DL∕T 1981.1-2019 统一潮流控制器 第1部分：功能规范.pdf

ICS 27.140 F20 中华人民共和国电力行业标准2019-06-04发布DL/T 1981.1 -2019 统一潮流控制器第1部分:功能规范Unified power flow controller-Part 1: function specifications 国家能源局发布2019-10-01实施DL / T 1981.1 -2019 目;欠前言. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 1范围. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2规范性引用文件. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 3术语和定义.2 4 UPFC构成.6 5功能要求.8 6成套系统性能要求. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 7部件及于系统配合要求. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 8试验验证要求.四附录A(资料性附录)UPFC运行方式.22 DL / T 1981.1 -2019 目IJ1=1 DLlTXXXX的本部分按照GB/T1.1-2009 标准化工作导则第l部分:标准的结构和编写的规则起草。随着电网负荷水平不断增长，为解决潮流灵活控制的难题，统一潮流控制器(UPFC)将在电网中得到不断应用。DLlTXXXX统一潮流控制器分为12个部分:第l部分:功能规范第2部分:系统设计导则第3部分:控制保护系统技术规范第4部分:换流器技术规范第5部分:串联变压器技术规范一一第6部分:旁路装置技术规范第7部分:测量装置技术规范一一第8部分:电气装置安装工程施工及验收规范第9部分:交接试验规程一一第10部分:系统试验规程第11部分:调度运行规程第12部分:设备检修试验规程随着UPFC相关技术的不断发展，DLlT XXXX 统一潮流控制器所包含的部分有可能进行相应的补充或扩展。本部分是DLlTXXXX统一潮流控制器的第l部分。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本标准的附录A为资料性附录。本部分由中国电力企业联合会提出。本部分由电力行业电能质量及柔性输电标准化技术委员会(DLlTC40)归口C本部分起草单位:国网江苏省电力有限公司电力科学研究院、南京南瑞继保电气有限公司、全球能源互联网研究院有限公司、中国电力科学研究院有限公司、国网江苏省电力有限公司经济技术研究院、中电普瑞科技有限公司、国网江苏省电力有限公司南京供电分公司、国网上海电力有限公司电力科学研究院、国网山东省电力有限公司电力科学研究院、国网湖北省电力有限公司电力科学研究院、国网甘肃省电力有限公司电力科学研究院、杭州伯盟智能开关有限公司、北京四方继保自动化股份有限公司。本部分主要起草人:李群、刘建坤、李鹏、潘磊、申旭辉、乔光尧、谢珍建、陆振纲、鲍伟、韩亚楠、孙树敏、王轩、杨光、蔡德福、胡群荣、智勇、刘树。本部分在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化管理中心(北京市宣武区臼广路二条一号，100761)。II 1 范围统一潮流控制器第1部分:功能规范DL / T 1981.1 -2019 本部分规定了统一潮流控制器(UPFC)的系统构成、功能、成套系统性能、部件及于系统配合、试验验证等要求。本部分适用于220kV及以上电压等级电网中使用的UPFC，其它电压等级的UPFC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。