統(tǒng)一潮流控制器技術(shù)規(guī)范2021-10-11發(fā)布2022-05-01實(shí)施國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)I前言 2規(guī)范性引用文件 3術(shù)語(yǔ)和定義 24系統(tǒng)構(gòu)成 4.1UPFC的結(jié)構(gòu) 34.2一次設(shè)備 54.3二次設(shè)備 55應(yīng)用場(chǎng)景 55.1一般原則 55.2典型應(yīng)用 56功能和性能要求 66.1功能要求 66.2性能要求 7系統(tǒng)設(shè)計(jì) 7.1設(shè)計(jì)條件 97.2設(shè)計(jì)要求 7.3過(guò)電壓與絕緣配合 8一次設(shè)備基本要求 8.1換流閥 8.2換流閥冷卻系統(tǒng) 8.3串聯(lián)變壓器 8.4并聯(lián)變壓器 8.5橋臂電抗器 8.6閥側(cè)旁路開(kāi)關(guān) 8.7接地系統(tǒng) 8.8啟動(dòng)電阻 8.9避雷器 8.10交流開(kāi)關(guān)設(shè)備 8.11測(cè)量裝置 9控制保護(hù)系統(tǒng)等基本要求 9.1基本要求 9.2控制系統(tǒng) 9.3保護(hù)系統(tǒng) Ⅱ9.4其他二次系統(tǒng) 10.1主設(shè)備試驗(yàn) 10.2分系統(tǒng)試驗(yàn) 10.3系統(tǒng)試驗(yàn) 11運(yùn)行維護(hù)基本要求 11.1運(yùn)行要求 11.2檢修要求 附錄A(資料性)UPFC運(yùn)行方式 附錄B(資料性)UPFC穩(wěn)態(tài)誤差計(jì)算方法 附錄C(資料性)線路功率基準(zhǔn)值計(jì)算 附錄D(資料性)過(guò)電壓絕緣配合 參考文獻(xiàn) Ⅲ本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請(qǐng)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(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)提出并歸口。本文件起草單位：全球能源互聯(lián)網(wǎng)研究院有限公司、國(guó)網(wǎng)上海市電力公司電力科學(xué)研究院、國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司電力科學(xué)研究院、中國(guó)電力科學(xué)研究院有限公司、南方電網(wǎng)科學(xué)研究院有限責(zé)任公司、南京南瑞繼保電氣有限公司、國(guó)網(wǎng)湖北省電力有限公司電力科學(xué)研究院、國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院、上海電力設(shè)計(jì)院有限公司、國(guó)網(wǎng)福建省電力有限公司電力科學(xué)研究院、國(guó)網(wǎng)浙江省電力有限公司電力科學(xué)研究院、國(guó)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院有限公司、中國(guó)華能集團(tuán)清潔能源技術(shù)研究院有限公司、廣西電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院、中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)江蘇省電力設(shè)計(jì)院有限公司、廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院、中電普瑞科技有限公司、西安西電變壓器有限責(zé)任公司、吳江變壓器有限公司。目前國(guó)內(nèi)統(tǒng)一潮流控制器工程相繼建設(shè)和投運(yùn)，電壓等級(jí)已達(dá)到500kV,在電力系統(tǒng)潮流調(diào)控方面發(fā)揮重要作用。在未來(lái)電網(wǎng)中，統(tǒng)一潮流控制器技術(shù)將得到更廣泛應(yīng)用。本文件在總結(jié)2015年以來(lái)我國(guó)南京西環(huán)網(wǎng)220kV工程、上海蘊(yùn)藻浜220kV工程和蘇南500kV工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)及運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合統(tǒng)一潮流控制器的科研成果，參照相關(guān)國(guó)家及電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行制定。本文件以促進(jìn)統(tǒng)一潮流控制器的規(guī)范化應(yīng)用為目標(biāo)，對(duì)統(tǒng)一潮流控制器的系統(tǒng)應(yīng)用、設(shè)備制造、試驗(yàn)和運(yùn)行維護(hù)提出了明確要求。本文件將有利于引領(lǐng)統(tǒng)一潮流控制器技術(shù)的健康發(fā)展，規(guī)范統(tǒng)一潮流控制器的制造和應(yīng)用。1統(tǒng)一潮流控制器技術(shù)規(guī)范本文件規(guī)定了統(tǒng)一潮流控制器的構(gòu)成、應(yīng)用場(chǎng)景、功能和性能要求、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、一次設(shè)備基本要求、控制保護(hù)系統(tǒng)基本要求、試驗(yàn)和運(yùn)行維護(hù)等要求。本文件適用于220kV～500kV電壓等級(jí)電網(wǎng)中基于模塊化多電平換流器的統(tǒng)一潮流控制器，采用其他換流器拓?fù)浜蛻?yīng)用于其他電壓等級(jí)的統(tǒng)一潮流控制器可參照?qǐng)?zhí)行。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T311.1絕緣配合第1部分：定義、原則和規(guī)則GB/T1094.1電力變壓器第1部分：總則GB/T1094.2電力變壓器第2部分：液浸式變壓器的溫升GB/T1094.3電力變壓器第3部分：絕緣水平、絕緣試驗(yàn)和外絕緣空氣間隙GB/T1094.4電力變壓器第4部分：電力變壓器和電抗器的雷電沖擊和操作沖擊試驗(yàn)導(dǎo)則GB/T1094.5電力變壓器第5部分：承受短路的能力GB/T1094.6電力變壓器第6部分：電抗器GB/T1094.10電力變壓器第10部分：聲級(jí)測(cè)定GB/T1984高壓交流斷路器GB/T1985高壓交流隔離開(kāi)關(guān)和接地開(kāi)關(guān)GB2536電工流體變壓器和開(kāi)關(guān)用的未使用過(guò)的礦物絕緣油GB3096聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB/T6115.2電力系統(tǒng)用串聯(lián)電容器第2部分：串聯(lián)電容器組用保護(hù)設(shè)備GB/T11032—2020交流無(wú)間隙金屬氧化物避雷器GB/T12326電能質(zhì)量電壓波動(dòng)和閃變GB12348工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)GB/T14285繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程GB/T14549電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波GB/T14598.26—2015量度繼電器和保護(hù)裝置第26部分：電磁兼容要求GB/T15543電能質(zhì)量三相電壓不平衡GB/T17626.8—2006電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)工頻磁場(chǎng)抗擾度試驗(yàn)GB/T17626.9—2011電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)脈沖磁場(chǎng)抗擾度試驗(yàn)GB/T17626.10—2017電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)阻尼振蕩磁場(chǎng)抗擾度試驗(yàn)GB/T20840.1互感器第1部分：通用技術(shù)要求GB/T20840.2互感器第2部分：電流互感器的補(bǔ)充技術(shù)要求GB/T20989高壓直流換流站損耗的確定2GB/T20995—2020靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置晶閘管閥的試驗(yàn)GB/T22075高壓直流換流站可聽(tīng)噪聲GB/T26216.1高壓直流輸電系統(tǒng)直流電流測(cè)量裝置第1部分：電子式直流電流測(cè)量裝置GB/T26217高壓直流輸電系統(tǒng)直流電壓測(cè)量裝置GB/T26218.1污穢條件下使用的高壓絕緣子的選擇和尺寸確定第1部分：定義、信息和一般原則GB/T26866電力系統(tǒng)的時(shí)間同步系統(tǒng)檢測(cè)規(guī)范GB/T29629靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置水冷卻設(shè)備GB/T30553—2014基于電壓源換流器的高壓直流輸電GB/T33348高壓直流輸電用電壓源換流器閥電氣試驗(yàn)GB/T35702(所有部分)高壓直流系統(tǒng)用電壓源換流器閥損耗GB50150電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)3術(shù)語(yǔ)和定義下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。將兩個(gè)或多個(gè)共用直流母線的電壓源換流器分別以并聯(lián)和串聯(lián)的方式接入輸電系統(tǒng)中，可同時(shí)控制線路阻抗、電壓幅值和相角的裝置。用于將交流電能轉(zhuǎn)換為直流電能，或?qū)⒅绷麟娔苻D(zhuǎn)換為交流電能的裝置，連接于三個(gè)交流端子和兩個(gè)直流端子之間。模塊化多電平換流器modularmulti-levelconverter;MMC每個(gè)橋臂上的電壓源型換流閥由若干子模塊串聯(lián)組成的多電平換流器。電壓源換流器voltagesourceconverter;VSC一種三相橋式接線的全控型換流器，由集中的直流電容器或換流器各橋臂內(nèi)的多個(gè)分散式直流電容器提供平滑的直流電壓。并聯(lián)變壓器shunttransformer具有一個(gè)與交流系統(tǒng)并聯(lián)的網(wǎng)側(cè)繞組以及一個(gè)連接換流器的閥側(cè)繞組的變壓器。串聯(lián)變壓器seriestransformer具有一個(gè)與線路串聯(lián)以改變線路電壓值和/或相位的串聯(lián)繞組及一個(gè)勵(lì)磁繞組的變壓器。3橋臂電抗器armreactor串聯(lián)在電壓源換流器橋臂上的電抗器。一種采用晶閘管(含輔助設(shè)備)正反向并聯(lián)構(gòu)成的電力電子開(kāi)關(guān)。UPFC串聯(lián)側(cè)容量UPFCseriescapacityUPFC串聯(lián)側(cè)最大注入相電壓有效值和線路設(shè)計(jì)電流有效值乘積的3倍。UPFC并聯(lián)側(cè)容量UPFCparallelcapacityUPFC并聯(lián)側(cè)接入點(diǎn)注入電流有效值和母線額定線電壓有效值乘積的√3倍。