ICS292002924099

;

CCSK.46..

中華人民共和國國家標準

GB/T30553—2023/IECTR625432022

:

代替GB/T30553—2014

基于電壓源換流器的高壓直流輸電

Hih-voltaedirectcurrentHVDCowertransmissionusinvoltae

gg()pgg

sourcedconvertersVSC

()

IECTR625432022IDT

(:,)

2023-11-27發(fā)布2024-06-01實施

國家市場監(jiān)督管理總局發(fā)布

國家標準化管理委員會

GB/T30553—2023/IECTR625432022

:

目次

前言

…………………………Ⅲ

范圍

1………………………1

規(guī)范性引用文件

2…………………………1

術語和定義

3………………1

概述

3.1…………………1

符號

3.2…………………2

電壓源換流器輸電

3.3…………………3

功率損耗

3.4……………3

輸電概論

4VSC……………4

輸電基本運行原理

4.1VSC……………4

設計壽命

4.2……………8

輸電系統(tǒng)結構

4.3VSC…………………8

輸電用半導體器件

4.4VSC…………11

輸電換流器拓撲結構

5VSC……………13

通則

5.1…………………13

開關型閥的換流器拓撲結構

5.2“”VSC……………13

可控電壓源型閥的換流器拓撲結構

5.3“”VSC……………………16

閥設計要點

5.4VSC…………………19

換流器的其他拓撲結構

5.5……………21

輸電的其他設備

5.6VSC……………21

控制概論

6VSC…………………………25

概述

6.1…………………25

控制模式和控制方式

6.2………………26

功率傳輸

6.3……………27

無功功率控制和交流電壓控制

6.4……………………28

黑啟動能力

6.5…………………………29

風電場接入

6.6…………………………29

穩(wěn)態(tài)運行

7…………………29

穩(wěn)態(tài)性能

7.1……………29

換流器功率損耗

7.2……………………30

動態(tài)性能

8…………………31

交流系統(tǒng)擾動

8.1………………………31

直流系統(tǒng)擾動

8.2………………………31

Ⅰ

GB/T30553—2023/IECTR625432022

:

內(nèi)部故障

8.3……………32

性能要求

9HVDC………………………32

諧波性能

9.1……………32

波形畸變

9.2……………33

基波頻率和諧波

9.3……………………33

運行在電力系統(tǒng)中產(chǎn)生的諧波電壓

9.4VSC………34

諧波濾波器交流側的設計要點

9.5()…………………34

直流側濾波

9.6…………………………35

環(huán)境影響

10………………35

概述

10.1………………35

可聽噪聲

10.2…………………………35

電磁場

10.3(EMF)……………………35

電磁兼容

10.4(EMC)…………………35

試驗和調試

11……………36

概述

11.1………………36

出廠試驗

11.2…………………………36

調試試驗系統(tǒng)試驗

11.3/………………37

附錄資料性輸電系統(tǒng)的功能規(guī)范

A()VSC…………42

概述

A.1………………42

買方和制造商的資料要求

A.2………………………42

附錄資料性兩電平換流器的調制策略

B()……………49

載波脈寬調制

B.1………………………49

選擇性消諧調制

B.2……………………50

參考文獻

……………………51

Ⅱ

GB/T30553—2023/IECTR625432022

:

前言

本文件按照標準化工作導則第部分標準化文件的結構和起草規(guī)則的規(guī)定

GB/T1.1—2020《1:》

起草

。

本文件代替基于電壓源換流器的高壓直流輸電與相

GB/T30553—2014《》,GB/T30553—2014

比除結構調整和編輯性改動外主要技術變化如下

,,:

增加了模塊化多電平換流器和級聯(lián)兩電平換流器見第章

———“”(1);

針對術語和定義需要增加了引用標準和見第章

———,IEC62747IEC62501(3);

更改了第章中概述的內(nèi)容見年版的

———3“”(3.1,20143.1);

刪除了術語換流站聯(lián)接變壓器相電抗器交流系統(tǒng)側諧波濾波器高頻阻塞濾波

———“VSC”“”“”“”“

器共模抑制電抗器直流諧波濾波器和直流電抗器以及功率半導體拓撲結構

”“”“”“”“”“VSC”

運行狀態(tài)和絕緣配合類術語見年版的和

“”“”(20143.5.1~3.5.3、3.5.5、3.5.73.5.9~3.5.11、

和

3.3、3.4、3.63.10);

將術語閥側諧波濾波器更改為換流器側高頻濾波器術語的英文對應詞更改為

———“”“”,“standby”

更改為見和年版的

“no-loadoperating”、“noloadoperating”“idling”(3.3.3、3.4.23.4.3,2014

和

3.5.8、3.11.23.11.3);

增加了有功功率和無功功率計算公式將無功功率控制的原理如圖所示更改為當有功功

———,“4”“

率P時無功功率控制的原理如圖所示見和年版的和

=0,4”(,2014

);

更改了圖圖圖和圖見和年版的和

———7、8、910(、4.3.44.3.5,2014、4.3.44.3.5);

更改了雙極接線方式的內(nèi)容見年版的

———“”(4.3.4,20144.3.4);

更改了輸電用半導體器件的內(nèi)容見年版的

———“VSC”(4.4,20144.4);

更改了圖和圖以及將中性點電壓是直流電容器中點處的電壓更改為中性點電壓是

———1315,“”“

換流器兩直流端的平均電壓見和年版的和

”(,2014);