GB 311.1 绝缘配合第1部分:定义、原则和规则GB 1094.1-2013 电力变压器第1部分:总则GB 1094.5 电力变压器第5部分:承受短路的能力GB/T 3222.2 声学环境噪声的描述、测量与评价第2部分:环境噪声级测定GB/T 4824 工业、科学和医疗(TSM)射频设备电磁骚扰特性限值和测量方法GB/T 12325 电能质量供电电压偏差GB/T 12326 电能质量电压波动与闪变GB/T 13498 高压直流输电术语GB/T 14549 电能质量公共电网谐波GB/T 15543 电能质量三相电压不平衡GB/T 20989 高压直流换流站损耗的确定GB/T 22390.1 高压直流输电系统控制与保护设备第l部分:运行人员控制系统GB/T 24337 电能质量公用电网间谐波GB/T 26216.1 高压直流输电系统直流电流测量装置第l部分:电子式直流互感器GB/T 26217 高压直流输电系统直流电压测量装置GB/T 30425 高压直流输电换流阀水冷却设备GB/T 30553-2014 基于电压源换流器的高压直流输电GB/T 35702.1 高压直流系统用电压源换流器阀损耗第l部分:一般要求GB/T 35702.2 高压直流系统用电压源换流器阀损耗第2部分:模块化多电平换流器GB 50062 电力装置的继电保护和自动装置设计规范GB 50064 交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范GB 50150 电气装置安装工程电气设备交接试验标准DLlT 272 220kV750kV油浸式电力变压器使用技术条件DLlT 837 输变电设施可靠性评价规程DLlT 995 继电保护和电网安全自动装置检验规程DLlT 1129 直流换流站二次电气设备交接试验规程DLlT 1193-2012 柔性输电术语DL/T XXXX-XXXX 3 术语和定义3.1 GB/T 13498. GB/T 30553-2014界定的以及下列术语和定义适用于本文件。统一潮流控制器unified power flow controller UPFC 将两个(或多个)共用直流母线的电压源换流器分别以并联和串联的方式接入输电系统中，通过调节线路等效阻抗、电压幅值和相角，实现潮流控制的装置。3.2 静止同步补偿器static synchronous compensator STATCO高f一种由并联接入系统的电压源换流器构成，其输出的容性:gIG感性无功电流连续可调且在可运行系统电压范围内与系统电压无关的无功功率补偿装置。3.3 3. 4 3. 5 3. 6 3. 7 2 DLlT 1193-2012，定义4.1.2静止同步串联补偿器static synchronous series compensator SSSC 将电压源换流器串接于输电线路中，以连续快速控制线路等效阻抗的装置。DLlT 1193-2012，定义4.1.5换流器converter 能实现完整换流功能的电气装置。DLlT 1193-2012.定义3.3.4电压源换流器voltage source converter 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流器。DLlT 1193-2012，定义3.3.8模块化多电平换流器modular multilevel converter MMC 每个vsc阀由一定数量的独立单相电压源换流器串联组成的多电平换流器。GB/T 30553-2014，定义3.4.7桥臂converter arm 换流电路的一个部分，连接在交、直流端子之间，具有单向或双向导电能力。3. 8 3. 9 3.10 DL / T 1981.1 -2019 DLlT 1193-2012，定义3.3.5功率单元power unit 由功率电力电子器件及相应二极管、辅助设备、控制电路等按一定功能组合封装的基本功能单元。