UPFC裝置容量UPFCdevicecapacityUPFC裝置串聯(lián)側(cè)容量和并聯(lián)側(cè)容量之和。UPFC接入后輸電線路、輸電通道的輸送能力提高值與UPFC裝置容量的比值。主要由并聯(lián)變壓器和并聯(lián)換流器組成，可實(shí)現(xiàn)靜止同步補(bǔ)償器(STATCOM)功能的部分。主要由串聯(lián)變壓器和串聯(lián)換流器組成，可實(shí)現(xiàn)靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器(SSSC)功能的部分。在確定的環(huán)境溫度、閥廳溫度和備用冗余冷卻系統(tǒng)投入的情況下，UPFC能達(dá)到的過(guò)電流倍數(shù)和對(duì)應(yīng)的持續(xù)時(shí)間。當(dāng)輸入階躍控制信號(hào)后，UPFC輸出電氣量從10%目標(biāo)值達(dá)到90%目標(biāo)值所用的時(shí)間，且期間沒(méi)有產(chǎn)生過(guò)沖。4系統(tǒng)構(gòu)成4.1UPFC的結(jié)構(gòu)4.1.1UPFC的基本結(jié)構(gòu)UPFC的基本結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括主電路(串聯(lián)單元、并聯(lián)單元)及控制單元。主電路由兩個(gè)直流4側(cè)背靠背連接的VSC組成，兩個(gè)VSC交流側(cè)通過(guò)兩臺(tái)變壓器分別與系統(tǒng)相連：VSC1通過(guò)并聯(lián)變壓器Tp與輸電線路并聯(lián)，VSC2通過(guò)串聯(lián)變壓器Ts與輸電線路串聯(lián)。UPFC并聯(lián)單元主要元件為VSC1及變壓器Tp,UPFC串聯(lián)單元主要元件為VSC2及變壓器Ts。審聯(lián)變審聯(lián)變壓器Ts1并聯(lián)變(Vsc?并聯(lián)單元控制單元串聯(lián)單元VS圖1UPFC的基本結(jié)構(gòu)4.1.2安裝于單回輸電線路中的UPFC結(jié)構(gòu)UPFC安裝在單回輸電線路上的結(jié)構(gòu)如圖2所示，兩套背靠背的VSC分別接入并聯(lián)側(cè)和串聯(lián)側(cè)。圖2安裝于單回輸電線路中的UPFC結(jié)構(gòu)4.1.3安裝于雙回輸電線路中的共直流母線UPFC結(jié)構(gòu)UPFC安裝在雙回輸電線路中的共直流母線結(jié)構(gòu)如圖3所示，所有VSC連接至公共直流母線，兩個(gè)串聯(lián)單元共用一個(gè)并聯(lián)單元以減少VSC的使用數(shù)量。圖3安裝于雙回輸電線路中的共直流母線UPFC結(jié)構(gòu)54.1.4安裝于雙回輸電線路中的非共直流母線UPFC結(jié)構(gòu)UPFC安裝在雙回輸電線路中的非共直流母線結(jié)構(gòu)如圖4所示，兩套背靠背VSC組成兩套互相獨(dú)圖4安裝于雙回輸電線路中的非共直流母線UPFC結(jié)構(gòu)4.2一次設(shè)備主要包括換流閥及冷卻系統(tǒng)、串聯(lián)變壓器、并聯(lián)變壓器、橋臂電抗器、機(jī)械旁路開(kāi)關(guān)、晶閘管旁路開(kāi)4.3二次設(shè)備主要包括控制保護(hù)系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、遠(yuǎn)動(dòng)通信裝置等，對(duì)于監(jiān)控系統(tǒng)和遠(yuǎn)動(dòng)通信裝置等常規(guī)二次設(shè)備不做特殊規(guī)定。5應(yīng)用場(chǎng)景5.1一般原則針對(duì)電網(wǎng)中電源或負(fù)荷分布不均勻、線路參數(shù)不協(xié)調(diào)及運(yùn)行方式受限等因素所導(dǎo)致的輸電線路或斷面潮流分布不均、部分地區(qū)缺乏動(dòng)態(tài)無(wú)功支撐等情況，在電網(wǎng)結(jié)構(gòu)相對(duì)固定、潮流及無(wú)功電壓等問(wèn)題長(zhǎng)期存在的地區(qū)，可采用UPFC提高系統(tǒng)輸送能力和電壓穩(wěn)定性，以及增強(qiáng)系統(tǒng)阻尼等。5.2典型應(yīng)用典型應(yīng)用場(chǎng)景包括：a)輸電線路潮流分布不均勻，應(yīng)用UPFC提高通道輸電能力；b)輸電斷面潮流分布不均勻，應(yīng)用UPFC提高斷面輸電能力；c)電網(wǎng)潮流復(fù)雜多變，應(yīng)用UPFC優(yōu)化區(qū)域潮流分布；d)遠(yuǎn)距離大容量交流輸電存在動(dòng)態(tài)穩(wěn)定問(wèn)題，應(yīng)用UPFC提高系統(tǒng)阻尼；e)電網(wǎng)存在電壓穩(wěn)定問(wèn)題，應(yīng)用UPFC提供動(dòng)態(tài)無(wú)功支撐，提高電壓穩(wěn)定性；f)多直流饋入受端電網(wǎng)換流站近區(qū)，應(yīng)用UPFC提供動(dòng)態(tài)無(wú)功支撐，降低多直流同時(shí)換相失敗風(fēng)險(xiǎn)；g)電網(wǎng)存在次同步諧振/振蕩風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)用UPFC提供附加阻尼控制。66功能和性能要求6.1功能要求6.1.1基本功能根據(jù)輸電線路、輸電斷面的運(yùn)行要求，通過(guò)調(diào)節(jié)串聯(lián)電壓和并聯(lián)注入電流，控制線路的有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)，實(shí)現(xiàn)輸電線路、輸電斷面的潮流靈活控制。6.1.1.2無(wú)功電壓控制根據(jù)系統(tǒng)無(wú)功功率和電壓運(yùn)行要求，通過(guò)調(diào)節(jié)并聯(lián)換流器注入電流，控制母線無(wú)功功率和電壓，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)無(wú)功電壓的靈活控制。6.1.2故障穿越功能UPFC故障穿越控制功能要求如下：a)電網(wǎng)故障時(shí)，宜優(yōu)先通過(guò)UPFC控制維持串聯(lián)換流器和并聯(lián)換流器運(yùn)行；b)電網(wǎng)故障時(shí)，若串聯(lián)換流器的電流超過(guò)其承受能力，串聯(lián)換流器應(yīng)暫時(shí)退出運(yùn)行，并在電網(wǎng)故障清除后宜自動(dòng)重新投入運(yùn)行，投入過(guò)程應(yīng)對(duì)系統(tǒng)無(wú)沖擊，且從退出到再投入的時(shí)間應(yīng)小于被控線路短時(shí)過(guò)負(fù)荷或越限運(yùn)行時(shí)間。6.1.3附加功能6.1.3.1阻尼功率振蕩控制通過(guò)在UPFC的控制回路中附加阻尼控制器，改善系統(tǒng)阻尼特性，抑制功率振蕩。6.1.3.2電網(wǎng)無(wú)功電壓自動(dòng)控制通過(guò)接收電網(wǎng)自動(dòng)電壓控制主站的無(wú)功或電壓參考值控制指令，實(shí)現(xiàn)并聯(lián)側(cè)接入點(diǎn)電壓或無(wú)功功率的自動(dòng)優(yōu)化控制。6.1.3.3電網(wǎng)區(qū)域潮流控制通過(guò)采集區(qū)域電網(wǎng)中線路潮流、母線電壓信息，按照電網(wǎng)優(yōu)化目標(biāo)，控制UPFC所在線路和斷面的潮流，實(shí)現(xiàn)區(qū)域電網(wǎng)潮流的優(yōu)化分布。6.1.3.4電網(wǎng)功率緊急控制電網(wǎng)故障時(shí)，UPFC功率緊急控制功能應(yīng)能按照既定策略實(shí)現(xiàn)被控線路功率緊急調(diào)節(jié)，防止設(shè)備或線路發(fā)生電流或功率越限，同時(shí)盡可能減少功率傳輸損失。6.1.4運(yùn)行方式UPFC運(yùn)行方式接線示意圖見(jiàn)附錄A中圖A.1,該運(yùn)行方式應(yīng)滿足以下要求：a)設(shè)定線路有功功率、無(wú)功功率參考值及升降速率，通過(guò)自動(dòng)控制串聯(lián)換流器的輸出電壓，使線路功率運(yùn)行在參考值；7b)設(shè)定UPFC并聯(lián)側(cè)接入系統(tǒng)電壓或注入系統(tǒng)無(wú)功功率參考值及升降速率，通過(guò)自動(dòng)控制并聯(lián)換流器的注入電流，使UPFC并聯(lián)側(cè)接入點(diǎn)電壓或注入功率運(yùn)行在參考值；c)串聯(lián)側(cè)功率控制與并聯(lián)側(cè)電壓或無(wú)功控制之間應(yīng)協(xié)調(diào)考慮，滿足電網(wǎng)和UPFC設(shè)備的安全可靠運(yùn)行要求；d)多回線路UPFC運(yùn)行時(shí)，應(yīng)協(xié)調(diào)控制多回線路有功、無(wú)功功率。UPFC宜具備單獨(dú)的STATCOM運(yùn)行方式，STATCOM運(yùn)行方式接線示意圖見(jiàn)圖A.2,該運(yùn)行方式下應(yīng)滿足以下要求：a)設(shè)定UPFC并聯(lián)側(cè)接入系統(tǒng)電壓或注入系統(tǒng)無(wú)功功率參考值及升降速率，通過(guò)自動(dòng)控制并聯(lián)換流器的注入電流，使UPFC并聯(lián)側(cè)接入點(diǎn)電壓或注入功率運(yùn)行在參考值；b)多個(gè)換流器運(yùn)行在STATCOM運(yùn)行方式時(shí)，應(yīng)具備換流器之間的協(xié)調(diào)控制功能。UPFC可具備單獨(dú)的SSSC運(yùn)行方式，SSSC運(yùn)行方式接線示意圖見(jiàn)圖A.3,該運(yùn)行方式下應(yīng)滿足以下要求：a)設(shè)定線路有功功率參考值及升降速率，通過(guò)自動(dòng)控制串聯(lián)換流器的輸出電壓，使線路有功功率運(yùn)行在參考值；b)多個(gè)換流器運(yùn)行在SSSC運(yùn)行方式時(shí)，應(yīng)具備換流器之間的協(xié)調(diào)控制功能。6.2性能要求UPFC潮流控制誤差要求如下：a)UPFC控制線路有功功率、無(wú)功功率穩(wěn)態(tài)誤差不宜超過(guò)±5%。b)進(jìn)行無(wú)功功率控制時(shí)，UPFC并聯(lián)側(cè)輸出無(wú)功功率的穩(wěn)態(tài)誤差不宜超過(guò)±2.5%。c)進(jìn)行交流電壓控制時(shí)，UPFC并聯(lián)側(cè)交流電壓的穩(wěn)態(tài)誤差不宜超過(guò)±1%。誤差計(jì)算方法見(jiàn)附錄B。注：c)中規(guī)定的穩(wěn)態(tài)誤差不宜超過(guò)±1%的前提是設(shè)備容量可滿足交流電壓控制要求。換流閥過(guò)載能力取決于閥的損耗、冷卻條件、環(huán)境條件、功率器件等部件的溫度限值。應(yīng)依據(jù)工程技術(shù)規(guī)范對(duì)過(guò)載能力的要求，設(shè)計(jì)換流閥的部件及冷卻系統(tǒng)。換流閥、橋臂電抗器、串聯(lián)變壓器和并聯(lián)變壓器的設(shè)計(jì)都應(yīng)滿足連續(xù)或短時(shí)過(guò)載耐受要求。過(guò)載能力可參照以下要求執(zhí)行：a)連續(xù)過(guò)電流運(yùn)行不小于額定電流的1.05倍；b)超出上述過(guò)載能力時(shí)，裝置具備可靠保護(hù)；c)特殊需求根據(jù)具體工程的要求確定。