住建部印发《柔性直流成套设计标准(征求意见稿)》

2在所有运行方式下，远距离柔性直流系统正常运行直流电压在考虑所有设备公差和控制误差后，不宜超过额定电压的±所有运行方式。

3对于两端柔性直流系统，系统的额定直流功率和额定直流电压宜定义为送端换流站的额定功率和额定电压。对于功率单向传输的两端柔性直流系统，受端换流站的额定直流功率和额定直流电压计算，应考虑每极直流线路的最小电阻。对于功率双向传输的柔性直流系统（含背靠背直流系统），可采用对称设计，受端可具有与送端相同的额定值。

4对于多端柔性直流系统，确定标称直流电压后，应通过扫描各种运行工况获取各站直流侧电压范围。

5对于换流站交流母线电压和频率的变化，柔性直流系统的额定值应满足以下要求：

1)在换流站交流母线的极端频率变化范围内，柔性直流系统和直流换流设备输送能力不应下降。

2)在换流站交流母线电压极端连续运行范围和频率的极端偏差范围内，柔性直流系统应能安全地启动并能连续运行。对于电压和频率超出正常范围的情况，柔性直流系统性能可有所下降。

3)当换流站交流母线电压低于正常最低连续运行电压，但不低于极端最低连续运行电压时，直流双极或单极运行方式下的输送能力（以额定功率为基值的标么值）应不小于两端交流母线实际运行电压与对应的正常最低连续运行电压的最小比值。

5.1.4对于过负荷应满足下列要求：

1如果环境温度低，或投入备用冷却设备条件下，柔性直流系统可具有一定的过负荷能力。

2按连续运行额定值设计的柔性直流系统，在最高环境温度和备用冷却设备投入的条件下，其过负荷能力宜根据VSC阀的过负荷能力确定，且不明显增加造价。

5.1.5柔性直流系统可通过减少投入运行的子模块个数或者降低子模块工作电压以实现降压运行。

5.2柔性直流系统运行方式和控制模式设计

5.2.1对于柔性直流系统运行方式的设计应满足下列要求：

1对于两端柔性直流系统的运行方式，可根据工程的具体要求在下列各种方式中进行组合确定。

1)按功率传输方向划分的运行方式：包括功率正向传输和功率倒送；

2)对于采用双极接线的柔性直流系统可选择的方式包括双极大地运行方式、单极金属回线运行方式、单极大地回路运方式、通过站内地网临时接地运行方式、双极线并联大地返回运行方式、STATCOM运行方式；