模块化多电平换流器型统一潮流控制器MMC based UPFC 高f高lC-UPFC采用模块化多电平换流器的统一潮流控制器。联结变压器(接口变压器)connection transformer C interface transformer) 连接于电压源换流器和交流电网之间，在电压源换流器与交流电网间传输电能的变压器。在UPFC中，包括并联变压器和串联变压器。3.11 3.12 井联变压器shunt transformer 具有两个或两个以上绕组，并联接入交流电网运行的变压器。串联变压器series transformer 具有一个与线路串联以改变线路电压值和(或)相位的串联绕组及一个励磁绕组的变压器。GB 1094.1-2013，定义3川.1.3注:在UPFC中应用时，串联变压器网侧绕组为串联绕组，间侧绕组为励磁绕组。3.13 3.14 3.15 阀侧绕生.13.valve side winding 与换流器直接相连的绕组。网侧绕生:.13.grid side winding 与电网直接相连的绕组。DLlT 1193-2012，定义4.5.8平衡绕组(稳定绕组)balancing winding Cstabilizing winding) 在星形-星形联结、星形.由折形联结的变压器中，用来减小零序阻抗的三角形联结的辅助绕组。GB 1094.1-2013，定义3.3.8注:在UPFC巾应用时，串联变)丰器阀侧绕纠l采用星形联纣，ZP配置平衡绕纠|。3.16 启动回路start circuit 3 DL/T XXXX-XXXX 串联在交流系统与电压源换流器之间，用于抑制换流器充电过程中暂态电流的回路，一般由电阻及其旁路装置组成，在换流器充电过程结束后i每电阻旁路。3.17 晶闸管旁路开关thyristor bypass switch TBS 由正反向井联晶闸管、限流电抗器及其附属设备构成的电力电子开关。它与被保护设备井联，用来旁路被保护设备，具有快速触发导通、短时承受被保护设备故障电流的能力。3.18 机械旁路开关(旁路断路器)mechanical bypass switch (bypass breaker) 一种专用的开关，要求其具有快速合闸能力，用来旁路串联型补偿设备，是线路串联型补偿设备投入和退出运行的主要操作设备。3.19 快速旁路系统fast bypass system 由TBS和机械旁路开关配合组成的旁路系统，旁路(触发)命令发出后，TBS快速触发导通旁路被保护设备，由TBS短时承受原流经被保护设备的电流，随后机械旁路开关合闸持续承受被保护设备的电流，TBS停止触发且电流过零关断。3.20 3. 21 3.22 3.23 3.24 阀电抗器converter valve reactor 与换流阀连接，用于抑制换流阀输出谐波电流、限制暂态和故障电流等的电抗器。多端UPFCmulti-terminal UPFC 由三组及以上电压源换流器直流侧背靠背联接，用于调节双回或多回线路功率的UPFCa单回线路UPFCsingle-circuit UPFC 安装在单回线路上的UPFC。多回线路UPFCmulti-circuit UPFC 安装在双回或多回线路上的UPFC.可由多端UPFC或多个单回线路UPFC构成。UPFC运行方式UPFC operation mode UPFC串联侧、并联侧均接入系统运行，且并联换流器与串联换流器直流侧连接的运行方式，可同时控制并联侧接入点无功或电压及串联侧线路功率，参见附录A图A.l。3.25 STATCOM运行方式ST ATCOM operation mode 4 DL / T 1981.1 -2019 UPFC并联侧单独接入系统运行，串联侧旁路，且并联换流器与串联换流器直流侧隔离的运行方式，可用于控制并联侧无功或电压，参见附录A图A.2o3.26 SSSC运行方式SSSC operation mode UPFC串联侧单独接入系统运行，且串联换流器与并联换流器直流侧隔离的运行方式，可用于控制线路有功功率，参见附录A图A.3。