连接点应考虑采用避雷器，以防由于行波反射在电缆上出现很高的过电压水平。如柔 生直流输电系统配置直流断路器来清除直流故障电流，在直流断路器两端会产生很大过电压水平，因此 还需要单独配置CBH避雷器来保护阀顶区域

.5.4中性母线避雷器（E1、E2、CBN1和CBN2

中性母线避雷器用来防止进人中性母线的雷电过电压冲击以及吸收下列故障期间释放的大

GB/T 37015.22018

换流阀和换流变压器阀侧区域接地故障； 单极运行时，返回路径开路。 中性母线避雷器的能量要求主要取决于故障类型、运行方式以及直流系统结构

7.5.5换流电抗器避雷器（LV

换流电抗避雷器主要保护换流电抗器在换流阀及换流变压器在接地故障下所承受的过电压水 暂态电流从交流侧流进阀厅，损坏换流阀

7.5.6金属回线避雷器（EM

无论使用故障极的直流线路构成金属回线运行方式，还是配置专用的金属回流线，都需要配置金属 回线避雷器。此避雷器在操作过电压与雷电过电压下的能耗比E1和E2要高，需要采用多柱并联方式 构成。

无论有无通信，柔性直流输电系统都应保证安全可靠运行。通信在柔性直流输电系统运行中的主 要作用是控制、保护、监视、操作等，以及换流站间的运行配合，通信系统的时延应满足实时控制保护的 要求。 故障后站内设备保护的正常动作、以及系统在规定恢复时间内的正常再起动，都不应仅依赖于通信 系统的配置，但配置通信应对故障后系统恢复有利。 通信系统应采用不受电力系统故障影响的、安全的传输路径。另外用于控制和保护的通信通道宜 以极为基础，且实现多重化， 直流断路器应配置高速保护通信装置。 柔性直流输电系统接入弱交流孤网或新能源孤岛汇集系统情况下，必要时可以考虑柔性直流输电 系统与电源间进行控制级别的通信配置

A.1模块化多电平换流器

A.1.1模块化多电平换流器拓扑结构

模块化多电平换流器拓扑结构见图A.1

A. 1.2 主要组件

.1.2.1可关断电力电子

可控制开通和关断的电力电子器件

A.1.2.2子模块电容器

附录A （资料性附录） 柔性直流输电系统拓扑结构及典型主接线

图A.1模块化多电平换流器拓扑结构

交直流转换过程中一定控制方式不断切入/切出的基本功率单元，它由可关断电力电子器件和直 能电容器组成。

A.1.2.4阀电抗器

和VSC阀串联连接的电抗器

A.2柔性直流输电系统直流侧典型主接线

A.2.1单极对称系统

极对称系统直流侧典型主接线方式见图A.2。

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A.2.2双极对称系统

双极对称系统直流侧典型主接线方式见图A.3

图A.2单极对称系统直流侧典型主接线方式

A.2.3单极非对称系统

单极非对称系统直流侧典型主接线方式见图A.4

图A.3双极对称系统直流侧典型至接线方式

a）单极非对称金属回线系统直流侧典型主接线方式

图A.4单极非对称系统直流侧典型主接线方

装配式住宅中的连接技术工作总结论文A.2.4多端直流输电系

多端直流输电系统典型主接线方式见图A.5

多端直流输电系统典型

B.1柔性直流交直流典型故障种类

流交直流典型故障种类见表B.1路基宽度为33.0m，双向6车道高速公路路基路面的综合设计（计算书、工程量清单、CAD图纸），故障位置见图

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