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GB 51381-2019-T：柔性直流输电换流站设计标准（无水印 带标签）简介：

GB 51381-2019-T，即《柔性直流输电换流站设计标准》，是中国的一项国家标准，其全称是《柔性直流输电换流站基本设计要求和试验方法》。该标准于2019年发布，主要针对柔性直流输电（Flexible Direct Current, FDC）换流站的设计进行规定。柔性直流输电是一种新型的电力传输方式，它通过控制电力电子设备实现交流电到直流电的转换，适用于复杂电力系统中的电力传输和电力质量控制。

该标准涵盖了柔性直流换流站的设计原则、基本要求、电气设计、控制与保护、结构设计、土建工程、设备选型、试验与验收等多个方面，旨在确保换流站的性能安全、稳定、经济、可靠。带有标签的版本可能包含了一些特定的标识或者版权信息，使用时请确保遵守相关版权规定。

通过遵循该标准，设计和建设的柔性直流换流站将有助于提升电力系统的灵活性、可靠性和效率，同时也有利于推动我国电力工业的科技进步和可持续发展。

GB 51381-2019-T：柔性直流输电换流站设计标准（无水印 带标签）部分内容预览：

6.1.1换流站控制保护系统应依据换流站的建设规模、电气主接 线、运行方式和控制模式来设计。 5.1.2换流站控制保护系统通常包括计算机监控系统、直流控制 系统、直流保护系统、直流线路故障测距系统、暂态故障录波系统 换流站主时钟系统和交流保护系统等。 6.1.3换流站内的交直流系统应合建一个统二平台的计算机监

6.1.3换流站内的交、直流系统应合建一个统一平台

6.1.4应结合柔性直流输电系统控制、保护、测量的快速性

6.2.1计算机监控系统除应满足现行行业标准《换流站二次系统 设计技术规程》DL/T5499的有关规定外2011年注册安全工程师《安全生产法》精讲讲义（68讲），还应符合本标准的 要求。

6.2.2计算机监控系统宜由站控层、控制层以及就地层组成，并 宜采用分层、分布式的网络结构

6.2.2计算机监控系统宜由站控层、控制层以及就地层组成，并

包括交流母线区、联接（换流）变压器及交流引线区、交流连接线 区、换流器区、直流极区、双极区（如有）、直流线路区、接地极线区 （如有）、接地极区（如有）以及所有辅助系统的模拟量和开关量，可 通过站间通信采集与其他换流站交互的运行参数： 3可将除保护系统外的全站历史和实时的运行工况由远动 工作站通过远动LAN网/专用通道送至远方调度中心。 6.2.4计算机监控系统宜采用双重化的系统服务器和双重化的 站级N网

6.2.4计算机监控系统宜采用双重化的系统服务器和双重化的 站级LAN网

直讯控制系洗直按切能划为系玩级控制层、换训站级控 制层（双极控制层）、换流器级控制层（极控制层）、VSC阀级控 制层。

6.3.2直流控制系统设备应双重化余配置，各完余设备

行，余范围应包括测量二次线圈、1/O单元、通信回路和相 直流控制装置。任意一重设备因故障、检修或其他原因完全 时，不应影响另一重设备，且不影响整个系统的正常运行

6.3.3直流控制系统所采用的网络应具有良好的开放性

规约应采用国际通用协议。网络的抗干扰能力、传输速率及 距离应满足现场运行环境及系统性能的要求

6.3.4系统级控制层应具备站间协调、直流系统与交流系统的协

控制功能，并应执行计算机监控系统和远方调度中心的控 令。

6.3.5换流站级控制层应完成双极控制功能，包括有功功率分配

3.6换流器级控制层设计应符合下列规定：

1基本控制模式应包含有功类控制模式和无功类控制模 中有功类控制模式应包含直流电压控制模式、有功功率控制 和频率控制模式：无功类控制模式应包含交流电压控制模式

无功功率控制模式； 2基本功能宜包括顺序控制及联锁、有功功率/直流电压/交 流频率控制、交流电压/无功功率控制、控制模式选择与切换、协调 控制（如有）、过负荷限制（如有）、联接（换流）变压器分接开关控 制、附加控制等功能； 3附加控制功能应根据电力系统动态性能研究确定，可包括 功率提升、功率回降、快速功率反转、阻尼振荡、异常交流电压和频 率控制等。