3.27 潮流跟随控制power flow following control 串联换流器控制产生固定的问侧电压或者注入线路电压，线路功率会随电网运行状态变化而波动，此时UPFC的串联侧处于线路潮流跟随状态。3.28 故障穿越faultride-through 电网发生故障情况下不脱离电网而继续维持运行，支撑电网直至故障恢复。3.29 动态响应指标dynamic response index 系统动态响应指标包括:响应时间、稳定时间、超调量，如图l所示。土5%1 响应时问输入控制输入(控制国芝塑时间图l动态晌应指标示意图3.29.1 晌应时间response time 当输入阶跃控制信号后，输出电气量从O目标值达到90%目标值所用的时间，且期间未产生过冲。DLlT 1193-2012，定义3.5.143.29.2 稳定时间settling time 当输入阶跃控制信号后，输出电气量达到目标值的土5%范围内所用的时间。5 DL/T XXXX-XXXX DLlT 1193-2012，定义3.5.153. 29. 3 超调量overshoot 当输入阶跃控制信号后，输出电气量超出稳态值的最大过冲(最大偏移量)与阶跃量之比。3.30 UPFC 1贯幸tUPFC losses UPFC损耗主要包括:换流器损耗、联结变压器损耗以及水泵、风机、加热等辅助系统损耗。3. 31 换流器损耗converter losses 换流器损耗由换流阀损耗和阀电抗器损耗组成，其中，换流阀损耗主要包括:功率单元通态损耗和开关损耗，功率单元直流电容器、分压器和阻尼电路、门极驱动单元等设备的损耗。4 UPFC构成4.1 UPFC典型结构及主要设备4.1.1 UPFC典型结构UPFC典型结构如图2所示，主要由串联侧、井联侧及控制保护系统组成，其中:a) 串联侧主要包括:串联换流器(含阀电抗器)、串联变压器及快速旁路系统lb) 并联侧主要包括:并联换流器(含阀电抗器)、并联变压器及启动回路。二叭大-一开-一如/-加以二同品:.jiJ斗旁路开关控制保护系统图2UPFC典型结构图4.1.2 UPFC主要设备6 DL / T 1981.1 -2019 UPFC应包括以下主要设备:a) 换流器及冷却系统:b) 串联变压器:c) 并联变压器;d)快速旁路系统:晶间管旁路开关CTBS)、机械旁路开关(包括网侧旁路开关和问侧旁路开关); e) 启动回路:f) 控制保护系统。4.2 UPFC典型接线4.2.1 单回线路UPFC典型接线单回线路UPFC典型接线如图3所示。t-G 图3单回线路UPFC典型接线图4. 2. 2 多回线路UPFC典型接线以双回线路UPFC为例，采用多端UPFC结构的双回线路UPFC典型接线如图4所示。7 DL/T XXXX-XXXX 图4双回线路UPFC典型接线(三端UPFC)图采用两个单回线路UPFC结构的双回线路UPFC典型接线如图5所示。联压2一并变器一图5双回线路UPFC典型接线(两个单回线路UPFC)圄5 功能要求5.1 运行方式5.1.1 UPFC运行方式UPFC运行方式接线示意图参见附录A中图A.1.该运行方式应满足以下要求:8 DL / T 1981.1 -2019 a) 设定线路有功功率、无功功率参考值及升降速率，通过自动控制串联换流器的输出电压，使线路功率运行在参考值:b) 设定UPFC并联侧接入系统电压或注入系统无功功率参考值及升降速率，通过自动控制并联换流器的注入电流，使UPFC并联侧接入点电压满足电压控制要求，或注入无功功率满足无功控制要求:c) 串联侧功率控制与并联侧电压或定无功控制之间应协调考虑，满足电网和UPFC设备的安全可靠运行要求:d) 多回线路UPFC运行时，应协调控制多回线路有功、无功功率，避免线路潮流分布不均衡。