3)试验运行方式：包括空载加压试验运行方式等。

2对于多端柔性直流系统，可分为下列运行接线方式：

1)全接线方式；

2)非全接线方式。

5.2.2对于控制模式及控制策略的设计应满足下列要求：

1系统设计应满足下列一般要求使得柔性直流系统具有规定的动态性能：

1)应为直流控制系统配置有功类控制、无功类控制等，以及换流变压器抽头控制等功能，以满足柔性直流系统的各种运行控制要求，并应使运行性能达到最优；

2)应设计特殊的控制和保护功能，包括负序电压控制、环流抑制控制、功率盈余控制（如有）的功能等，并应进行优化，以满足规定的响应特性；

3)应调整各换流站的控制特性，在直流电流和直流电压响应之间达到最佳协调，以满足规定的响应要求；

4)应针对主设备通信系统上的最大通信延时设计满足规定性能要求的柔性直流系统控制设备；

5)设计的直流控制系统在规定的运行方式下，皆应满足规定的性能要求。

2对于控制模式的设计，应满足下列要求：

1)应根据所接入的交流系统条件和工程的具体要求，正确制定柔性直流系统的基本运行控制模式。

2）每个换流站的运行控制模式可选用有源HVDC方式、无源HVDC方式、STATCOM方式，在启动或试验时可采用空载加压方式。

3）每个换流器都可实现对一个有功类目标和一个无功类目标的控制。有功类目标可为有功功率、直流电流、直流电压、交流系统频率等，无功类目标可为无功功率、交流电压等。

4）有功功率控制宜包括双极功率控制和单极功率控制。

3对于启动控制策略的设计，应满足下列要求：

1)柔性直流输电系统启动时，可采用在充电回路中串接启动电阻，通过交流侧或直流侧对直流电容充电的方式。

2)柔性直流系统整体启动应包括：各站分别通过各自交流侧充电启动、部分站通过其他站的交流侧充电启动。

3)柔性直流系统运行时新并网站启动应包括：新并网站通过其交流侧充电启动、新并网站通过其直流侧充电启动（需启动电阻）。

4)启动控制应通过控制方式和辅助措施使柔性直流系统的直流电压在预期时间内上升到额定电压。在柔性直流系统的启动过程中，应采取适当的过电压和过电流抑制策略。

4对于附加控制的设计，应满足下列要求：

1)应充分利用直流系统快速可控的特点进行直流功率的各种调制，帮助交流系统提高运行的暂态和动态稳定性。

2)附加控制可包括：功率回降和提升、频率控制、交流电压控制、阻尼次同步振荡、阻尼低频振荡等。

3)进行功率回降和提升附加控制设计时，应通过系统研究得到功率的回降和提升水平。

4)进行频率控制设计时，应根据需要设计频率控制功能，在稳态条件下实现连续的交流系统频率控制，也可当交流系统的频率越限时，执行交流系统频率控制。

5)进行阻尼次同步振荡附加控制设计时，应进行系统研究，分析直流控制系统对直流输电系统与交流系统中的同步发电机之间发生次同步振荡的可能性，并提出有效阻尼措施。

6)进行阻尼低频振荡附加控制设计时，可利用柔性直流系统的功率调制功能抑制振荡。

7)进行交流电压控制设计时，应提出策略将电网电压的突然变化限制在一个可接受的范围内。

6电气主接线设计

6.0.1柔性直流系统电气主接线可选择对称单极或双极接线方案。

6.0.2电气主接线应满足实现各种运行方式的要求，同时还应满足下列要求：

1每极或每个换流站可采用一个换流器，并可考虑多个换流器串联或并联的接线方式；

2应能实现为检修而对换流站内柔性直流系统的一极或一个换流单元进行隔离并接地；

3应能实现为检修而对一极的直流线路进行隔离并接地；

4若非绝对需要并且不危及所连系统的稳定时，切除故障极、换流器进行检修，应不影响健全极、换流器的输送功率；

5当存在单极金属和单极大地接线运行方式，若非绝对需要并且不危及所连系统的稳定时，单极金属和单极大地两种运行切换中不应中断或降低直流输送功率。从切换开始到完成的时间应满足运行安全要求；

