直接串入式分布式潮流控制器技术规范（2022征求意见稿）.docx

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1、CS*CSEE中国电机工程学会标准TCSEE-ZXXXX-YYYY直接串入式分布式潮流控制器技术规范Technica1SpecificationsforDirectSeriesDistributedPowerF1owContro11er（工作组讨论稿）-X发布-X实施中国电机工程学会前言II直接串入式分布式潮流控制器技术规范31范围32规范性引用文件33术语和定义44系统构成65使用环境条件66系统设计77性能要求98子模块基本要求109控制保护系统基本要求1210试验14附录A（资料性附录）集中式安装时的DS-DPFC主回路典型接线16附录B（资料性附录）系统应用场景15,1Z,-1刖百本部

2、分按照中国电机工程学会标准管理办法（暂行）的要求，依据GBb1.12023标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写的规则起草。请注意本部分的某些内容可能涉及专利。本标准的发布机构不承担识别这些专利的责任。本部分由中国电机工程学会提出。本部分由中国电机工程学会直流输电与电力电子专业委员会归口并解释。本部分起草单位：本部分主要起草人：本部分在执行过程中的意见或建议反馈至中国电机工程学会标准执行办公室（地址：北京市西城区白广路二条1号，100761,网址：,邮箱：cseebz）o直接串入式分布式潮流控制器技术规范1范围本文件规定了直接串入式分布式潮流控制器的系统构成、使用环境条件、系统设计、性能要求

3、、子模块基本要求、控制保护系统基本要求、试验等内容。本文件适用于22OkV及以下电压等级输配电网中采用基于电压源换流器的直接串入式分布式潮流控制器，采用其他换流器拓扑和应用于其他电压等级的直接串入式分布式潮流控制器可参照执行。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB311.1绝缘配合第1部分：定义、原则和规则GB1094.1电力变压器第1部分总则GB3096声环境质量标准GBfT11022高压开关设备和控制设备标准的共用技术条件GB/T11032交流无间隙金属

4、氧化物避雷器GB1207电磁式电压互感器GB1208电流互感器GBfT12326电能质量电压波动和闪变GB12348工业企业厂界环境噪声排放标准GBfrI3498高压直流输电术语GBrrI4549电能质量公用电网谐波GBfr14598.26量度继电器和保护装置第26部分：电磁兼容要求GBrrI5543电能质量三相电压不平衡GBfT17626.2电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验GBrrI7626.3电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验GBfT17626.4电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验GBfT17626.5电磁兼容试验和测量技术浪涌（冲击）抗扰度试验GBfT1

5、7626.6电磁兼容试验和测量技术射频场感应的传导骚扰抗扰度GBZT17702电力电子电容器GBrr20989高压直流换流站损耗的确定GBZT20995静止无功补偿装置晶闸管阀的试验GBfT22075高压直流换流站可听噪声GBfT26216.2高压直流输电系统直流电流测量装置第2部分：电磁式直流电流测量装置GBfT26217高压直流输电系统直流电压测量装置GBZT27746低压电器用金属氧化物压敏电阻器（MoV）技术规范GBfT28565高压交流串联电容器用旁路开关GBZT30553基于电压源换流器的高压直流输电GB/T35702.1高压直流系统用电压源换流器阀损耗GB38755电力系统安全稳

6、定导则D1/T1156串联补偿装置用金属氧化物限压器D1/T1172电力系统电压稳定评价导则D1/T1193柔性输电术语D1/T1215.2链式静止同步补偿器第2部分：换流链的试验D1/T1234电力系统安全稳定计算技术规范U194-2018-05testsforf1ammabi1ityofp1asticmateria1sforpartsindevicesandapp1iances3术语和定义GB/T13498和DUT1193界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3. 1分布式潮流控制器distributedpowerf1owcontro11er(DPFC)一种由可独立运行的子模块以串联的方式

7、接入交流电网的装置,可通过控制输出电压的幅值和相位,调节线路等效阻抗与潮流。直接串入式分布式潮流控制器directseriesdistributedpowerf1owcontro11er(DS-DPFC)不采用串联变压器，直接接入交流电网的分布式潮流控制器，可实现线路阻抗与线路潮流的调节作用。子模块sub-modu1e由单相电压源换流器、子模块快速旁路开关、晶闸管旁路开关、金属氧化物避雷器、滤波回路、测量装置、取能装置、控制保护模块以及通讯模块等组成的能实现潮流控制的最小单元。电压源换流器Vo1tageSoUrCeCOnVerter(VSC)由可关断器件实现换流功能，直流侧储能元件为电容器的换

8、流器。D1T11932012,定义3.3.8子模块快速旁路开关sub-modu1efastbypassswitch(FBS)单个子模块独立配置的快速旁路开关，与子模块的交流端并联连接，当子模块故障时将子模块其旁路，保护子模块。参考GB/T7159-1987,采用KM符号表示。晶闸管旁路开关thyristorbypassswitch(TBS)一种采用晶闸管正反向并联构成的电力电子开关。金属氧化物压敏电阻器meta1-oxidevaristor(MOV)子模块以金属氧化物为主体材料，用陶瓷工艺生产的半导体元件，它的基本电气特性是其电阻值随着流过它的电流的增大而急速减小。注：D1ZT1156-201