5.1.2 STATCOM运行方式UPFC宜具备单独的STATCOM运行方式，STATCOM运行方式接线示意图参见附录A中图A.2，该运行方式下应满足以下要求:a) 设定UPFC井联侧接入系统电压或注入系统无功功率参考值及升降速率，通过自动控制井联换流器的注入电流，使UPFC井联侧接入点电压满足电压控制要求，或注入无功功率满足无功控制要求:b) 多个换流器运行在STATCOM运行方式时，应具备换流器之间的协调控制功能。5.1.3 SSSC运行方式UPFC可具备单独的SSSC运行方式，SSSC运行方式接线示意图参见附录A中图A.3，该运行方式下应满足以下要求:a) 设定线路有功功率参考值及升降速率，通过自动控制串联换流器的输出电压，使线路有功功率运行在参考值:b) 多个换旨在器运行在SSSC运行方式时，应具备换流器之间的协调控制功能，避免多回线路潮流分布不均衡。5. 2 基本控制功能5.2.1 线路潮流控制5.2.1.1 线路有功功率控制UPFC或SSSC运行方式下，控制线路有功功率达到设定的参考值。5.2.1.2 线路无功功率控制UPFC运行方式下，控制线路无功功率达到设定的参考值。5.2.1.3 线路功率因数控制UPFC运行方式下，控制线路有功功率和功率因数达到设定的参考值。5.2.1.4 串联侧潮流跟随控制UPFC宜配置串联侧潮流跟随控制功能;当串联侧处于潮流跟随控制模式时，若系统需要紧急功率控制，UPFC串联侧应执行紧急功率控制逻辑，在系统恢复正常后，串联侧恢复为潮流跟随控制状态。5. 2. 2 井联侧无功电压控制5.2.2.1 交流电压控制UPFC或STATCOM运行方式下，控制UPFC并联侧接入点电压达到设定的参考值。5.2.2.2 无功功率控制UPFC或STATCOM运行方式下，控制UPFC并联侧注入系统无功功率达到设定的参考值。9 DL/T XXXX-XXXX 5.2.3 UPFC启停控制lUPFC启停控制功能要求如下:的UPFC的启动和停运过程应对交流系统无扰动，对UPFC设备无冲击:b) UPFC启动时宜将并联侧和串联侧的启动分开进行，先启动井联侧，再启动串联侧:c) UPFc1亭运时宜将并联侧和串联侧的停运分开进行，先停运串联侧，再停运井联侧。5.3 系统控制l功能5.3.1 一般要求UPFC系统级控制功能包括:输电断面功率控制、多回线路协调控制、潮流优化控制、电网无功电压自动控制、电网功率紧急控制、电网电压紧急控制等。在实际工程应用中，宜根据电网潮流调控需求配置系统控制功能。5.3.2 输电断面功率控制5. 3. 2. 1 UPFC输电断面功率控制实现电网相关输电断面的潮流控制，可根据需求配置断面功率稳态控制、断面功率限制及断面功率紧急控制等功能。5. 3. 2. 2 输电断面功率控制模式与线路功率控制模式之间应能进行切换，且切换时对电网无扰动。5. 3. 2. 3 断面功率稳态控制通过控制串联换流器自动调节，使断面功率运行在参考值。5. 3. 2. 4 输电断面中个别线路故障退出运行时，断面功率控制应能充分利用剩余线路的功率传输能力，同时防止剩余运行线路发生过载。5.3.2.5 输电断面中个别线路故障退出引起剩余运行线路功率越限时，断面功率紧急控制应在剩余线路过负荷运行时间限制或电网调度部门要求的时间内将断面线路功率降至限额之内。5. 3. 3 多回线路协调控制多回线路UPFC协调控制功能要求如下:的多回线路应用UPFC时，应具备多回线路功率协调控制功能，包括线路有功和无功功率指令分配功能:b) 多回线路应用UPFC时，在部分线路发生故障退出后，应具备其它正常运行线路UPFC对故障线路功率转带的功能:c) 功率转带应能在工程技术要求的时间内完成，功率转带过程不能对电网造成冲击。5.3.4 潮流优化控制电网正常运行时，UPFC接收电网调度控制指令，通过调节被控线路的功率改变电网潮流分布，实现电网潮流优化控制。5. 3. 5 电网无功电压自动控制通过接收电网自动电压控制主站控制指令(无功或电压参考值)，实现并联侧接入点电压或无功功率的自动优化控制。5. 3. 