6为了检修而对旁路开关（如果有）进行隔离及接地，不宜中断或降低直流输送功率；

7可根据系统要求实现其他特殊接线方式：包括融冰接线方式等。

6.0.3电气主接线应包括换流器接线、联接（换流）变压器接线、交/直流开关场接线以及站用电接线。

6.0.4换流器接线应符合下列规定：

1在满足系统要求的前提下，换流器接线应根据VSC阀的制造能力，结合直流系统电压等级和输送容量情况，通过综合技术经济比较后确定。

2柔性直流输电工程可选择下列换流器接线：

1）由单电压源换流器基本单元构成的对称单极或双极系统接线；

2）由电压源换流器基本单元串并联构成的双极系统接线。若采用串联接线，每个换流器宜根据系统要求设置旁路回路；

3每个换流桥臂宜设置桥臂电抗器，桥臂电抗器可位于VSC阀的交流侧或直流侧。

6.0.5联接（换流）变压器接线应符合下列规定：1若直流系统通过联接（换流）变压器阀侧中性点接地，阀侧中性点应设置接地装置。

2应根据接地方式、站用电配置、零序电流隔离、暂态电流等要求，并经技术经济比较后确定最终的联接（换流）变压器联结方式。

6.0.6交/直流开关场接线应符合下列规定：

1交流开关场接线应符合国家现行标准《220kV～750kV变电站设计技术规程》DL/T5218和《1000kV变电站设计规范》GB50697的规定。

2若采用交流侧启动方式，宜在联接（换流）变压器的交流侧或直流侧设置启动电阻；若采用直流侧启动方式，宜在直流极线或中性线配置启动电阻。

3启动电阻应设置并联旁路装置，且并联旁路装置可根据具体旁路要求选用断路器或隔离开关。

4若联接（换流）变压器第三绕组需要提供站用电，联接（换流）变压器阀侧应配置隔离开关。

5直流开关场接线应按极组成，极与极之间应相互独立，接线中包括直流极线设备和中性母线设备。

6对于背靠背柔性直流系统若无STATCOM方式运行要求，直流侧可不配置隔离开关。

7对于双极接线方案，应根据运行方式转换的要求在直流侧配置中性母线开关、金属回线转换开关、大地回路转换开关和高速接地开关。

8直流断路器的设置应根据系统要求和VSC阀设备型式确定。

9直流开关场接线可具有下列功能：

1）可实现双极、单极和STATCOM等基本的运行功能；

2）双极柔性直流输电系统换流站内任一极换流器检修时能进行隔离及接地；

3）双极柔性直流输电系统直流极线任一极检修时能进行隔离及接地；

4）在双极平衡运行方式下，接地极线路或金属回线检修时能进行隔离及接地。

6.0.7站用电系统接线应符合下列规定：

1换流站站用电系统设计应符合现行行业标准《换流站站用电设计技术规定》DL/T5460的要求。

2换流站宜设置三回站用电源，并从站内、站外各引接一回，另一回引接点根据技术经济比较后确定。

6.0.8应根据所接入的交流系统条件、直流电气主接线、经济效益以及其他具体工程要求，综合各种因素影响选取正确的接地方式。

6.0.9测量装置的配置应满足如下要求：

1为VSC阀的阀控采集信息的电流测量装置应布置在穿墙套管阀侧。

2电流测量装置可采用套管式，若其测量精度不满足要求可选用其他型式。

3极线线路保护的电流测量装置应布置在限流电抗器（如有）的线路侧。

3启动电阻、中性母线开关（如有）、中性母线接地开关（如有）宜串联电流测量装置。

4联接（换流）变压器阀侧、直流极母线和直流中性母线宜配置电压测量装置。

6.0.10配套故障测距的一次设备的配置应满足如下要求：

1配套故障测距的一次设备应配置在限流电抗器（如有）的直流线路侧。

2配套故障测距的一次设备宜充分利用限流电抗器（如有）的电感。

6.0.11金属回线（如有）和接地极引线（如有）宜配置两根平行线路，且两根线路在走廊中不交叉。

7主回路参数计算

7.1主设备参数计算

7.1.1主设备参数计算应包括下列内容：

1VSC阀参数：包括开关器件的电压/电流等级选择、子模块的平均工作电压、桥臂级联子模块数量、直流电容器的电容值；

2联接（换流）变压器参数：包括额定容量、额定变比、短路阻抗、分接头档位范围；

3桥臂电抗器的电感值；

4启动电阻的电阻值；

5直流电抗器的电感值（如有）；

6接地电阻的电阻值（如有）；

7接地电抗器的电感值（如有）；

8联接电抗器的电感值（如有）；

9直流断路器的参数：包括持续运行电流、过负荷电流、额定开断电流、短时耐受电流等。

7.2PQ运行区间计算

7.2.1PQ运行区间计算的限制条件应包括下列内容：

1联接（换流）变压器容量限制；

2调制比的限制；

3直流功率限制；

4桥臂电流的有效值限制；

5交流母线电压稳态限制；

6直流电压的稳态限制（如有）。

7.2.2某交流系统电压下的PQ运行区间应为该电压下各分接头档位下的PQ运行区间的并集。不同交流系统电压下的PQ运行区间应为一个曲线簇。为简化处理，宜取换流器的PQ运行区间为各交流系统电压下PQ运行区间的交集。

7.3运行特性计算

7.3.1运行特性计算应考虑换流站交流母线、直流母线稳态电压的最大值和最小值、额定功率、过负荷功率（如有）、降压运行（如有）条件下的典型运行方式。

7.3.2运行特性计算应在给定条件下计算主回路中的各项运行参数，并应包括下列内容：

1直流电压；

2直流电流；

3流入换流站交流母线的有功和无功功率；

4各换流器的调制比；

5换流器输出的交流电压滞后换流站交流母线电压的相位。

6联接（换流）变压器的档位；

7联接（换流）变压器阀侧相间交流电压，以及阀侧交流电流。

8桥臂电流的直流分量和交流分量；

9换流器输出的交流电压；

10换流器输出的交流电流；

11接地电抗器消耗的无功功率（如有）；

7.3.2计算直流电压时，应包括下列内容：

1各换流站的直流端口电压；

2各换流站的直流母线对地电压。

7.3.3计算直流电流时，应包括下列内容：

1直流母线电流；

2直流线路电流。

8过电压和绝缘配合

8.1研究内容

8.1.1过电压和绝缘配合的内容至少应包括：换流站避雷器的配置、过电压的计算、设备绝缘水平的计算、决定空气间隙绝缘水平的计算、决定爬电比距电压的计算及开关场雷电保护要求的确定等。

