GB／T 37015.1-2018标准规范下载简介

GB／T 37015.1-2018 柔性直流输电系统性能 第1部分：稳态简介：

GB/T 37015.1-2018 是中国国家标准，全称为《柔性直流输电系统性能 第1部分：稳态简介》。这个标准主要规定了柔性直流输电系统（HVDC Light）的性能要求和测试方法，旨在保证系统的稳定运行和高效能传输。第一部分"稳态简介"主要涉及在正常运行条件下的系统性能描述，包括电压、电流、功率等电气参数的稳态特性，以及系统在各种运行模式下的性能要求。

标准内容通常涵盖以下方面： 1. 系统概述：对柔性直流输电系统的定义、组成、工作原理进行描述。 2. 性能指标：定义系统在稳态运行时的关键性能指标，如效率、谐波、电压稳定性等。 3. 测试方法：介绍如何进行系统性能的测试，包括测试条件、测试设备、测试步骤等。 4. 故障处理：描述在系统出现故障时的处理方法，以保证系统的安全运行。

这个标准对于设计、制造、运行和维护柔性直流输电系统具有重要的指导意义，有助于提升中国在柔性直流输电技术领域的技术水平和标准化程度。

GB／T 37015.1-2018 柔性直流输电系统性能 第1部分：稳态部分内容预览：

4. 1 ± 一般要求

柔性具流 为无源页何受电 统，在正常运行方式电压、 保持稳定运行，在交流系统事故后正 常稳态运行方式电压、频率运 特安全稳定运行

柔性直流输电系统换流器在设计的PQ运行区间的交流电压充许变化范围内，应能满足有功输送 能力和无功调节能力要求并保持稳定运行。 对于接入新能源孤岛汇集系统别墅建筑扩出图，柔性直流输电系统的稳态电压范围应给予风电和光伏场站自动调 整的区间。

柔性直流输电系统应具备对交流电流负序分量的抑制能力

柔性直流输电系统对交流频率变化范围的适应性应参考GB/Z20996.1一2007中8.3和

GB/T 37015.12018

GB/T35703—2017中5.3.2.2的规定。 对于接入新能源孤岛汇集系统，柔性直流输电系统的稳态频率范围应给予风电和光伏场站自动调 整的区间

柔性直流输电系统应具备在任一交流电网强度下稳定运行的适应性能力

流输电系统应具备在任一交流电网强度下稳定运

柔性直流输电系统交流侧故障向系统提供短路电流，不应超过1.1倍负电流，同时不应超过交 统可承受的短路电流范围

柔性直流输电系统换流器拓扑、一 计在接人新能源孤岛汇集系 统、无源负荷受电系统、交流系统（含弱交流系统）时，应满足接入系统对输电和供电可靠性的要求

5.2对换流器拓扑的要求

换流器拓扑结构的选择应充分考虑接入系统对柔性直流输电系统直流短路故障清除能力和耐受功 率冲击能力，并综合占地、经济、运输等外部条件的要求。 换流器拓扑结构包括但不限于：半桥型模块化多电平换流器、全桥型模块化多电平换流器、混合型 模块化多电平换流器等形式

53对一次系统主接线的要求

5.4对交、直流场设备的要求

换流站交直流场主设备的选择、布置及裕度设计，交直流母线接线方式应满足接人交流系统对输电 和供电可靠性的要求。 如果交流系统需要，换流器等设备应具备相应的过负荷能力。 交直流场设备需满足相关试验要求，需通过型式试验（换流器可参照DL/T1513一2016），例行试 验，出厂试验，再进行联调试验，现场设备、分系统、站系统、系统调试（可参照DL/T1526一2016）。 交、直流场的主要设备参见附录B。

柔性直流输电系统在连接新能源孤岛汇集系统、无源负荷受电系统、交流系统（含弱交流系统）

态运行应连续稳定输出有功功率，并向接入系统提供适当且必要的无功支撑。 在规定的运行条件下，换流站直流系统宜在额定运行能力的基础上考虑适当的过负荷能力，满足接 人交流系统对输电和供电可靠性的要求。 双极额定直流功率应以极数和每个极功率为基础确定。 除有特殊要求外，不考虑直流降压运行