6 电网功率紧急控制电网故障时，UPFC功率紧急控制功能应能按照既定策略实现被控线路功率紧急调节，防止设备或线路发生电流或功率越限，同时尽可能减少功率传输损失。5. 3. 7 电网电压紧急控制10 DL / T 1981.1 -2019 电网故障时，UPFC可通过无功电压紧急控制对电网提供动态无功电压支撑与调节。5. 4 故障穿越控制5.4.1 串联侧故障穿越控制UPFC串联侧故障穿越控制功能要求如下:a) 交流系统故障时，应优先通过UPFC控制保证串联换流器持续运行:b) 交流系统故障时，若串联换流器的电流超过其承受能力，串联换流器应暂时退出运行，并在电网故障清除后自动重新投入运行，投入过程对系统无冲击，且从退出到再投入的时间应小于被控线路短时过负荷或越限运行时间，并留有一定的裕度。5. 4. 2 井联侧故障穿越控制交流系统故障时，UPFC应通过控制尽量维持并联换流器运行。6 成套系统性能要求6.1 基本要求6.1.1 在电网规定的电压及频率变化范围内，UPFC都应具有持续稳定控制线路功率的能力，以及使换流器保持稳定运行的能力。6.1.2 UPFC控制系统应防止任何原因引起的静态不稳定，包括由于交流电压畸变号|起的不稳定。6.1.3 UPFC控制系统不应在交流系统中激发振荡，必要时可通过配置附加控制为系统提供阻尼。6. 2 稳态性能6.2.1 一般要求系统设计应能确保UPFC在全部稳态运行范围内满足各控制目标的误差要求，稳l态误差计算不考虑、测量误差，计算稳态误差的测量量主要包括线路有功功率、线路无功功率、断面功率、并联侧无功功率及并联侧电压等。采用下式(1)计算稳态误差量E:测量值Mc一参考值M误差量E(%)= /=c J =R xlOO% (1) 基j。在值MN其中，测量值Mc为对应测量量的测量值，参考值MR为对应测量量的设定参考值:基准值MN为对应测量量误差计算的基准值。6.2.2 稳态误差计算6.2.2.1 功率稳态误差计算功率稳态误差包括:线路有功功率、线路无功功率、断面功率、并联侧无功功率的误差。功率稳态误差计算时，可通过一定宽度时间窗口的线路有功功率、线路无功功率、断面功率或井联侧无功功率测量数据M，计算平均值M，时间窗口可为5周波，且每个测量时间窗口与紧邻的测量时间窗口接近而不重叠。通过连续测量并计算M的平均值得到对应测量值Mc最终按(1)式计算获得稳态误差量E。其中，基准值MN按如下原则确定:a) 若测量量为并联侧无功功率，则M取并联换流器额定功率;N b) 若测量量为线路有功功率或无功功率，则MN按如下公式计算:MN二J3XULN xmin(I山，kTxISVN)(2) 11 DL/T XXXX-XXXX 式中:ULN-UPFC接入线路的额定电压:ILlim-UPFC接入线路的热稳定限额;IsVN 表示UPFC串联变压器阀侧额定电流值;kr 表示串联变压器问侧与网侧的电压变比。c) 若测量量为输电断面有功功率，则MN取为被控输电断面功率限额。6. 2. 2. 2 电压稳态误差计算电压稳态误差是UPFC并联侧接入点电压的稳态误差。电压稳、态误差计算时，可通过一定宽度时间窗口接入系统电压测量数据M，计算基波有效值M，时间窗口可为5周波，且每个测量时间窗口与紧邻的测量时间窗口接近而不重叠。通过连续测量并计算M的平均值得到对应测量值Mc最终按(1)计算获得稳态误差量E。其中，基准值MN为并联侧接入点的额定电压。6. 2. 3 线路功率控制稳态性能6.2.3.1 线路有功功率控制稳态性能在EUPFC调节能力范围之内，线路有功功率控制稳态指标要求如下:a) UPFC控制线路有功功率稳态误差量E不宜超过土1%;b) 在线路功率升降时，实际升降速率与设定值之间的误差不宜超过土5%。6. 2. 3. 2 线路无功功率控制稳态性能在EUPFC调节能力范围之内，线路无功功率控制稳态指标要求如下:a) UPFC控制线路无功功率稳态误差量E不宜超过士1%;b) 在线路功率升降时，实际升降速率与设定值之间的误差不宜超过士5%。