6.3.7VSC阀级控制层设计应符合下

1应实现对VSC阀的控制功能，其双重化几余配置的两套 系统互为热备用，其主从关系与极控设备保持一致，并具备请求切 换功能；每一套系统应具有对硬件、软件以及通信通道进行自检的 功能； 2应能接收换流器级控制层下发的调制波信号以及解闭锁 充电等控制信号，并下发给VSC阀，同时接收VSC阀的回报信 号，经过处理后上送给控制保护系统： 3应具备桥臂过流保护、桥臂环流抑制、子模块电容器电压 平衡控制和子模块几余控制等功能； 4应具备状态监视及录波功能，实现对子模块的电容电压 旁路状态和故障状态等信息的监测

6.4.1直流保护系统配置原则应符合下列规定： 1直流保护系统应满足可靠性、选择性、灵敏性、速动性的基 本要求； 2直流保护应按保护区域设置，每一个保护区应与相邻保护 的保护区重叠，不应存在保护死区； 3直流保护系统宜采用三重化的元余设计，余范围应包括 测量回路、通信回路、保护装置本体、出口回路：任一重保护故障或

退出不应影响直流保护系统的正常运行。三重化配置的每重保折 应采用“三取二”跳闸逻辑，“三取二”装置应穴余配置。

6.4.2直流保护区域应包括但不限于

1联接（换流）变压器保护区：联接（换流）变压器网侧引线至 联接（换流）变压器阀侧套管、联接（换流）变压器第三绕组引出线 （如有）之间的区域； 2交流连接线保护区：联接（换流）变压器阀侧套管至换流器 网侧之间的区域； 3换流器保护区：换流器网侧至换流器直流侧之间的区域； 4直流极保护区：换流器直流侧至直流线路伐侧之间的极母 线、隔离开关和直流断路器（如有）等设备； 5双极保护区（如有）：双极公用连接区、接地极线路或金属 中线； 6直流线路保护区：换流站间的直流输电线路全长。 6.4.3直流保护系统动作结果应包括但不限于报警、闭锁、交流 断路器跳闸、交流断路器锁定、直流断路器跳闸（如有）、直流断路 器锁定（如有）、启动交流断路器失灵保护、启动直流断路器失灵保

4.4直流保护系统应有完整的自检功能，包括硬件故障、车

6.5.1站间通信应用于在换流站间传送控制保护系统的信息，实 现换流站间的配合。

6.5.4站间通信信号应满足控制功能及运行状态监视功能的要

求，可包括换流站的运行状态、控制模式、保护信号和协训 指令。

6.6直流暂态故障录波系统

6.6.1直流暂态故障录波装置宜按阀厅和直流场区域、联接（换 流）变压器区域分别配置。

6.6.2直流暂态故障录波系统采集信号应包括但不限于联

流）变压器网侧交流电压、联接（换流）变压器阀侧电流、直流极线 电流、直流极线电压、启动电阻电流、桥臂电流以及直流控制保护 主机的状态信号。直流暂态故障录波系统的采样频率应满足直流 测量系统合并单元采样频率的要求，并有足够的余度和方便折 展的接口。