UPFC動(dòng)態(tài)性能一般要求如下：8a)電網(wǎng)發(fā)生故障并滿足UPFC快速控制啟動(dòng)條件時(shí)，UPFC應(yīng)能在能力允許范圍內(nèi)快速響應(yīng)；b)UPFC動(dòng)態(tài)性能應(yīng)采用指令階躍響應(yīng)試驗(yàn)來(lái)進(jìn)行考核，應(yīng)進(jìn)行增加和降低兩個(gè)方向的階躍；c)動(dòng)態(tài)階躍響應(yīng)包括：線路有功功率階躍響應(yīng)、線路無(wú)功功率階躍響應(yīng)、并聯(lián)側(cè)無(wú)功功率階躍響應(yīng)及并聯(lián)側(cè)電壓階躍響應(yīng)；d)應(yīng)根據(jù)UPFC接入交流系統(tǒng)的要求，對(duì)功率控制器、電壓控制器、電流控制器參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，以滿足UPFC動(dòng)態(tài)響應(yīng)及其他相關(guān)性能要求。6.2.2.2線路有功功率階躍響應(yīng)對(duì)于UPFC的線路有功功率階躍響應(yīng)要求如下：a)UPFC或SSSC運(yùn)行方式下，對(duì)UPFC進(jìn)行線路有功功率階躍響應(yīng)試驗(yàn)，功率階躍量可采用線路功率基準(zhǔn)值的5%～10%,線路功率基準(zhǔn)值計(jì)算方法見(jiàn)附錄C;b)線路有功功率階躍響應(yīng)時(shí)間宜不超過(guò)80ms,超調(diào)量宜小于階躍量的30%,穩(wěn)定時(shí)間宜小于c)特殊需求應(yīng)根據(jù)具體工程的要求確定。6.2.2.3線路無(wú)功功率階躍響應(yīng)對(duì)于UPFC的線路無(wú)功功率階躍響應(yīng)要求如下：a)UPFC運(yùn)行方式下，對(duì)UPFC進(jìn)行線路無(wú)功功率階躍響應(yīng)試驗(yàn)，功率階躍量可采用線路功率基準(zhǔn)值的5%～10%;b)線路無(wú)功功率階躍響應(yīng)時(shí)間宜不超過(guò)80ms,超調(diào)量宜小于階躍量的30%,穩(wěn)定時(shí)間宜小于c)特殊需求應(yīng)根據(jù)具體工程的要求確定。6.2.2.4并聯(lián)側(cè)無(wú)功功率階躍響應(yīng)對(duì)于UPFC的并聯(lián)側(cè)無(wú)功功率階躍響應(yīng)要求如下：a)UPFC或STATCOM運(yùn)行方式下，并聯(lián)側(cè)采用無(wú)功控制模式，對(duì)并聯(lián)側(cè)無(wú)功功率進(jìn)行階躍試驗(yàn)，功率階躍量可采用額定值的5%～20%;b)并聯(lián)側(cè)無(wú)功功率階躍響應(yīng)時(shí)間不宜超過(guò)50ms,超調(diào)量宜小于階躍量的15%,穩(wěn)定時(shí)間宜小于c)特殊需求應(yīng)根據(jù)具體工程的要求確定。6.2.2.5并聯(lián)側(cè)交流電壓階躍響應(yīng)對(duì)于UPFC的并聯(lián)側(cè)交流電壓階躍響應(yīng)要求如下：a)UPFC或STATCOM運(yùn)行方式下，并聯(lián)側(cè)采用交流電壓控制模式，對(duì)交流電壓進(jìn)行階躍試驗(yàn)，電壓階躍量可采用額定值的0.2%～0.5%;b)并聯(lián)側(cè)交流電壓階躍響應(yīng)時(shí)間不宜超過(guò)80ms,超調(diào)量宜小于階躍量的30%,穩(wěn)定時(shí)間宜小于c)特殊需求應(yīng)根據(jù)具體工程的要求確定。6.2.3故障穿越性能要求6.2.3.1電網(wǎng)故障時(shí)，UPFC串聯(lián)側(cè)需具備一定故障穿越能力，基本要求如下：a)電網(wǎng)嚴(yán)重故障時(shí)可短時(shí)閉鎖串聯(lián)換流器，并將換流器旁路，換流器旁路應(yīng)在UPFC保護(hù)動(dòng)作5ms內(nèi)完成；9b)如發(fā)生線路瞬時(shí)故障或鄰近線路故障，閉鎖旁路的串聯(lián)換流器宜在故障清除后10s內(nèi)完成自動(dòng)重啟，或滿足工程運(yùn)行需求。6.2.3.2電網(wǎng)故障時(shí)，UPFC并聯(lián)側(cè)需具備故障穿越能力，基本要求如下：a)并聯(lián)變壓器網(wǎng)側(cè)電壓在不低于10%額定電壓時(shí)，應(yīng)通過(guò)控制保證并聯(lián)換流器持續(xù)運(yùn)行；b)并聯(lián)變壓器網(wǎng)側(cè)電壓低于10%額定電壓時(shí)，應(yīng)通過(guò)控制保證并聯(lián)換流器并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)間不小于200ms,或滿足工程運(yùn)行需求。UPFC接入電網(wǎng)后對(duì)接入點(diǎn)電能質(zhì)量的影響要求如下：a)UPFC接入后，接入點(diǎn)的諧波電壓、諧波電流應(yīng)滿足GB/T14549及設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范的要求；b)UPFC接入后，接入點(diǎn)電壓波動(dòng)和閃變應(yīng)滿足GB/T12326的要求；c)UPFC接入后，接入點(diǎn)三相電壓不平衡應(yīng)滿足GB/T15543的要求；d)特殊需求應(yīng)根據(jù)具體工程的要求確定。UPFC的二次系統(tǒng)電磁發(fā)射應(yīng)符合GB/T14598.26—2015第5章規(guī)定的發(fā)射限值。抗擾度應(yīng)符合GB/T14598.26—2015第6章的要求和GB/T17626.8—2006、GB/T17626.9—2011、GB/T17626.10—2017的試驗(yàn)等級(jí)5級(jí)要求。UPFC中的串并聯(lián)變壓器、橋臂電抗器的噪聲應(yīng)滿足GB/T1094.10的要求，換流閥的噪聲應(yīng)滿足GB/T30553—2014的要求，換流閥冷卻系統(tǒng)的噪聲應(yīng)滿足GB/T22075的要求。廠界的可聽(tīng)噪聲水平應(yīng)控制在GB12348和GB3096要求的限制值以內(nèi)。6.2.7.1UPFC換流器損耗采用損耗值與換流器額定容量的比值指標(biāo)來(lái)評(píng)估，在額定輸出情況下，換流器損耗不高于0.8%,具體要求可根據(jù)工程實(shí)際需求確定。其中，換流閥損耗計(jì)算應(yīng)按照GB/T20989、GB/T30553—2014和GB/T35702(所有部分)的規(guī)定進(jìn)行。6.2.7.2變壓器損耗采用制造廠設(shè)計(jì)值或試驗(yàn)所得的數(shù)據(jù)，采用損耗值與對(duì)應(yīng)換流器額定容量的比值指標(biāo)來(lái)評(píng)估，變壓器損耗不宜超過(guò)0.4%。6.2.7.3輔助系統(tǒng)損耗包括水泵、風(fēng)機(jī)、加熱等系統(tǒng)的損耗，在標(biāo)稱電壓下進(jìn)行該部分損耗的估算。6.2.8強(qiáng)迫停運(yùn)次數(shù)每年設(shè)備原因引起的強(qiáng)迫停運(yùn)次數(shù)不超過(guò)3次，或根據(jù)運(yùn)行需要和設(shè)備技術(shù)水平，由業(yè)主和設(shè)備供應(yīng)商協(xié)商確定UPFC的年強(qiáng)迫停運(yùn)次數(shù)。7.1設(shè)計(jì)條件環(huán)境條件主要包括：a)海拔高度；c)污穢等級(jí)；d)地震烈度或動(dòng)峰值加速度；e)地下水深度、土壤電阻率等；f)UPFC審定的工程環(huán)境影響評(píng)價(jià)報(bào)告中提出的廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)及附近敏感點(diǎn)噪聲標(biāo)準(zhǔn)。7.1.2.1交流母線電壓變化范圍UPFC接入點(diǎn)的交流母線穩(wěn)態(tài)電壓變化范圍，包括：正常運(yùn)行電壓范圍、正常連續(xù)運(yùn)行電壓范圍、極端連續(xù)運(yùn)行電壓范圍。7.1.2.2交流母線頻率變化范圍UPFC所在系統(tǒng)正常及擾動(dòng)后的頻率變化范圍，包括：UPFC接入點(diǎn)交流母線頻率的正常波動(dòng)范圍、故障時(shí)頻率變化范圍、故障清除后頻率波動(dòng)的上下限范圍。動(dòng)和閃變、電壓暫降與短時(shí)中斷、暫時(shí)過(guò)電壓和瞬態(tài)過(guò)電壓等。UPFC接入點(diǎn)的交流系統(tǒng)母線及所安裝線路的短路電流水平，包括：最大三相短路電流、最大單相短路電流、最小三相短路電流、短路電流對(duì)應(yīng)的短路容量及系統(tǒng)電抗與電阻的比值。UPFC所在系統(tǒng)穩(wěn)定要求的主保護(hù)和后備保護(hù)切除故障時(shí)間。UPFC所在系統(tǒng)的重合閘方式及重合閘時(shí)序。7.2設(shè)計(jì)要求主參數(shù)的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足UPFC運(yùn)行方式、基本功能、故障穿越功能和附加功能的要求，同時(shí)對(duì)于電網(wǎng)遠(yuǎn)景發(fā)展應(yīng)具有適應(yīng)性。UPFC裝置的串/并聯(lián)側(cè)容量應(yīng)結(jié)合規(guī)劃，根據(jù)近/遠(yuǎn)期電網(wǎng)的潮流調(diào)節(jié)需求和無(wú)功電壓支撐需求加以確定，并對(duì)規(guī)劃中的不確定因素具有適應(yīng)性。為提高裝置運(yùn)行的可靠性，可兼顧考慮并聯(lián)側(cè)與串聯(lián)側(cè)的互為備用的需求，優(yōu)化串/并聯(lián)側(cè)容量選擇。UPFC裝置串/并聯(lián)側(cè)容量確定后，應(yīng)按照技術(shù)/經(jīng)濟(jì)最優(yōu)的原則確定換流閥交/直流側(cè)額定電壓和額定電流。變壓器變比應(yīng)根據(jù)交流側(cè)額定電壓和閥側(cè)額定電壓確定。7.2.2主要內(nèi)容及參數(shù)主要內(nèi)容及參數(shù)應(yīng)包括：a)UPFC裝置容量；b)UPFC串聯(lián)側(cè)容量；c)UPFC并聯(lián)側(cè)容量；d)并聯(lián)側(cè)注入電流；f)接地方式和接地電阻；g)啟動(dòng)電阻器的阻值及吸收能量值；h)接入線路短路電流；i)串聯(lián)側(cè)注入電壓；k)直流電壓；1)橋臂級(jí)聯(lián)單元數(shù)目；m)閥電抗器的電抗值；n)開(kāi)關(guān)器件的電壓/電流等級(jí)選擇；o)子模塊的電容器參數(shù)值；p)晶閘管旁路開(kāi)關(guān)的額定運(yùn)行電壓和最大承受電流；r)避雷器的持續(xù)運(yùn)行電壓、額定電壓、保護(hù)水平和能量值；s)換流閥冷卻容量；t)過(guò)電流倍數(shù)；u)故障穿越性能。在同時(shí)出現(xiàn)潮流和動(dòng)態(tài)無(wú)功問(wèn)題的情況下，作為UPFC運(yùn)行。在單獨(dú)出現(xiàn)潮流復(fù)雜多變、輸電線路或斷面潮流分布不均的情況下，可作為SSSC獨(dú)立運(yùn)行。在單獨(dú)出現(xiàn)動(dòng)態(tài)無(wú)功缺乏的情況下，可作為STATCOM獨(dú)立運(yùn)行。UPFC在串聯(lián)側(cè)換流器發(fā)生故障時(shí)，可作為STATCOM獨(dú)立運(yùn)行；在并聯(lián)側(cè)換流器發(fā)生故障時(shí)，可作為SSSC獨(dú)立運(yùn)行。7.2.4潮流調(diào)節(jié)范圍應(yīng)針對(duì)系統(tǒng)的典型運(yùn)行方式，明確UPFC的有功功率潮流調(diào)節(jié)范圍。該調(diào)節(jié)范圍根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行方式、控制需求及UPFC串聯(lián)側(cè)容量確定。