將閥電壓是這些閥級電壓之和更改為閥電壓為處于激活狀態(tài)的子模塊的電容器電壓

———“VSC”“

之和即電容器電壓被施加到閥級的主端子增加了閥級采用的第三種拓撲結構

(VSC)”,VSC

見年版的

(5.3.1,20145.3.1);

更改了圖圖圖以及基于全橋閥級的拓撲結構的適用范圍見和

———18、19、20,VSCMMC(5.3.2

年版的和

5.3.3,20145.3.25.3.3);

增加了基于半橋子單元的拓撲結構和基于全橋子單元的拓撲結構

———“VSCCTL”“VSCCTL”

相關內(nèi)容見和

(5.3.45.3.5);

更改了閥額定電流暫態(tài)電流和電壓設計要點見和年版的和

———VSC、(5.4.25.4.3,20145.4.2

5.4.3);

將開關設備更改為可關斷半導體器件更改了具有可控電壓源型閥的換流器設計

———“”“”,“”VSC

要點見年版的

(5.4.5,20145.4.5);

增加了子單元直流電容器以及閥電抗器的作用和布置位置見和

———(5.6.15.6.7);

更改了換流站斷路器的配置以及聯(lián)接變壓器和相電抗器設計要求見和

———VSC,(5.6.35.6.6,

年版的和

20145.6.35.6.6);

更改了子模塊電容器電壓平衡控制的內(nèi)容見年版的

———(.5,2014.5);

刪除了共模抑制電抗器相關內(nèi)容見年版的

———“”(20145.6.10);

Ⅲ

GB/T30553—2023/IECTR625432022

:

增加了動態(tài)消能系統(tǒng)相關內(nèi)容見

———“”(5.6.12);

將直流側斬波電路更改為動態(tài)消能系統(tǒng)見年版的

———“”“”(6.6,20146.6);

更改了諧波性能相關內(nèi)容見年版的

———(9.1,20149.1);

刪除了圖的說明圖及其說明見年版的

———29、30(20149.3.1);

更改了特定諧波調制相關內(nèi)容并移至附錄見附錄年版的

———,B(B,20149.3.2)。

本文件等同采用基于電壓源換流器的高壓直流輸電文件類型由的技術

IECTR62543:2022《》IEC

報告調整為我國的國家標準

。

本文件做了下列最小限度的編輯性改動

:

為便于使用在范圍章中增加了注見第章

———,“”“”(1);

為便于使用在圖圖圖和圖中增加了標引序號說明見圖圖圖和

———,4、26、2728(4、26、27

圖

28);

將圖中的角度的文字符號φ更正為δ見

———3“”“”();

將直流電容器電壓的文字符號U更正為U見

———“d”“dc”(4.1.3)。

請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利本文件的發(fā)布機構不承擔識別專利的責任

。。

本文件由中國電器工業(yè)協(xié)會提出

。

本文件由全國電力電子系統(tǒng)和設備標準化技術委員會歸口

(SAC/TC60)。

本文件起草單位國網(wǎng)智能電網(wǎng)研究院有限公司北京懷柔實驗室西安高壓電器研究院股份有限

:、、

公司南方電網(wǎng)科學研究院有限責任公司西安電力電子技術研究所有限公司西安西電電力系統(tǒng)有限

、、、

公司中國南方電網(wǎng)有限責任公司超高壓輸電公司國網(wǎng)福建省電力有限公司電力科學研究院西安西

、、、

電避雷器有限責任公司國網(wǎng)浙江省電力有限公司電力科學研究院南京南瑞繼保電氣有限公司清華

、、、

大學北京交通大學許繼集團有限公司國網(wǎng)江蘇省電力有限公司電力科學研究院浙江大學國網(wǎng)安

、、、、、

徽省電力有限公司電力科學研究院中電普瑞電力工程有限公司云南電網(wǎng)有限責任公司電力科學研

、、

究院

。

本文件主要起草人龐輝許韋華許釩傅闖楊曉輝蔚紅旗王磊宋志順李強陳名周會高

:、、、、、、、、、、、

晁武杰楊柳張懌寧鞏少巖陸晶晶何計謀董云龍宋強陳曉鵬韓坤徐陽陳忠彭茂蘭黃超

、、、、、、、、、、、、、、

魏偉胡治龍許烽張哲任欒洪洲李勝男王新穎李媛焦石董添華熊巖

、、、、、、、、、、。

本文件于年首次發(fā)布本次為第一次修訂

2014,。

Ⅳ

GB/T30553—2023/IECTR625432022

:

基于電壓源換流器的高壓直流輸電

1范圍

本文件給出了高壓直流輸電用電壓源換流器的通用導則本文件所描述的換流器不僅是電

(VSC)。

壓源型包含直流電壓極性保持不變的容性儲能介質也包含采用能根據(jù)控制信號而開通和關斷的半

(),

導體器件的自換相型本文件適用于采用脈沖寬度調制簡稱脈寬調制的兩電平和三電平換

。(PWM,“”)

流器以及多電平換流器模塊化多電平換流器和級聯(lián)兩電平換流器不包括以方波輸出而不采用脈寬

,、,

調制的兩電平和三電平換流器

。

基于電壓源換流器的高壓直流輸電被稱為直流輸電

“VSC”。

注直流輸電也稱為柔性直流輸電

:VSC“”。

本文件描述了用于輸電的不同類型電路拓撲結構及其主要運行特性和典型應用總體目標是

VSC