9、2中也称为金属氧化物限压器。旁路开关bypassswitch(BPS)子模块集中配置的机械旁路开关，与所有子模块组成的换流模组并联连接，故障时将所有子模块旁路，保护所有子模块。阻抗控制模式impedancecontro1mode以调节阻抗为控制目标的DS-DPFC典型控制模式。3.10电压控制模式VO1tagecontro1mode以调节电压为控制目标的DS-DPFC典型控制模式。3.11功率控制模式powercontro1mode以调节线路有功功率为控制目标的DS-DPFC典型控制模式。3.12联闭锁inter1ock开关、隔离开关操作时相互间的联锁和闭锁逻辑。3.13最小直流电压minim

10、umdevo1tage采用直流电压取能方式时,子模块内部各控制电路板和旁路开关能够正常工作时直流电压的最小值。3.14最小启动电流minimumstartingcurrent采用电流取能方式时，子模块内部各控制电路板和旁路开关能够正常工作时线路电流的最小值。3.15阶跃响应时间stepresponsetime当输入阶跃控制信号后，DS-DPFC输出电气量从10%目标值达到90%目标值所用的时间，且期间没有产生过冲。D1T1193-2012,定义3.5.143.16稳定时间sett1ingtime当输入阶跃控制信号后，DS-DPFC输出电气量达到并稳定在目标值的5%偏差范围内所用的时间。改写D1

11、TrII93-2012,定义3.5.154系统构成4.1模块结构典型DS-DPFC的子模块结构如图4-1所示，主要部件包括:a）VSC换流器及冷却系统；b）晶闸管旁路开关（TBS）:c）机械旁路开关（KM）；d）直流电容器（Cdc）；e）滤波支路（1）；f）金属氧化物限压器（MoV）；g）电压/电流测量装置；h）电压/电流取能装置；i）控制单元及通讯模块。图4-1DS-DPFC子模块结构4.2应用场景及系统结构DS-DPFC的系统应用场景可参照附录A,其典型系统结构包括：a）换流模组，可根据容量需求，采用多个独立运行DS-DPFC子模块串接形式；b）控制单元，接收调度管理系统下发的潮流调节指令

12、并快速响应执行，向各子模块下发调节参考电压和调节性质（感性或容性），接收子模块的运行状态并实时上送调度管理系统；c）集中式安装时，DS-DPFC系统包含交流开关设备，其主回路典型接线可参照附录B。5使用环境条件应适用于以下环境条件下运行:a）海拔高度：1000m；b）运行环境：户外；c）环境温度：-25C+40C;d）相对湿度：95%；e）水平加速度：0.25g,垂直加速度：0.125g;0最大覆冰厚度：10mm；g）最大风速：34ms;h）污秽等级：Wd级；i）太阳辐射：1000Wm2;j）抗地震能力：Vn度；k）地震动峰值加速度：0.2g；1）特殊需求应根据具体工程的要求确定。6系统设计6

13、.1系统计算要求6.1.1一般要求针对主要因潮流分布不均匀限制断面现有输电能力的应用场景，应重点关注DS-DPFC的控制潮流效果。针对备选安装点，应开展潮流、稳定、短路电流计算，以确定DS-DPFC接入系统的运行控制方式及范围。6.1.2 潮流计算要求以电网规划方案为基础，选取典型运行方式，以及规划期内存在电源变化和网架调整的运行方式,分析DS-DPFC运行过程中电网的潮流转移特性及对安装地点以外电网潮流分布的影响，并校核特殊运行方式，应满足GB38755和D1/T1172的相关规定。6.1.3 稳定计算要求以电网规划方案为基础，选取典型运行方式，以及规划期内存在电源变化和网架调整的运行方式,

14、分析系统故障状态下DS-DPFC的运行特性及对电网稳定水平的影响，应满足GB38755和D1TT1234的相关规定，DS-DPFC安装点近区存在较多电力电子装置（如直流、新能源机组并网装置等）时，宜根据情况采用电磁暂态或电磁-机电混合仿真分析元件间的相互影响。6.1.4 短路电流计算要求选取电网正常方式全开机、全接线情况下，利用暂态稳定程序选择不同故障点位置计算电网短路电流水平（对于多回线路安装DS-DPFC时，还需要考虑不同线路交流开关拉开时间有先后的情况），分别考虑三相短路故障和单相接地故障，确保DS-DPFC设备短路电流耐受水平高于短路电流水平并留有一定裕度。6.2过电压与绝缘配合6.2

15、.1绝缘配合程序DS-DPFC的绝缘配合程序一般有以下步骤：a）确定DS-DPFC的典型过电压工况，并对DS-DPFC的过电压进行仿真计算；b）根据过电压研究结果初步确定避雷器配置方案，包括避雷器类型、数量、安装位置、额定电压及避雷器的伏安特性；c）针对DS-DPFC的避雷器初步配置方案，仿真分析过电压特性，得到DS-DPFe过电压水平及避雷器的暂态应力，其中避雷器暂态应力包括避雷器的暂态电压、暂态电流及吸收能量；d）根据步骤C的研究结果，综合考虑设备绝缘水平及避雷器造价，确定是否需要调整避雷器配置，如果是，调整避雷器配置后重新计算DS-DPFe过电压水平及避雷器的暂态应力；如果否，确定避雷器保护水平、能量及设备绝缘水平，绝缘配合结束。6. 2.2避雷器配置原则DS-DPFC避雷