單位容量調(diào)節(jié)系數(shù)用于衡量UPFC的潮流調(diào)節(jié)效果，可從線路、通道的輸電能力提高值和安全穩(wěn)定控制措施量變化值方面考慮。方案比選時(shí)應(yīng)比較UPFC的調(diào)節(jié)效果，宜選取單位容量調(diào)節(jié)系數(shù)高的技術(shù)方案。7.2.5無(wú)功電壓調(diào)節(jié)范圍應(yīng)針對(duì)系統(tǒng)的典型運(yùn)行方式，明確UPFC的交流母線電壓調(diào)節(jié)范圍。該調(diào)節(jié)范圍應(yīng)滿足系統(tǒng)靜對(duì)于存在電壓穩(wěn)定問(wèn)題的場(chǎng)景，UPFC并聯(lián)側(cè)容量選取應(yīng)滿足對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)電壓穩(wěn)定極限的提升需求。7.3過(guò)電壓與絕緣配合7.3.1絕緣配合原則UPFC的絕緣配合程序一般有以下步驟：a)研究UPFC各種過(guò)電壓，并對(duì)UPFC過(guò)電壓進(jìn)行仿真計(jì)算；b)根據(jù)過(guò)電壓研究結(jié)果及保護(hù)對(duì)象的重要性，初步確定避雷器配置方案，包括避雷器類型、數(shù)量、安裝位置、額定電壓及避雷器的伏安特性；c)對(duì)配置避雷器后的UPFC,進(jìn)行過(guò)電壓研究，得到UPFC過(guò)電壓水平及避雷器的暫態(tài)應(yīng)力，其中避雷器暫態(tài)應(yīng)力包括避雷器的暫態(tài)電壓，暫態(tài)電流及吸收能量；d)根據(jù)步驟C的研究結(jié)果，綜合考慮設(shè)備絕緣水平及避雷器造價(jià)，確定是否需要調(diào)整避雷器配置，如果是，則返回步驟c),如果不是，確定避雷器保護(hù)水平、能量及設(shè)備絕緣水平，絕緣配合結(jié)束。典型的UPFC避雷器布置方案如附錄D所示，避雷器配置原則如下：a)交流側(cè)產(chǎn)生的過(guò)電壓應(yīng)由交流側(cè)避雷器加以限制；b)直流側(cè)產(chǎn)生的過(guò)電壓應(yīng)由直流側(cè)避雷器加以限制；c)關(guān)鍵的設(shè)備，應(yīng)由與其相連的避雷器保護(hù)。7.3.1.3避雷器的保護(hù)水平及能量要求避雷器的保護(hù)水平及能量要求如下：a)安裝于并聯(lián)變壓器網(wǎng)側(cè)和串聯(lián)變壓器網(wǎng)側(cè)對(duì)地聯(lián)接交流避雷器的保護(hù)水平及能量要求，由交流系統(tǒng)在操作和故障期間在UPFC接入點(diǎn)處產(chǎn)生的操作過(guò)電壓和雷擊交流線路在UPFC接入點(diǎn)處產(chǎn)生的雷電侵入波過(guò)電壓確定。b)安裝于串聯(lián)變壓器繞組兩端跨接交流避雷器的保護(hù)水平及能量要求，由交流系統(tǒng)接地故障在串聯(lián)變壓器繞組兩端產(chǎn)生的操作過(guò)電壓及雷擊交流線路在串聯(lián)變壓器繞組兩端產(chǎn)生的雷電侵入波過(guò)電壓決定。c)安裝于變壓器閥側(cè)對(duì)地交流避雷器及換流閥交流側(cè)對(duì)地交流避雷器的保護(hù)水平及能量要求，由交流系統(tǒng)接地故障期間通過(guò)串聯(lián)變壓器傳遞到UPFC內(nèi)部的操作過(guò)電壓以及UPFC內(nèi)部故障產(chǎn)生的操作過(guò)電壓決定。UPFC內(nèi)部故障包括換流閥直接側(cè)接地故障、換流閥交流側(cè)單相接地故障、變壓器閥側(cè)單相接地故障、變壓器閥側(cè)兩相接地故障、變壓器閥側(cè)三相接地故障、變壓器閥側(cè)兩相短路故障以及換流閥橋臂短路故障等。d)安裝于換流閥直流側(cè)的直流避雷器保護(hù)水平及能量要求，由UPFC的換流閥直流側(cè)單極接地故障產(chǎn)生的操作過(guò)電壓決定。7.3.2運(yùn)行中的電壓根據(jù)UPFC的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和運(yùn)行特點(diǎn)，可將其分為六個(gè)關(guān)鍵區(qū)域，包括并聯(lián)變壓器網(wǎng)側(cè)、并聯(lián)變壓器閥側(cè)、換流器閥底、換流器直流側(cè)、串聯(lián)變壓器閥側(cè)、串聯(lián)變壓器網(wǎng)側(cè)，如圖5所示。GB/T40867—2021標(biāo)引序號(hào)說(shuō)明：a——并聯(lián)變壓器網(wǎng)側(cè)；b——并聯(lián)變壓器閥側(cè)；c——換流器閥底；d——換流器直流側(cè)；e——串聯(lián)變壓器閥側(cè)；f——串聯(lián)變壓器網(wǎng)側(cè)。圖5UPFC關(guān)鍵區(qū)域劃分UPFC的額定電壓和最高運(yùn)行電壓是過(guò)電壓計(jì)算、確定避雷器性能參數(shù)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，可按以下原則確定：a)串、并聯(lián)變壓器網(wǎng)側(cè)交流額定電壓及最高運(yùn)行電壓取決于其聯(lián)網(wǎng)的交流系統(tǒng)電壓。b)串、并聯(lián)變壓器閥側(cè)最高運(yùn)行電壓根據(jù)式(1)計(jì)算得到：式中：U?m——串、并聯(lián)變壓器閥側(cè)最高運(yùn)行電壓；k——配合系數(shù)，220kV及以下系統(tǒng)k=1.15,220kV以上系統(tǒng)k=1.1;U?N——串、并聯(lián)變壓器閥側(cè)額定電壓。c)換流器閥底最高運(yùn)行電壓根據(jù)式(2)計(jì)算得到： (2)U?m——換流器閥底最高運(yùn)行電壓；M——最大調(diào)制度；U?n——換流器直流側(cè)額定電壓。d)換流器直流側(cè)最高運(yùn)行電壓可取為1.05倍直流額定電壓(考慮運(yùn)行過(guò)程中極線電壓的波動(dòng)以及測(cè)量誤差等因素)。7.3.3設(shè)備的保護(hù)和絕緣水平UPFC設(shè)備按照所處區(qū)域總體可分為交流側(cè)設(shè)備和直流側(cè)設(shè)備。對(duì)于交流側(cè)設(shè)備，如變壓器、隔離開(kāi)關(guān)、啟動(dòng)電阻等，可參照交流系統(tǒng)的相關(guān)絕緣配合標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行選取；對(duì)于直流側(cè)設(shè)備，在采用慣用法進(jìn)行絕緣配合時(shí)，可參考GB/T311.3中的相關(guān)規(guī)定，該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)海拔1000m以下的常規(guī)直流輸電工程換流站設(shè)備給出了要求的絕緣耐受電壓與沖擊保護(hù)水平比值。根據(jù)以上原則，UPFC的絕緣裕度如表1所示。每一個(gè)或一類設(shè)備的絕緣水平確定應(yīng)按以下4個(gè)步驟進(jìn)行：a)確定哪種避雷器動(dòng)作將會(huì)在設(shè)備上引起最高的過(guò)電壓。b)根據(jù)配合電流確定對(duì)應(yīng)避雷器在各種沖擊電壓下的保護(hù)水平。c)根據(jù)規(guī)定的絕緣裕度要求，確定設(shè)備的最低絕緣水平，如式(3)所示。在雷電過(guò)電壓、操作過(guò)電壓作用和陡波前沖擊過(guò)電壓時(shí)，式中設(shè)備的絕緣耐受強(qiáng)度分別為雷電沖擊耐受電壓、操作沖擊耐受電壓和陡波前沖擊耐受電壓。式中：Uw——設(shè)備的絕緣耐受強(qiáng)度；km——絕緣裕度；Up——避雷器的保護(hù)水平。d)根據(jù)GB/T311.1中規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)電壓序列，將設(shè)備絕緣水平向上規(guī)整到最近的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)電壓。表1UPFC設(shè)備絕緣配合裕度設(shè)備類型交流開(kāi)關(guān)場(chǎng)——包括母線，戶外絕緣和其他通常設(shè)備變壓器(油絕緣設(shè)備)變壓器線路側(cè)變壓器閥側(cè)換流閥直流閥廳設(shè)備TBS閥注1:RSIWV——要求的操作沖擊耐受電壓(RequiredSwitchingImpulseWithstandVoltage);SIPL——操作沖擊保護(hù)水平(SwitchingImpulseProtectiveLevel);RLIWV——要求的雷電沖擊耐受電壓(RequiredLightningImpulesWithstandVoltage);LIPL——雷電沖擊保護(hù)水平(LightningImpulesProtectiveLevels);RSFIWV—-要求的陡波前沖擊耐受電壓(RequiredSteepFrontImpulseWithstandVoltage);STIPL——陡波前沖擊保護(hù)水平(SteepWaveFrontImpulesProtectionLevel)。注2:配合系數(shù)僅適用于由緊靠的避雷器直接保護(hù)的設(shè)備。注3:STIPL用于閥避雷器。8一次設(shè)備基本要求8.1換流閥換流閥應(yīng)滿足如下通用要求：a)UPFC所用換流閥宜為空氣絕緣、水冷卻的戶內(nèi)支撐式或懸掛式換流閥。b)換流閥結(jié)構(gòu)宜采用基于半橋型子模塊級(jí)聯(lián)的模塊化多電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。c)閥橋臂中的各子模塊應(yīng)可獨(dú)立控制且故障時(shí)可隔離，運(yùn)行期間故障模塊可以被旁路器件旁路。d)閥應(yīng)設(shè)計(jì)成故障容許型，子模塊冗余度的確定宜滿足如下要求，特殊需求可根據(jù)具體工程的需求確定：1)在兩次計(jì)劃?rùn)z修之間的12個(gè)月運(yùn)行周期內(nèi)，如果在此運(yùn)行周期開(kāi)始時(shí)沒(méi)有損壞的子模塊，并且在運(yùn)行期間內(nèi)不進(jìn)行任何子模塊更換，冗余子模塊全部損壞的橋臂不超過(guò)1個(gè)；2)各橋臂中的冗余子模塊級(jí)數(shù)應(yīng)不小于12個(gè)月運(yùn)行周期內(nèi)損壞的子模塊級(jí)數(shù)的期望值的2.5倍，也不應(yīng)少于每閥子模塊總數(shù)的5%。e)閥的損耗計(jì)算參考標(biāo)準(zhǔn)GB/T35702(所有部分)進(jìn)行，特殊需求可根據(jù)具體工程的要求確定。f)換流閥機(jī)械性能應(yīng)滿足靜態(tài)載荷和抗震要求。8.1.2過(guò)電壓防護(hù)及絕緣要求換流閥的過(guò)電壓防護(hù)及絕緣應(yīng)滿足如下要求：a)換流閥的絕緣設(shè)計(jì)需要考慮換流閥和閥支架耐受交流電壓、直流電壓、操作沖擊電壓、雷電沖擊電壓、陡波前沖擊電壓的能力。b)換流閥的過(guò)電壓能力設(shè)計(jì)需要考慮足夠的安全系數(shù)，且承受各種過(guò)電壓的要求。安全系數(shù)的確定需考慮串聯(lián)子模塊或可關(guān)斷半導(dǎo)體器件的電壓不均勻分布、過(guò)電壓保護(hù)水平的分散性，以及換流閥內(nèi)其他因素對(duì)換流閥耐壓能力的影響。c)應(yīng)結(jié)合工程實(shí)際情況，考慮適當(dāng)?shù)慕^緣裕度系數(shù)，在所有冗余子模塊都損壞的條件下，閥內(nèi)各點(diǎn)的絕緣宜具有以下安全系數(shù)：1)對(duì)于操作沖擊電壓，超過(guò)避雷器保護(hù)水平的15%;2)對(duì)于雷電沖擊電壓，超過(guò)避雷器保護(hù)水平的15%;3)對(duì)于陡波頭沖擊電壓，超過(guò)避雷器保護(hù)水平的20%。