8.1.2柔性直流换流站绝缘配合宜按以下步骤进行：

1根据直流回路的结构配置避雷器；

2计算分析换流站交流系统和直流系统各种过电压及其交直流系统相互影响，确定不同的代表性过电压及避雷器的保护水平、配合电流和能量；

3通过对避雷器参数与设备绝缘水平的反复调整，优化绝缘配合设计。

8.2绝缘配合的基本原则

8.2.1联接（换流）变压器网侧的过电压应由装在该侧的避雷器保护，联接（换流）变压器阀侧和VSC阀直流侧的过电压应由联接（换流）变压器阀侧和VSC阀直流侧的避雷器单独或组合加以限制。

8.2.2母线或设备可直接由连接于被保护设备两端点之间或设备对地之间的避雷器保护。

8.2.3换流设备的关键部件应由与该部件紧密相连的避雷器直接保护。

8.2.4避雷器的配置应考虑柔性直流换流站的结构和直流系统回路的形式，并从运行可靠性、设备耐受能力以及绝缘配置成本等方面综合评价。

8.3过电压要求

8.3.1换流站设备应能够承受交流侧和直流侧的暂时过电压、缓波前过电压（操作）、快波前过电压（雷电）以及特快波前过电压（陡波）。应通过仿真计算进行过电压研究，以确定系统中可能出现的代表性过电压。

8.3.2交流侧的操作过电压和暂时过电压应考虑：

1联接（换流）变压器、交流线路或其他设备的单一操作或任意组合操作所引起的过电压；

2由于换流站交流母线或临近换流站交流母线发生故障及故障清除所引起的过电压；

3换流站按规定的功率水平运行直至额定值时，输送功率的突然降低或甩负荷所引起的过电压；

4在运行中因交流断路器的误动作迫使换流站从交流系统解列所引起的过电压。

8.3.3联接（换流）变压器阀侧及直流侧的操作过电压和暂时过电压应考虑：

1通过联接（换流）变压器由交流侧感应到直流侧的过电压；

2直流极线发生接地故障引起的过电压；

3阀厅内和直流母线发生接地故障和短路引起的过电压；

4极线对地故障在中性母线（如有）上引起的过电压；

5接线方式转换操作引起的过电压；

6直流开关操作过电压（如有）。

8.3.4雷电和陡波冲击应考虑：

1在直流线路、接地极线路或连接在换流站的任何交流线路上发生绕击和反击所引起的雷电冲击；

2当屏蔽失效时，换流站直接雷击所引起的雷电冲击；

3阀厅发生闪络或故障，或联接（换流）变压器阀侧绕组对地闪络所引起的陡波冲击。

8.4避雷器的性能要求

8.4.1避雷器的参数选取应遵循下列原则：

1交流避雷器的持续运行电压应考虑系统最大交流电压叠加系统可能出现的最大谐波电压值。

2直流避雷器的持续运行电压应考虑严酷工况下的最大运行电压以及谐波。

3交流避雷器额定电压和直流避雷器参考电压的选择应综合考虑荷电率、最大持续运行电压、暂时过电压、雷电冲击和操作冲击保护水平以及避雷器的能量等因素。

4每支避雷器应能承受最严重故障或干扰条件下的电流和能量应力。

8.4.2避雷器的参数应和换流器使用的功率器件匹配，经避雷器的电流不应使通路中功率器件的性能降低或损坏。

8.5绝缘水平

8.5.1交流设备的绝缘配合宜按照现行国家标准《绝缘配合第1部分：定义、原则和规则》GB311.1的规定执行。

8.5.2换流站设备的绝缘配合宜按照现行国家标准《绝缘配合第3部分：高压直流换流站绝缘配合程序》GB/T311.3的规定执行

8.5.3油浸式绝缘设备的基本操作冲击耐压水平（BSL）与基本雷电冲击耐压水平（BIL）的比值应不大于0.83。所有计算出的试验水平应靠至高一级的IEC标准试验水平。

8.5.4对安装在海拔高于1000m地区的设备，应考虑海拔修正。