柔性直流输电系统应具备直流电压从零上升至目标电压的能力，电压目标值宜在额定直流电压 以下

柔性直流输电系统换流器应具备同时输出有功功率和无功功率的能力，可以在PQ运行区间设计 范围内的任意一点运行，并具有不低于其额定容量1.1倍的过负荷能力。 柔性直流输电系统换流器的PQ运行区间由设备容量、接人交流系统条件和换流阀稳态调制范围 共同决定。 换流器应具备仅输出感性/容性无功功率的能力，可以为交流系统提供动态无功补偿

6.3直流系统运行方式

柔性直流输电系统应具备直流电压从充电终止电压上升至额定电压的能力。

柔性直流输电系统应具备负荷端换流站直流端口长期稳定输出额定直流功率的运行状态

6.3.4最大直流功率

柔性直流输电系统所具备负荷端换流站直流端口输出最大直流功率的能力能保持长时间稳定运行 直至恢复直流额定运行状态。

6.3.5直流短时过负荷

柔性直流输电系统换流站应具备直流功率短时过负荷能力，宜具备1.1倍不短于1min的运行 能力。

柔性直流输电系统的控制应适应但不限于以下场合： 新能源孤岛汇集系统并网、向无源负荷受电系统供电、接入交流电网（含弱交流系统）等、 控制的结构、功能配置和总体性能应与工程的主回路结构和运行方式相适应，以保证柔性直流输

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系统在有通信和无通信的情况下均能安全稳定运行，并满足系统可用率的要求 控制设备采用双重化余配置。分布式1/O宜采用模块化结构，易维护和更换，任何一个模块故 障应不影响其他模块的正常工作。 控制设备所采用的网络应具有良好的开放性，网络通信规约应采用标准的通用协议。网络的抗干 扰能力、传输速率及传输距离应满足现场运行环境及控制性能的要求。宜配置内部高精度故障录波 功能。 测量装置的配置和精度需

柔性直流输电系统控制应具备系统监视、数据采集、顺序时间记录、联锁和顺序控制、直流双极控 制、有功功率控制、无功功率控制、直流电压控制、交流电压控制、无源电压频率控制、控制模式切换等 功能。 柔性直流输电系统控制死区应充分考虑交流系统对其调节能力的要求。 柔性直流输电系统应具备有功功率、无功功率、频率和电压等调制功能，响应交流系统对柔性直流 输电系统电气量调节的要求。

控制系统应具有高速控制性能和快速远动控制通信系统。柔性直流输电系统应具备无通信情况下 云行的能力，并应最大限度地保持其性能， 控制系统的设计应能达到稳定无漂移的运行要求，并能在全部稳态运行范围内，把被测有功和无功 功率的误差保持在额定功率的士1%之内，把被测直流电压的误差保持在额定电压值的士1%之内。 对于换流站其他设备的控制功能和性能应确保设备及系统运行的安全性

柔性直流换流站的各控制回路应为分层结构，具备自动运行能力，具备但不限于与D5000系统、安 全稳定控制系统的接口，参见附录C中图C.1

7.4.2站间协调控制

对于柔性直流输电系统或多端柔性直流输电系统，应配置站间协调控制实现多个换流站间的控制 模式协调以及运行特性优化

应实现换流站交流场和直流场的设备、站用电，换流站辅助系统的监控联锁控制，并实现与所需监 控的其他设备的接口功能

双极控制层应接收调度机构的调度控制指令，或者接收站内运行人员控制指令，并向调度机构反馈 有关运行信息。双极控制层的功能是根据调度机构或运 （员的控制执行产生极控制层的控制指令。