8.1.3電流耐受能力要求換流閥電流耐受能力應(yīng)滿足如下要求：a)換流閥的電流耐受能力設(shè)計(jì)需要考慮換流閥的部件(可關(guān)斷閥器件、電容器等)承受正常運(yùn)行電流和暫態(tài)過(guò)電流的水平，包括幅值、持續(xù)時(shí)間、周期數(shù)、電流上升率等，同時(shí)還需要考慮足夠的安全裕度b)換流閥的暫態(tài)過(guò)電流與故障類型、UPFC接入交流系統(tǒng)短路容量、直流系統(tǒng)電壓、模塊化多電平換流器子模塊的數(shù)量和電容值以及橋臂電抗器電感值等參數(shù)有關(guān)。c)換流閥的暫態(tài)過(guò)電流計(jì)算時(shí)，需要考慮UPFC接入交流系統(tǒng)故障和直流系統(tǒng)故障等產(chǎn)生的暫態(tài)過(guò)電流。閥基控制器應(yīng)滿足如下要求：a)閥基控制器應(yīng)設(shè)計(jì)為完全冗余系統(tǒng)，并具有完善的自檢功能和符合規(guī)范要求的接口，用于觸發(fā)和監(jiān)測(cè)換流閥，閥基控制器的故障不應(yīng)造成閥損壞。b)閥基控制器的功能包括但不限于：1)閥基控制器應(yīng)能接收上層控制保護(hù)系統(tǒng)發(fā)送的控制保護(hù)信號(hào)，將其轉(zhuǎn)換為控制脈沖后分配給子模塊控制板，對(duì)子模塊的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)并上報(bào)至上級(jí)控制保護(hù)系統(tǒng)。2)子模塊控制板實(shí)現(xiàn)子模塊單元的控制、電容電壓監(jiān)測(cè)和子模塊狀態(tài)監(jiān)測(cè)，并將電容電壓、模塊狀態(tài)等信息回報(bào)給閥基控制器。3)任一子模塊損壞時(shí)，閥基控制器應(yīng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。如果子模塊損壞數(shù)超過(guò)冗余數(shù)，應(yīng)向上級(jí)控制保護(hù)系統(tǒng)發(fā)出跳閘請(qǐng)求。4)子模塊電容電壓平衡控制功能，應(yīng)確保子模塊電容電壓維持在一個(gè)合理的范圍。5)閥保護(hù)功能應(yīng)根據(jù)子模塊回報(bào)的狀態(tài)信息，進(jìn)行故障判斷，并根據(jù)故障等級(jí)進(jìn)行相應(yīng)的處8.2換流閥冷卻系統(tǒng)換流閥冷卻系統(tǒng)應(yīng)滿足GB/T29629的相關(guān)規(guī)定。水冷室宜滿足以下條件：a)全封閉戶內(nèi)，帶通風(fēng)或空調(diào)；b)溫度范圍為5℃~40℃;c)機(jī)械設(shè)備間相對(duì)濕度不大于80%,水冷控制柜室相對(duì)濕度不大于70%,如控制柜室和機(jī)械設(shè)備安裝在同一房間，相對(duì)濕度按高要求確定；d)無(wú)導(dǎo)電或爆炸性塵埃，無(wú)腐蝕金屬或破壞絕緣的氣體或蒸汽；e)無(wú)劇烈振動(dòng)或沖擊。內(nèi)冷卻水采用密閉式循環(huán)的去離子水。部分內(nèi)冷卻水經(jīng)旁路由去離子裝置去除雜質(zhì)離子。內(nèi)冷卻水及其補(bǔ)充水的水質(zhì)應(yīng)滿足表2要求。表2內(nèi)冷卻水的電導(dǎo)率和pH值類別電導(dǎo)率內(nèi)冷卻水6.5～8.5去離子裝置出水6.5～8.5內(nèi)冷卻水的補(bǔ)充水6.5～8.5注1:根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)使用情況，水質(zhì)要求可適當(dāng)調(diào)整。在寒冷地區(qū)，可在內(nèi)冷卻水中加一定比例的有機(jī)防凍液。內(nèi)冷卻水流量應(yīng)在換流閥設(shè)計(jì)提出的最小流量和最大流量之間選取。內(nèi)冷卻水進(jìn)入每個(gè)換流閥塔的流量宜保持一致。如戶外熱交換器不止一組，內(nèi)冷卻水進(jìn)入每組熱交換器的流量也宜保持一致。去離子裝置要求如下：a)部分內(nèi)冷卻水流經(jīng)去離子裝置去除水中的雜質(zhì)離子，以維持內(nèi)冷卻水的電導(dǎo)率在規(guī)定范圍內(nèi)；b)應(yīng)設(shè)置不少于兩套去離子裝置，采用至少一套備用的工作方式。每個(gè)去離子裝置中的離子交換樹(shù)脂的使用壽命至少應(yīng)為一年。冷卻設(shè)備應(yīng)設(shè)置網(wǎng)孔徑不大于200μm的主循環(huán)過(guò)濾器。主循環(huán)過(guò)濾器應(yīng)能在不中斷運(yùn)行的情況下清洗或更換，其濾芯應(yīng)具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度以防在冷卻水沖刷下?lián)p傷。8.3串聯(lián)變壓器串聯(lián)變壓器通用要求如下：a)串聯(lián)變壓器繞組型式宜采用三相或單相雙繞組帶穩(wěn)定繞組、無(wú)分接的型式；b)串聯(lián)變壓器聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)應(yīng)采用Ⅲ(網(wǎng)側(cè)),yn(閥側(cè)),d(穩(wěn)定繞組),網(wǎng)側(cè)繞組首末端分別引出；c)串聯(lián)變壓器額定電壓比(網(wǎng)側(cè)繞組與閥側(cè)繞組電壓比)應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)確定，電壓比誤差應(yīng)滿足GB/T1094.1的規(guī)定，當(dāng)由于變比特殊引起變比超過(guò)GB/T1094.1的規(guī)定，可根據(jù)具體工程的要求確定；d)串聯(lián)變壓器網(wǎng)側(cè)繞組與閥側(cè)繞組的額定容量相同，其大小根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)確定，穩(wěn)定繞組的額定容量宜不小于網(wǎng)側(cè)繞組額定容量的1/3;e)串聯(lián)變壓器網(wǎng)側(cè)繞組對(duì)閥側(cè)繞組的短路阻抗應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)確定，網(wǎng)側(cè)繞組對(duì)穩(wěn)定繞組、閥側(cè)繞組對(duì)穩(wěn)定繞組短路阻抗由變壓器制造廠規(guī)定，短路阻抗偏差應(yīng)滿足GB/T1094.1的規(guī)定；f)串聯(lián)變壓器額定頻率應(yīng)為50Hz;g)串聯(lián)變壓器冷卻方式宜采用油浸自冷式(ONAN);h)串聯(lián)變壓器的承受直流偏磁能力應(yīng)滿足具體工程要求；i)串聯(lián)變壓器的型號(hào)命名要求為：電壓等級(jí)kV—單相(三相)注：串聯(lián)變壓器的網(wǎng)側(cè)繞組為與線路串聯(lián)的串聯(lián)繞組，閥側(cè)繞組為勵(lì)磁繞組。8.3.2絕緣水平要求串聯(lián)變壓器的絕緣水平要求如下：a)串聯(lián)變壓器網(wǎng)側(cè)繞組端對(duì)地額定操作沖擊耐受電壓、額定短時(shí)工頻耐受電壓應(yīng)不低于所接入線路的絕緣水平；b)串聯(lián)變壓器網(wǎng)側(cè)繞組首末端間雷電沖擊耐受電壓與額定操作沖擊耐受電壓應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)絕緣配合要求確定；c)串聯(lián)變壓器網(wǎng)側(cè)繞組端間額定短時(shí)工頻耐受電壓應(yīng)根據(jù)運(yùn)行過(guò)電壓和試驗(yàn)傳遞過(guò)電壓確定，宜就高選取，若由于串聯(lián)變壓器特殊結(jié)構(gòu)原因無(wú)法試驗(yàn)驗(yàn)證的，可根據(jù)具體工程的要求確定；d)串聯(lián)變壓器閥側(cè)繞組與穩(wěn)定繞組絕緣水平應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)并參照GB/T311.1的高一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)絕緣水平執(zhí)行，還宜滿足網(wǎng)側(cè)繞組絕緣試驗(yàn)時(shí)傳遞過(guò)電壓要求。8.3.3承受短路能力要求串聯(lián)變壓器的承受短路能力的要求如下：a)串聯(lián)變壓器應(yīng)具有承受外部短路的能力，應(yīng)滿足GB/T1094.5要求。b)串聯(lián)變壓器網(wǎng)側(cè)繞組承受短路電流按照電網(wǎng)規(guī)劃確定，并需要考慮串聯(lián)變壓器阻抗對(duì)系統(tǒng)短路電流的限制作用；閥側(cè)繞組承受短路電流由網(wǎng)側(cè)繞組短路電流及變比確定。8.3.4承受過(guò)勵(lì)磁能力要求變壓器應(yīng)承受以下故障工況所產(chǎn)生的變壓器過(guò)勵(lì)磁沖擊：a)網(wǎng)側(cè)繞組一端短路或接地，流過(guò)變壓器設(shè)計(jì)的最大短路電流，閥側(cè)開(kāi)關(guān)閉合，持續(xù)時(shí)間為網(wǎng)側(cè)旁路開(kāi)關(guān)短接串聯(lián)變壓器時(shí)間；b)網(wǎng)側(cè)繞組一端短路或接地，流過(guò)變壓器設(shè)計(jì)的最大短路電流，閥側(cè)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，持續(xù)時(shí)間為閥側(cè)開(kāi)關(guān)完全閉合的時(shí)間；c)變壓器的過(guò)勵(lì)磁倍數(shù)和持續(xù)時(shí)間要求應(yīng)根據(jù)具體工程需求確定。8.4并聯(lián)變壓器并聯(lián)變壓器應(yīng)滿足下列要求：a)并聯(lián)變壓器繞組型式、聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)、短路阻抗應(yīng)根據(jù)所接入系統(tǒng)的電壓等級(jí)，通過(guò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后優(yōu)化選取；b)額定電壓比應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)確定；c)網(wǎng)側(cè)繞組與閥側(cè)繞組的額定容量應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)確定；d)額定頻率應(yīng)為50Hz;e)冷卻方式應(yīng)采用油浸自冷式；f)串聯(lián)變壓器的承受直流偏磁能力應(yīng)滿足具體工程要求；g)閥側(cè)繞組中性點(diǎn)接地方式宜經(jīng)高電阻接地。8.5橋臂電抗器橋臂電抗器應(yīng)滿足下列要求：a)橋臂電抗器應(yīng)滿足GB/T1094.6的相關(guān)規(guī)定。b)橋臂電抗器應(yīng)選用干式空芯電抗器。c)橋臂電抗器電抗值的選擇應(yīng)由系統(tǒng)設(shè)計(jì)確定。d)橋臂電抗器電抗值的偏差應(yīng)滿足以下要求：1)與額定值的偏差應(yīng)小于±5%;2)同相上下橋臂之間的互差應(yīng)小于±0.5%;3)同一換流閥的相間平均互差應(yīng)小于±1%;4)不同換流閥之間的互差應(yīng)小于±2%。e)橋臂電抗器的額定電流應(yīng)包括額定工頻交流電流、額定直流電流、額定二次諧波電流等分量，各分量的大小由系統(tǒng)設(shè)計(jì)確定。