6.6.3直流暂态故障录波装置应具备组网功能，可与交流系统暂

1换流站应为每组换流器配置阀冷却控制保护系统，实现 系统的控制、保护和监视

6.7.2阀冷却控制保护系统应按换流器穴余配置，并能适应柔性

直流输电系统的各种运行工况。阀冷却控制保护系统应具 件、软件以及通信通道自检功能

喷淋水泵、冷却风扇、电动阀门等重要设备的监控：应实现对阀冷 却水进阀温度、出阀温度、流量、电导率、压力、水位和阀厅、室外环 境温度等参数的监测。

水流量异常保护、泄漏保护、电导率高保护、膨胀箱压力异常保护、 膨胀箱水位异常保护等。

6.8站用直流电源系统及交流不停电电源系统

换流站内单电源直流负荷的供电方式，可均匀分接在两段直流馈 电母线上，也可由两段直流馈电母线切换形成第三段母线馈电

监控系统的要求配置，交流不间断电源宜集中设置，也可按区 散设置。

8.6交流不间断电源主机应双重化配置，容量应按100%订 荷选择。

6.8.8站用直流电源系统、交流不间断电源系统应具有与站内计

6.9.1换流站二次设备的布置应结合工程远景规划，充分考虑分 期扩建的便利，布置宜功能明确、紧凑成组，并应合理设置预留和 备用屏位。

量在工程中一次建成。就地继电器小室的数量应根据换流站的建

设规模和总平面布置确定。

主/辅控楼内各相应的二次设备室。交流场相关二次设备 在对应的交流就地继电器小室内。

置。阀冷却系统控制保护屏与阀冷却设备宜相邻布置

7.1换流站主要通信设施

7.1.1换流站的通信系统应包括系统通信和站内通信。 7.1.2换流站通信设施可包括光纤通信设备、载波通信设备、调 度交换机、行政交换机、调度数据网设备、综合数据网设备、会议电 现终端设备、通信电源设备、通信机房动力及环境监控系统子站设 备、广播设备、综合布线设施和与控制保护的接口设备等

1换流站内宜设一台用户数量为48门～96门的数字程控 调度交换机。调度交换机的组网宜采用Qsig信令及2Mbit/s数 字中继专线电路，分别从两个不同的方向就近与上级汇接中心 连接；

7.3.2综合数据网和调度数据网应符

1换流站内应设置电力综合数据网接入设备，分别由两个不 同路由就近与上级汇接中心连接： 2换流站内应设置电力调度数据网接入设备及安全防护设 备，调度数据网接入设备应分别由两个不同路由就近与上级汇接 中心连接； 3综合数据网及调度数据网应根据整个网络的配置要求来 进行设计，满足各级调度及运行管理单位对换流站的接入要求。 7.3.3换流站内宜设置一套广播设备，覆盖主控楼、辅控楼、阀

进行设计，满足各级调度及运行管理单位对换流站的接入要求。

1会议电视设备宜采用2Mbit/s专线电路或IP方式与上级 相关部门进行互联； 2换流站应按照“永临结合”原则，在施工建设期间和投运后 均应能开通会议电视系统。根据建设管理和生产运行的要求，应 能够在施工建设期间接入建设管理单位、在投运后接入运行管理 单位的会议电视系统中

内的环境信息（包括温度、湿度、烟雾等）、电源系统告警和状态信 息、通信设备报警信息，并将信息接入相应动力及环境监控主站。

7.4通信电源、机房和接口要求

7.4.1 换流站内应设两套独立的、互为备用的直流48V电

7.4.1换流站内应设两套独立的、互为备用的直流48

1换流站内应设两套独立的、互为备用的直流48V电源 每套电源系统宜配置一个开关电源、一个直流配电屏以及

统。每套电源系统宜配置一个开关电源、一个直流配电

组或两组48V免维护蓄电池GB∕T 30022-2013 纤维增强复合材料筋基本力学性能试验方法，开关电源和蓄电池的容量宜根据运 期设备负荷确定并留有裕度。

7.4.2换流站控制楼及相关的辅助建筑物内的通信网络

7.4.3通信机房技术要求应符合现行行

7.4.4与控制保护的接口设备应符合2Mbit/sG.703同向型接 口要求。

JTJ 259-2004 水下深层水泥搅拌法加固软土地基技术规程7.4.4与控制保护的接口设备应符合2Mbit/sG.703同

8.1.1站区总平面应符合现行国家标准《高压直流换流站设计规