极控制应接收双极控制下发的有功功率指令、无功功率指令、直流电压指令、交流电压指令、频率

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令、运行方式控制、控制模式选择、顺序控制等指令，实现有功功率控制、无功功率控制、直流电压控制、 交流电压控制、频率控制，向阀控制下达电压参考值指令。 极控制应接收安全稳定控制系统下发的直流紧急功率控制指令，换流器闭锁指令、换流器控制方式 切换指令和切机指令

柔性直流输电系统应达到高水平的可用率和可靠性。在直流系统的设计中应避免由于换流站设备 缺陷、控制保护系统误动作或运行人员误操作引起的系统强迫停运。 柔性直流输电系统的可靠性指标主要考查换流站设备强迫停运率、故障强迫停运次数、强迫能量不 可用率。

柔性直流输电系统的损耗主要应计及换流器、柔直变压器、桥臀电抗器、限流电抗器、直沉 俞电线路等。 换流阀的损耗计算应按GB/T34139、GB/T35702.1和GB/T35702.2的规定进行，其余设备的损 耗按GB/T20989进行计算。 换流站设备总损耗（不含输电线路）不应超过其额定容量的3%，换流器的损耗不应超过其额定容 量的1%。

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已实现工程应用的模块化多电平换流器以半桥型子模块串联的拓扑结构为主，半桥型子模块的基 本拓扑结构见图A.1，由两个串联开关单元和直流电容器并联构成，实际应用时还会根据需要配置有均 玉电阻、保护晶闸管、旁路开关等辅助设备。半桥型模块化多电平换流器的拓扑结构见图A.3，每个桥 臂由N个半桥型子模块串联构成。 具备工程应用条件的是全桥型模块化多电平换流器（见图A.4）和混合型模块化多电平换流器（见 图A.5）。全桥型模块化多电平换流器的桥臂由N个全桥型子模块（见图A.2）串联构成，全桥型子模块 由一个半桥型子模块再与两个串联开关单元并联构成。混合型模块化多电平换流器的桥臂由N个全

图A.1半桥型子模块

图A.2全桥型子模块

图A.3半桥型模块化多电平换流器

全桥型模块化多电平换

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图A.5混合型模块化多电平换流器

柔性直流换流站主要设备由图B.1示出，包括交流母线（A）、柔直变压器（B）、启动电阻器（C）、桥臂 电抗器（D）、换流器（E）、直流母线（F）、直流断路器（G)（架空线路系统中可以选择应用）、限流电抗器 （H)（电感值的选择应兼顾直流断路器开断能力和系统响应时间）、接地极/接地电阻器/接地电抗器 （I）、中性母线（J）。 未在图中示出的辅助设备包括测量设备、隔离刀闸、不间断电源、站用电系统、水冷系统、穿墙套 管等

LD∕T 99.5-2008 市政工程-道路工程交、直流场主要设备示意

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柔性直流输电控制系统的各控制回路通常为分层结构（见图C.1），正常情况下自动运行。以下从 最低的层次开始对各控制层次进行说明

柔性直流输电控制系统

极控制给每个极的换流器提供具有调制度M和相位两个自由度的电压参考值。电压参考值 换流阀的阀控制.由阀控制产生换流阀的触发脉冲

极控制是闭环控制，它包括使柔性直流输电系统稳定运行所要求的基本控制功能。换流器的控制 奠式根据其控制量的性质可以分为三类： a）有功类控制模式，包括但不限于下列控制模式： 1）有功功率控制； 2）直流电压控制。 b）无功类控制模式，包括但不限于下列控制模式： 1）无功功率控制； 2）交流电压控制。 c）孤岛控制模式： 通常换流站每个极均需配备一个极控制。换流站接入联网系统时，极控制对象为由换流阀逆变电 压的调制度和相位所决定的换流器的有功功率和无功功率。极控制测量实际值和整定值的差别GB 6952-2015 卫生陶瓷，并且 相应地调整换流器逆变电压的幅值或相位。 换流站接入孤岛系统时，极控制对象为由换流阀逆变电压的调制度和相位所决定的交流母线电压， 吸控制测量实际值和整定值的差别，并且相应地调整换流器逆变电压的幅值和相角 通常通过适当控制柔性直流