f)橋臂電抗器的絕緣水平應(yīng)根據(jù)換流閥交流側(cè)電壓等級(jí)并參照GB/T311.1的較高標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。8.6閥側(cè)旁路開(kāi)關(guān)閥側(cè)旁路開(kāi)關(guān)主要包括晶閘管旁路開(kāi)關(guān)(TBS)、機(jī)械旁路開(kāi)關(guān)等，機(jī)械旁路開(kāi)關(guān)宜采用快速型開(kāi)關(guān)。當(dāng)系統(tǒng)故障時(shí)，通過(guò)TBS和機(jī)械旁路開(kāi)關(guān)的配合，實(shí)現(xiàn)對(duì)串聯(lián)變壓器、串聯(lián)側(cè)換流閥的保護(hù)。8.6.2晶閘管旁路開(kāi)關(guān)要求晶閘管旁路開(kāi)關(guān)應(yīng)滿足下列要求：a)安裝于閥側(cè)時(shí)，TBS的額定電壓應(yīng)不小于串聯(lián)變壓器閥側(cè)繞組額定電壓，其對(duì)地絕緣水平應(yīng)不小于串聯(lián)變壓器閥側(cè)對(duì)地絕緣水平，其閥端電壓應(yīng)不小于串聯(lián)變壓器閥側(cè)繞組端間電壓；b)TBS閥故障電流耐受能力應(yīng)大于UPFC所接入線路最大短路電流時(shí)所對(duì)應(yīng)的串聯(lián)變壓器閥側(cè)電流，且其故障電流耐受時(shí)間應(yīng)大于串聯(lián)變壓器兩側(cè)機(jī)械旁路開(kāi)關(guān)的合閘時(shí)間；TBS閥的觸發(fā)導(dǎo)通延時(shí)宜小于1ms;TBS閥應(yīng)耐受機(jī)械旁路開(kāi)關(guān)操作引起的過(guò)電壓；c)TBS應(yīng)配置限流電抗器或飽和電抗器，限制晶閘管在開(kāi)通前最大電流上升率；d)TBS中晶閘管、阻尼電阻、靜態(tài)均壓電阻、飽和電抗器或限流電抗器宜采用自然冷卻的方式；e)TBS中晶閘管的觸發(fā)方式應(yīng)采用連續(xù)脈沖群觸發(fā)和擊穿二極管(BOD)觸發(fā)的混合觸發(fā)方式，脈沖持續(xù)時(shí)間不小于故障電流耐受時(shí)間，BOD的觸發(fā)電壓應(yīng)由系統(tǒng)過(guò)電壓水平確定；f)單相閥中串聯(lián)晶閘管級(jí)冗余度宜不小于1.03,TBS閥組冗余級(jí)數(shù)宜按年損壞率的2.5倍配置；g)正常運(yùn)行時(shí)要求能監(jiān)測(cè)閥組每一級(jí)晶閘管的工作狀態(tài)，如果有晶閘管發(fā)生損壞能準(zhǔn)確定位并h)TBS閥組的噪聲宜小于50dB。8.6.3機(jī)械旁路開(kāi)關(guān)機(jī)械旁路開(kāi)關(guān)應(yīng)滿足下列要求：a)機(jī)械旁路開(kāi)關(guān)應(yīng)與TBS并聯(lián)，機(jī)械旁路開(kāi)關(guān)的額定電壓應(yīng)不小于串聯(lián)變壓器閥側(cè)繞組的額定電壓，則其對(duì)地絕緣水平不小于串聯(lián)變壓器閥側(cè)對(duì)地絕緣水平，其斷口耐壓水平不小于串聯(lián)變壓器閥側(cè)繞組端間電壓；b)機(jī)械旁路開(kāi)關(guān)故障電流耐受水平應(yīng)根據(jù)UPFC所接入系統(tǒng)的短路水平進(jìn)行選擇；c)機(jī)械旁路開(kāi)關(guān)合閘時(shí)間宜小于40ms,合閘時(shí)間最大值與最小值之差宜不大于5ms;d)機(jī)械旁路開(kāi)關(guān)應(yīng)具備三相機(jī)械聯(lián)動(dòng)或三相電氣聯(lián)動(dòng)功能；e)機(jī)械旁路開(kāi)關(guān)宜雙重配置。晶閘管旁路開(kāi)關(guān)與機(jī)械旁路開(kāi)關(guān)的配合應(yīng)滿足下列要求：a)機(jī)械開(kāi)關(guān)作為TBS的后備保護(hù)功能，要求在觸發(fā)TBS導(dǎo)通的同時(shí)給并聯(lián)的快速機(jī)械旁路開(kāi)關(guān)發(fā)出合閘命令，機(jī)械開(kāi)關(guān)應(yīng)能承受TBS的轉(zhuǎn)移電流；b)在機(jī)械開(kāi)關(guān)合閘后，應(yīng)閉鎖TBS的觸發(fā)脈沖；如果快速機(jī)械旁路開(kāi)關(guān)發(fā)生拒動(dòng)，應(yīng)有相應(yīng)的后備措施。8.7接地系統(tǒng)接地系統(tǒng)的一般要求如下：a)UPFC并聯(lián)變壓器網(wǎng)側(cè)繞組中性點(diǎn)的接地方式應(yīng)根據(jù)其接入的系統(tǒng)電壓等級(jí)和運(yùn)行情況選擇，如并聯(lián)變壓器接入110kV及以上的交流系統(tǒng)，網(wǎng)側(cè)宜采用Y型接線，中性點(diǎn)直接接地或者經(jīng)小電阻接地；如并聯(lián)變壓器接入35kV及以下的交流系統(tǒng)，網(wǎng)側(cè)宜采用D型接線方式。b)UPFC的并聯(lián)變壓器和串聯(lián)變壓器的閥側(cè)繞組中性點(diǎn)宜采用經(jīng)電阻接地方式，接地電阻大小宜根據(jù)閥側(cè)的電壓和UPFC直流系統(tǒng)電壓的大小等因素綜合考慮確定。8.8啟動(dòng)電阻啟動(dòng)電阻主要參數(shù)及一般要求如下：a)電阻阻值及偏差：?jiǎn)?dòng)回路的電阻阻值的選擇需根據(jù)啟動(dòng)過(guò)程中換流閥功率模塊對(duì)取能電壓的要求及限制啟動(dòng)沖擊電流等因素確定，電阻阻值偏差根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)確定；b)充電電流：充電電流包括啟動(dòng)過(guò)程中的瞬態(tài)電流，以及沖擊后的穩(wěn)態(tài)電流，穩(wěn)態(tài)電流持續(xù)時(shí)間應(yīng)根據(jù)控制系統(tǒng)功能設(shè)定的需求設(shè)定；c)單次充電時(shí)間：?jiǎn)?dòng)電阻單次充電時(shí)間應(yīng)不短于直流母線電壓達(dá)到交流線電壓峰值的0.9倍所需的時(shí)間；d)沖擊能量：不小于單次充電時(shí)間內(nèi)電阻能量消耗，并滿足溫升要求；e)連續(xù)充電要求：應(yīng)能滿足連續(xù)5次、每次間隔30min的充電，5次以后間隔2h再次充電的能f)電阻及支撐絕緣子的絕緣性能要求：根據(jù)并聯(lián)變壓器閥側(cè)電壓，按照GB/T311.1的較高標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。8.9避雷器避雷器的配置應(yīng)遵循以下原則：a)確定避雷器參數(shù)時(shí)，宜結(jié)合TBS的旁路保護(hù)特性，優(yōu)化確定避雷器保護(hù)水平、配合參數(shù)和能量；b)兼顧可靠性和經(jīng)濟(jì)性，換流閥等核心設(shè)備需要多級(jí)保護(hù)，多級(jí)保護(hù)之間應(yīng)充分考慮參數(shù)配合8.10交流開(kāi)關(guān)設(shè)備8.10.1網(wǎng)側(cè)旁路斷路器網(wǎng)側(cè)旁路斷路器應(yīng)滿足如下要求：a)網(wǎng)側(cè)旁路斷路器應(yīng)滿足GB/T1984的相關(guān)規(guī)定；b)當(dāng)采用戶外布置的空氣絕緣開(kāi)關(guān)設(shè)備時(shí)，外絕緣爬電比距應(yīng)滿足GB/T26218.1的要求；c)網(wǎng)側(cè)旁路斷路器應(yīng)能關(guān)合線路故障電流；d)當(dāng)設(shè)計(jì)有線路斷路器執(zhí)行線路故障電流開(kāi)斷動(dòng)作時(shí)，網(wǎng)側(cè)旁路斷路器可不執(zhí)行開(kāi)斷線路故障電流的動(dòng)作；e)網(wǎng)側(cè)旁路斷路器的端口絕緣不應(yīng)低于串聯(lián)變壓器的保護(hù)水平，對(duì)地絕緣應(yīng)與系統(tǒng)電壓水平相對(duì)應(yīng)；f)網(wǎng)側(cè)旁路斷路器宜具有雙合閘線圈；g)網(wǎng)側(cè)旁路斷路器的合閘時(shí)間應(yīng)與串聯(lián)變壓器的過(guò)勵(lì)磁能力相配合8.10.2網(wǎng)側(cè)旁路隔離開(kāi)關(guān)網(wǎng)側(cè)旁路隔離開(kāi)關(guān)應(yīng)滿足如下要求：a)隔離開(kāi)關(guān)應(yīng)滿足GB/T1985和GB/T6115.2的相關(guān)規(guī)定；b)旁路隔離開(kāi)關(guān)宜具有足夠的轉(zhuǎn)換電流開(kāi)合能力，轉(zhuǎn)換電流不宜低于串聯(lián)變壓器被旁路情況下線路電流；c)串聯(lián)隔離開(kāi)關(guān)宜具備開(kāi)合小電容電流能力，電容電流由串聯(lián)變壓器對(duì)地電容及閥側(cè)設(shè)備對(duì)地電容電流確定；d)串聯(lián)隔離開(kāi)關(guān)應(yīng)設(shè)置接地開(kāi)關(guān)，并應(yīng)具備聯(lián)鎖功能，以提供UPFC交流串聯(lián)部分檢修狀態(tài)下的安全接地。8.10.3網(wǎng)側(cè)并聯(lián)開(kāi)關(guān)設(shè)備網(wǎng)側(cè)并聯(lián)接入開(kāi)關(guān)設(shè)備應(yīng)滿足如下要求：a)斷路器和隔離開(kāi)關(guān)應(yīng)分別滿足GB/T1984和GB/T1985的要求；b)應(yīng)滿足UPFC裝置最大輸出電流和開(kāi)斷UPFC裝置故障電流的要求；c)應(yīng)滿足將UPFC裝置投入交流系統(tǒng)或者退出交流系統(tǒng)轉(zhuǎn)檢修的功能要求和控制保護(hù)要求；d)應(yīng)設(shè)置接地開(kāi)關(guān)，并應(yīng)具備聯(lián)鎖功能，以提供UPFC交流并聯(lián)部分檢修狀態(tài)下的安全接地。8.11測(cè)量裝置測(cè)量裝置應(yīng)滿足如下要求：a)換流閥正負(fù)極線上配置直流電壓測(cè)量裝置，可采用直流分壓器，其額定電壓應(yīng)不小于UPFC直流母線電壓，其性能應(yīng)滿足GB/T26217的要求。b)換流閥正負(fù)極線、換流閥的上下橋臂、串聯(lián)變壓器和并聯(lián)變壓器中性線應(yīng)配置電子式電流測(cè)量裝置；換流閥和變壓器之間宜配置電子式和電磁式電流測(cè)量裝置。應(yīng)滿足以下要求：1)電子式電流測(cè)量裝置應(yīng)滿足GB/T26216.1的要求；2)電子式電流測(cè)量裝置應(yīng)具有測(cè)量交、直流分量的功能；3)測(cè)量用電子式電流測(cè)量裝置的精度不宜低于0.2級(jí)；4)保護(hù)用電子式電流測(cè)量裝置應(yīng)采用P級(jí)，精度不宜低于5%;5)同時(shí)用于測(cè)量和保護(hù)，應(yīng)滿足3)和4)。c)串聯(lián)變壓器一次側(cè)繞組兩端套管、二次側(cè)繞組套管應(yīng)配置電流測(cè)量裝置；串聯(lián)變壓器的穩(wěn)定繞組宜配置電磁式電流測(cè)量裝置；并聯(lián)變壓器一次側(cè)和二次側(cè)套管，應(yīng)配置電磁式電流測(cè)量裝置；換流閥和變壓器之間宜配置電子式和電磁式電流測(cè)量裝置；晶閘管旁路開(kāi)關(guān)支路可配置電磁式電流測(cè)量裝置；快速機(jī)械旁路開(kāi)關(guān)支路可配置電磁式電流測(cè)量裝置。電磁式電流互感器應(yīng)滿足GB/T20840.1和GB/T20840.2的要求。9控制保護(hù)系統(tǒng)等基本要求9.1基本要求UPFC控制保護(hù)系統(tǒng)可分為控制系統(tǒng)、保護(hù)系統(tǒng)和其他二次系統(tǒng)。9.2控制系統(tǒng)9.2.1控制系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)控制系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)要求如下：a)控制系統(tǒng)宜根據(jù)功能劃分為多個(gè)子系統(tǒng)：UPFC站控系統(tǒng)、換流器控制系統(tǒng)，各子系統(tǒng)間通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)接口通信；UPFC站控系統(tǒng)和換流器控制系統(tǒng)宜采用冗余配置。b)控制系統(tǒng)各子系統(tǒng)之間、各個(gè)設(shè)備之間宜采用標(biāo)準(zhǔn)接口以及通信協(xié)議，實(shí)現(xiàn)完整的控制功能，且通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)接口與調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)通信。c)控制設(shè)備宜按每個(gè)換流器分區(qū)配置，每個(gè)分區(qū)的換流器控制設(shè)備宜采用冗余配置，冗余配置的控制設(shè)備之間為主備關(guān)系，主備控制設(shè)備間的切換應(yīng)平滑穩(wěn)定。冗余配置的控制設(shè)備及其接口設(shè)備、測(cè)量回路、信號(hào)輸入輸出回路和通信回路等應(yīng)完全獨(dú)立。d)控制系統(tǒng)軟件應(yīng)按分層分布式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，軟件設(shè)計(jì)應(yīng)遵循模塊化原則或是面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)原則。9.2.2控制系統(tǒng)功能控制系統(tǒng)的功能要求如下：a)應(yīng)能通過(guò)控制系統(tǒng)人機(jī)界面對(duì)UPFC進(jìn)行運(yùn)行模式、控制模式的切換，可通過(guò)一鍵順控(或手動(dòng)單步操作)對(duì)UPFC進(jìn)行投入運(yùn)行、退出運(yùn)行等操作，同時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)UPFC設(shè)備的狀態(tài)；b)UPFC的控制系統(tǒng)宜包括系統(tǒng)級(jí)控制、換流器控制和附加控制功能；c)系統(tǒng)控制功能實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)功率協(xié)調(diào)控制、輸電斷面功率控制、電網(wǎng)電壓緊急控制以及無(wú)功電壓自動(dòng)控制等功能，并實(shí)現(xiàn)站間協(xié)調(diào)控制、換流器間協(xié)調(diào)控制策略等；d)并聯(lián)換流器控制應(yīng)實(shí)現(xiàn)直流電壓控制、并聯(lián)側(cè)無(wú)功電壓控制(無(wú)功功率控制、交流電壓控制);并配置并聯(lián)變壓器分接開(kāi)關(guān)控制功能；e)串聯(lián)換流器控制應(yīng)具備串聯(lián)側(cè)潮流控制(線路有功控制、線路無(wú)功控制)、過(guò)負(fù)荷限制等功能；f)附加控制宜具備電網(wǎng)功率緊急控制、電網(wǎng)無(wú)功電壓自動(dòng)控制、電網(wǎng)區(qū)域潮流控制、阻尼功率振蕩控制等功能。9.3保護(hù)系統(tǒng)9.3.1保護(hù)系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)保護(hù)系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)要求如下：a)UPFC的保護(hù)宜采取三取二的冗余配置方案，可采取完全雙重化的冗余配置方案，以保證其可靠性。各重保護(hù)之間在物理上和電氣上應(yīng)完全獨(dú)立，即有各自獨(dú)立的電源回路、測(cè)量互感器的二次線圈、跳合閘回路等。任意一重保護(hù)因故障、檢修或其他原因而完全退出時(shí)，不應(yīng)影響其他各重保護(hù)，也不應(yīng)影響整套系統(tǒng)運(yùn)行。b)UPFC串聯(lián)變壓器和并聯(lián)變壓器的電量保護(hù)宜采用雙重化配置，UPFC串聯(lián)變壓器和并聯(lián)變壓器的非電量保護(hù)宜采用單套配置。c)每重保護(hù)都應(yīng)完整覆蓋所規(guī)定的區(qū)域，并能獨(dú)立地對(duì)所保護(hù)設(shè)備或區(qū)域進(jìn)行全面、正確的保護(hù)，每重保護(hù)或三取二裝置應(yīng)滿足每個(gè)斷路器兩路跳(合)閘出口的要求。d)任意單一元件故障不能導(dǎo)致該保護(hù)系統(tǒng)誤動(dòng)作。保護(hù)的防誤動(dòng)措施應(yīng)當(dāng)在每一重保護(hù)的設(shè)計(jì)中完成，不準(zhǔn)許采用兩重保護(hù)系統(tǒng)之間的切換來(lái)實(shí)現(xiàn)。9.3.2保護(hù)系統(tǒng)功能UPFC的保護(hù)系統(tǒng)功能要求如下：a)UPFC及其接入系統(tǒng)設(shè)備應(yīng)配置完整的保護(hù)功能，應(yīng)能對(duì)所在區(qū)域內(nèi)的所有設(shè)備進(jìn)行保護(hù)，這些設(shè)備包含系統(tǒng)接入設(shè)備、并聯(lián)變壓器、串聯(lián)變壓器、并聯(lián)變壓器閥側(cè)交流設(shè)備、串聯(lián)變壓器閥b)UPFC保護(hù)應(yīng)完全覆蓋所規(guī)定的被保護(hù)區(qū)域，相鄰保護(hù)區(qū)域之間交叉重疊；能對(duì)被保護(hù)區(qū)域內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行全面、正確的保護(hù)，不存在保護(hù)死區(qū)。c)UPFC保護(hù)裝置應(yīng)提供斷路器跳閘、串聯(lián)變壓器旁路開(kāi)關(guān)合閘、TBS觸發(fā)、換流閥閉鎖的出口。d)在故障情況下，UPFC保護(hù)應(yīng)盡可能地通過(guò)改變控制策略或者移除最少的故障元件，使得故障對(duì)于系統(tǒng)和設(shè)備的影響最小。e)UPFC保護(hù)應(yīng)根據(jù)串、并聯(lián)側(cè)接入不同系統(tǒng)的特性，對(duì)換流器保護(hù)、變壓器保護(hù)、線路保護(hù)等保護(hù)功能進(jìn)行協(xié)調(diào)配合，包括但不限于：1)UPFC接入的線路宜采用縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)作為主保護(hù)，且主保護(hù)正常運(yùn)行時(shí)，線路保護(hù)宜輸出任一側(cè)保護(hù)動(dòng)作信號(hào)用于聯(lián)動(dòng)UPFC系統(tǒng)。2)UPFC所接入線路的A/B兩套線路保護(hù)裝置宜分別發(fā)送動(dòng)作信號(hào)給UPFC的保護(hù)裝置；UPFC的保護(hù)裝置在接收到交流保護(hù)的動(dòng)作信號(hào)后，宜合閘相應(yīng)串聯(lián)變壓器兩側(cè)的機(jī)械旁路斷路器和TBS,閉鎖相應(yīng)的串聯(lián)側(cè)換流器。3)每套變壓器(串聯(lián)變壓器或者并聯(lián)變壓器)電量保護(hù)裝置和非電量保護(hù)裝置，分別通過(guò)獨(dú)立的通路與UPFC的保護(hù)裝置連接，傳輸變壓器電量保護(hù)和非電量保護(hù)的動(dòng)作信號(hào)至UPFC保護(hù)裝置；UPFC保護(hù)裝置在接收到并聯(lián)變壓器保護(hù)裝置的動(dòng)作信號(hào)后，宜聯(lián)跳并聯(lián)變壓器閥側(cè)斷路器、合所有串聯(lián)變壓器兩側(cè)的機(jī)械旁路斷路器和TBS、閉鎖所有換流器；UPFC保護(hù)裝置在接收到串聯(lián)變壓器保護(hù)裝置的動(dòng)作信號(hào)后，宜合相應(yīng)串聯(lián)變壓器兩側(cè)的機(jī)械旁路斷路器和TBS、閉鎖相應(yīng)的串聯(lián)側(cè)換流器。4)UPFC保護(hù)裝置可分別通過(guò)獨(dú)立的回路與串聯(lián)變壓器電量保護(hù)裝置連接，傳輸U(kuò)PFC串聯(lián)側(cè)的保護(hù)動(dòng)作信號(hào)至串聯(lián)變壓器電量保護(hù)裝置；串聯(lián)變壓器的電量保護(hù)裝置接收到UPFC保護(hù)裝置發(fā)送的UPFC串聯(lián)側(cè)保護(hù)動(dòng)作信號(hào)后，宜合閘串聯(lián)變壓器兩側(cè)的機(jī)械旁路斷路器。9.4其他二次系統(tǒng)其他二次系統(tǒng)包括控制保護(hù)系統(tǒng)之外的調(diào)度、遠(yuǎn)動(dòng)、時(shí)鐘、監(jiān)控系統(tǒng)、錄波等，其功能配置需要考慮UPFC的特殊要求并與UPFC主回路結(jié)構(gòu)以及運(yùn)行方式相適應(yīng)。10試驗(yàn)10.1主設(shè)備試驗(yàn)換流閥的試驗(yàn)項(xiàng)目和試驗(yàn)方法按照GB/T33348規(guī)定執(zhí)行。10.1.2換流閥冷卻系統(tǒng)試驗(yàn)換流閥冷卻系統(tǒng)的試驗(yàn)項(xiàng)目和試驗(yàn)方法按GB/T29629的規(guī)定執(zhí)行。串聯(lián)變壓器的試驗(yàn)項(xiàng)目和試驗(yàn)方法按照GB/T1094.1、GB/T1094.2、GB/T1094.3、GB/T1094.4、GB/T1094.5、GB2536等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定進(jìn)行。并聯(lián)變壓器的試驗(yàn)項(xiàng)目和試驗(yàn)方法按照GB/T1094.1、GB/T1094.2、GB/T1094.3、GB/T1094.4、GB/T1094.5、GB2536等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定進(jìn)行。橋臂電抗器的試驗(yàn)項(xiàng)目和試驗(yàn)方法應(yīng)按照GB/T1094.1、GB/T1094.6等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定執(zhí)行。10.1.6晶閘管旁路開(kāi)關(guān)試驗(yàn)晶閘管旁路開(kāi)關(guān)的試驗(yàn)項(xiàng)目和試驗(yàn)方法應(yīng)按GB/T20995—2020的規(guī)定執(zhí)行。避雷器的試驗(yàn)項(xiàng)目和試驗(yàn)方法應(yīng)按GB/T11032—2020的規(guī)定執(zhí)行。測(cè)量裝置的試驗(yàn)項(xiàng)目和試驗(yàn)方法應(yīng)按GB/T26216.1的規(guī)定執(zhí)行。10.1.9控制保護(hù)裝置的試驗(yàn)控制保護(hù)裝置的試驗(yàn)項(xiàng)目和試驗(yàn)方法可參照GB/T7261和GB/T35745—2017中試驗(yàn)部分的相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。斷路器的試驗(yàn)項(xiàng)目和試驗(yàn)方法按照GB/T1984相關(guān)規(guī)定執(zhí)行，斷路器投運(yùn)后的例行試驗(yàn)根據(jù)具體工程需求確定。隔離開(kāi)關(guān)的試驗(yàn)項(xiàng)目和試驗(yàn)方法按照GB/T1985相關(guān)規(guī)定執(zhí)行，交接試驗(yàn)按照GB50150的相關(guān)規(guī)定執(zhí)行，隔離開(kāi)關(guān)投運(yùn)后的例行試驗(yàn)根據(jù)具體工程需求確定。10.2分系統(tǒng)試驗(yàn)檢查UPFC設(shè)備二次回路接線、絕緣以及光纖回路衰耗等，二次回路檢查應(yīng)按照GB/T14285有關(guān)規(guī)定進(jìn)行，主要包括以下試驗(yàn)：a)所有電磁式電流互感器(含變壓器套管電流互感器)二次回路試驗(yàn)；b)電磁式電壓互感器和電容式電壓互感器二次回路試驗(yàn)；c)斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、接地刀閘二次回路試驗(yàn)；d)控制保護(hù)二次回路試驗(yàn)；e)光纖回路檢查。設(shè)備與監(jiān)控系統(tǒng)間通信聯(lián)調(diào)試驗(yàn)，驗(yàn)證監(jiān)控系統(tǒng)是否能正確顯示設(shè)備狀態(tài)、遙測(cè)量及遙信信號(hào)，是否能正確控制一次設(shè)備和下發(fā)調(diào)控指令，包括如下試驗(yàn)，a)控制功能檢查；b)告警功能檢查；c)雪崩試驗(yàn)。設(shè)備與相關(guān)調(diào)度主站間通信聯(lián)調(diào)試驗(yàn)，驗(yàn)證調(diào)度主站是否能正確顯示設(shè)備狀態(tài)、遙測(cè)量及遙信信號(hào)，是否能正確控制一次設(shè)備和下發(fā)調(diào)控指令。10.2.4聯(lián)鎖及防誤系統(tǒng)試驗(yàn)設(shè)備間聯(lián)鎖功能試驗(yàn)，驗(yàn)證主設(shè)備聯(lián)鎖、順控聯(lián)鎖是否正確，驗(yàn)證聯(lián)鎖在各個(gè)控制位置是否有效。UPFC控制保護(hù)系統(tǒng)與保護(hù)信息子站的通信聯(lián)調(diào)試驗(yàn)，驗(yàn)證UPFC控制保護(hù)的信息接入到保護(hù)系統(tǒng)的正確性。10.2.6換流閥及其閥控系統(tǒng)接口試驗(yàn)換流閥及其閥控系統(tǒng)與UPFC控制保護(hù)系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)試驗(yàn)，驗(yàn)證換流閥及閥控與控制保護(hù)系統(tǒng)的接口功能是否正常，并檢查其性能是否滿足有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的要求。10.2.7晶閘管旁路開(kāi)關(guān)(TBS)及其閥控系統(tǒng)接口試驗(yàn)TBS及其閥控系統(tǒng)與UPFC控制保護(hù)系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)試驗(yàn)，驗(yàn)證TBS及閥控與控制保護(hù)系統(tǒng)的接口功能是否正常，驗(yàn)證TBS觸發(fā)功能是否正常，并檢查其性能是否滿足設(shè)計(jì)及技術(shù)規(guī)范書要求。10.2.8換流閥冷卻系統(tǒng)二次設(shè)備試驗(yàn)換流閥冷卻系統(tǒng)二次設(shè)備與UPFC控制保護(hù)系統(tǒng)間聯(lián)調(diào)試驗(yàn)，驗(yàn)證閥冷卻控制系統(tǒng)接口功能是否正常，遙測(cè)信號(hào)、遙控信號(hào)是否能正常發(fā)送接收，上位機(jī)是否正常接收告警信息，硬接點(diǎn)信號(hào)是否正常發(fā)送接收。10.2.9諧波監(jiān)視系統(tǒng)試驗(yàn)(如有)進(jìn)行諧波監(jiān)視系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)試驗(yàn)，驗(yàn)證諧波監(jiān)視系統(tǒng)與二次系統(tǒng)的連接是否正確；通過(guò)二次回路通流加壓，二次電壓或電流中含有基波、二次諧波等成分，檢查諧波監(jiān)視系統(tǒng)及監(jiān)控系統(tǒng)顯示是否正確。10.2.10功率測(cè)量系統(tǒng)試驗(yàn)(如有)進(jìn)行功率測(cè)量裝置與UPFC控保系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)試驗(yàn)，驗(yàn)證其與二次系統(tǒng)接口功能是否正確。10.2.11時(shí)間同步系統(tǒng)試驗(yàn)驗(yàn)證站內(nèi)時(shí)間同步系統(tǒng)與UPFC控保系統(tǒng)接口功能是否正常，其性能是否滿足GB/T26866的要求。驗(yàn)證站用電源、空調(diào)暖通、消防、火災(zāi)報(bào)警、安全監(jiān)視等系統(tǒng)與UPFC控保系統(tǒng)的接口功能是否正常，其性能是否滿足設(shè)計(jì)和運(yùn)行要求。主要試驗(yàn)內(nèi)容包括：a)模擬串聯(lián)變壓器故障；b)模擬并聯(lián)變壓器故障；c)模擬UPFC并聯(lián)側(cè)(除并聯(lián)變壓器外)故障；d)模擬UPFC串聯(lián)側(cè)(除串聯(lián)變壓器外)故障；e)模擬串變保護(hù)動(dòng)作高壓側(cè)旁路開(kāi)關(guān)合閘失敗；f)模擬水冷系統(tǒng)故障啟動(dòng)UPFC保護(hù)跳閘；g)模擬閥廳火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)啟動(dòng)保護(hù)跳閘；h)模擬換流閥閥控發(fā)起故障跳閘；i)模擬TBS故障發(fā)起保護(hù)跳閘；j)模擬線路區(qū)內(nèi)故障。10.2.14一次通流加壓試驗(yàn)一次通流加壓試驗(yàn)檢查互感器的變比、極性及二次回路，防止電流互感器二次回路開(kāi)路、電壓互感器二次回路短路，檢查UPFC控保系統(tǒng)模擬量采集是否正確。順序控制試驗(yàn)在UPFC工程交流場(chǎng)、直流場(chǎng)不帶電/帶電條件下進(jìn)行。一般包括不帶電順序操作方式和帶電順序操作方式。保護(hù)跳閘試驗(yàn)在UPFC交流場(chǎng)、直流場(chǎng)帶電試驗(yàn)前，或控制保護(hù)回路(包括軟件)修改后進(jìn)行。試驗(yàn)中選擇一個(gè)或多個(gè)保護(hù)功能啟動(dòng)跳閘，檢查所有跳閘回路是否正確。UPFC設(shè)備進(jìn)行系統(tǒng)試驗(yàn)前，應(yīng)安裝臨時(shí)或永久緊急停機(jī)按鈕，按下按鈕時(shí)，可以越過(guò)控制保護(hù)系統(tǒng)，直接斷開(kāi)設(shè)備各側(cè)斷路器。UPFC設(shè)備帶電試驗(yàn)前，試驗(yàn)驗(yàn)證緊急停機(jī)按鈕功能是否正確。10.3.4并聯(lián)變壓器啟動(dòng)試驗(yàn)并聯(lián)變壓器啟動(dòng)試驗(yàn)包括：a)并聯(lián)變壓器充電試驗(yàn)。閉合并聯(lián)變壓器網(wǎng)側(cè)斷路器充電并聯(lián)變壓器。充電次數(shù)應(yīng)不少于5次，其中第一次充電持續(xù)時(shí)間應(yīng)不小于1h,兩次充電間隔時(shí)間應(yīng)不小于15min。b)在并聯(lián)變壓器帶電狀態(tài)下進(jìn)行分接頭手動(dòng)控制試驗(yàn)。10.3.5串聯(lián)變壓器啟動(dòng)試驗(yàn)串聯(lián)變壓器啟動(dòng)試驗(yàn)包括：a)串聯(lián)變壓器充電試驗(yàn)。在串聯(lián)變壓器網(wǎng)側(cè)旁路開(kāi)關(guān)合閘狀態(tài)下，閉合串聯(lián)變壓器母線側(cè)斷路器，充電串聯(lián)變壓器，充電投切次數(shù)應(yīng)不少于3次，其中第一次充電持續(xù)時(shí)間應(yīng)不小于1h,兩次充電的間隔時(shí)間應(yīng)不小于15min。b)串聯(lián)變壓器運(yùn)行試驗(yàn)。在線路合環(huán)(空載)運(yùn)行狀態(tài)下，拉開(kāi)串聯(lián)變壓器網(wǎng)側(cè)旁路開(kāi)關(guān)，將串聯(lián)變壓器接入線路運(yùn)行，持續(xù)時(shí)間應(yīng)不小于30min。c)如果工程具備線路帶電運(yùn)行情況下投入或切除串聯(lián)變壓器的功能，應(yīng)進(jìn)行串聯(lián)變壓器在線投退試驗(yàn)。換流閥充電試驗(yàn)包括：a)換流閥交流側(cè)充電試驗(yàn)。可聯(lián)接至并聯(lián)側(cè)交流系統(tǒng)的換流閥，通過(guò)并聯(lián)側(cè)進(jìn)行交流充電試驗(yàn)。b)換流閥直流側(cè)充電試驗(yàn)。對(duì)于UPFC串聯(lián)側(cè)換流閥，由并聯(lián)換流閥通過(guò)直流側(cè)進(jìn)行充電試驗(yàn)，對(duì)于多個(gè)串聯(lián)換流閥共用一個(gè)并聯(lián)換流閥的多端UPFC系統(tǒng)，應(yīng)進(jìn)行單個(gè)串聯(lián)換流閥直流側(cè)充電試驗(yàn)，還應(yīng)進(jìn)行多個(gè)串聯(lián)換流閥由直流側(cè)同時(shí)充電的試驗(yàn)。10.3.7換流閥充電觸發(fā)試驗(yàn)換流閥充電觸發(fā)試驗(yàn)要求如下：a)針對(duì)UPFC換流閥分別進(jìn)行充電，充電完成后以給定電壓參考波形為調(diào)制波進(jìn)行換流閥解鎖，使換流閥進(jìn)行空載輸出。b)對(duì)于并聯(lián)側(cè)換流閥，換流閥充電完成后，拉開(kāi)并聯(lián)變壓器閥側(cè)斷路器，并解鎖換流閥；檢查并聯(lián)側(cè)換流閥輸出電壓幅值相位是否正確(根據(jù)實(shí)際工程情況，可能需要臨時(shí)引入母線側(cè)電壓信號(hào)),如有偏差，應(yīng)在控制系統(tǒng)參數(shù)中進(jìn)行修正。c)對(duì)于串聯(lián)側(cè)換流閥，在換流閥交流側(cè)隔離情況下，通過(guò)直流側(cè)充電完成后，解鎖換流閥。檢查串聯(lián)側(cè)換流閥輸出電壓幅值相位是否正確。如有偏差，應(yīng)在控制系統(tǒng)參數(shù)中進(jìn)行修正。STATCOM運(yùn)行試驗(yàn)要求如下：a)初始運(yùn)行試驗(yàn)包括短時(shí)解鎖試驗(yàn)、啟停試驗(yàn)、緊急停運(yùn)試驗(yàn)、控制系統(tǒng)手動(dòng)切換試驗(yàn)。b)穩(wěn)態(tài)控制試驗(yàn)包括無(wú)功功率控制試驗(yàn)、電壓控制試驗(yàn)、控制模式切換試驗(yàn)、控制系統(tǒng)切換和并聯(lián)變壓器分接頭控制試驗(yàn)。SSSC運(yùn)行試驗(yàn)要求如下：a)初始運(yùn)行試驗(yàn)包括短時(shí)解鎖試驗(yàn)、啟停試驗(yàn)、緊急停運(yùn)試驗(yàn)、控制系統(tǒng)手動(dòng)切換試驗(yàn)。b)穩(wěn)態(tài)控制試驗(yàn)包括有功功率控制試驗(yàn)和控制系統(tǒng)切換試驗(yàn)。UPFC運(yùn)行試驗(yàn)要求如下：a)初始運(yùn)行試驗(yàn)包括短時(shí)解鎖試驗(yàn)、啟停試驗(yàn)、緊急停運(yùn)試驗(yàn)、控制系統(tǒng)手動(dòng)切換試驗(yàn)和就地/遠(yuǎn)方控制試驗(yàn)。b)開(kāi)展穩(wěn)態(tài)控制試驗(yàn)，包括控制模式切換試驗(yàn)和線路功率控制試驗(yàn)。c)