6.2.4 无功电压控制稳态性能6.2.4.1 井联侧无功功率控制稳态性能在UPFC调节能力范围之内，井联侧无功功率稳态指标如下:a) 在并联侧无功功率控制模式下，UPFC并联侧输出无功功率的稳态误差量E不宜超过士1%;b) UPFC并联侧输出无功功率升降时，实际升降速率与设定值之间的误差不宜超过士5%。6.2.4.2 井联侧交流电压控制稳态性能在UPFC调节能力范围之内，并联侧交流电压稳态指标如下:a) 在井联侧交流电压控制模式下，UPFC井联侧交流电压的稳态误差量E不宜超过士0.2%;b) UPFC并联侧交流电压升降时，实际升降速率与设定值之间的误差不宜超过士5%。6. 2. 5 断面功率控制稳态性能在UPFC调节能力范围之内，输电断面有功功率控制稳态指标要求如下:a) 被控输电断面有功功率稳、态误差量E不宜超过土1%;b) 在断面功率升降时，实际升降速率与设定值之间的误差不宜超过土5%。6. 3 动态性能6.3. 1 一般要求UPFC动态性能一般要求如下:a) 电网发生故障并满足UPFC快速控制启动条件时，UPFC应能在能力允许范围内快速响应;b) UPFC动态性能应采用指令阶跃试验来进行考核，应进行增加和降低两个方向的阶跃:12 DL / T 1981.1 -2019 c) 动态阶跃响应包括:线路有功阶跃响应、线路无功阶跃响应、井联侧无功阶跃响应及并联侧电压阶跃响应:d) 应根据UPFC接入交流系统的要求，对功率控制器、电压控制器、电流控制器参数进行优化，以满足UPFC动态响应及其他相关性能要求。6. 3. 2 线路有功功率阶跃晌应对于含有UPFC的线路的有功功率阶跃响应要求如下:a) UPFC或SSSC运行方式下，对线路有功功率进行阶跃试验，功率阶跃量可采用线路功率基准值的5%10%;b) 线路有功功率阶跃响应时间直不超过80ms，超调量宜小于阶跃量的30%，稳定时间宜小于120ms; c) 特殊需求应由供需双方协商确定。6.3.3 线路无功功率阶跃晌应对于含有UPFC的线路的无功功率阶跃响应要求如下:a) UPFC运行方式下，对线路无功功率进行阶跃，功率阶跃量可采用线路功率基准值的5%10%;b) 线路无功功率阶跃响应时间直不超过80ms，超调量直小于阶跃量的30%，稳定时间宜小于120ms; c) 特殊需求应由供需双方协商确定。6. 3. 4 井联侧无功功率阶跃晌应对于UPFC并联侧的无功功率阶跃响应要求如下:a) UPFC或STATCOM系统运行方式下，并联侧采用无功控制模式，对井联侧无功功率进行阶跃试验，功率阶跃量可采用额定值的5%20%;b) 并联侧无功功率阶跃响应时间宜不超过50ms，超调量宜小于阶跃量的15%，稳定时间宜小于90ms; c) 特殊需求应由供需双方协商确定。6. 3. 5 井联侧交流电压阶跃晌应对于UPFC并联侧的交流电压阶跃响应要求如下:a) UPFC或STATCOM系统运行方式下，并联侧采用交流电压控制模式，对交流电压进行阶跃试验，电压阶跃量可采用额定值的0.2%0.5%;b) 井联侧交流电压阶跃响应时间直不超过80ms，超调量宜小于阶跃量的30%，稳定时间宜小于120ms; c) 特殊需求应由供需双方协商确定。6. 4 故障穿越性能要求6.4.1 电网故障时，UPFC串联侧需具备一定故障穿越能力，基本要求如下:a) 电网严重故障时可短时闭锁串联换流器，并将换流器旁路，换流器旁路应在UPFC保护动作5ms内完成:b) 如发生线路瞬时故障或邻近线路故障，1;日锁旁路的串联换流器宜在故障清除后10s内完成自动重启，并按照设定的策略进行调节。6. 4. 2 电网故障时，UPFC并联侧需具备故障穿越能力，基本要求如下:13 DL/T XXXX-XXXX a) 井联变压器网侧电压在不低于10%额定电压时，应通过控制保证井联换流器持续运行:b) 井联变压器网侧电压低于10%额定电压时，应通过控制保证并联换流器并网运行时间不小于200ms，或满足工程运行需求。6. 5 电能质量要求在正常运行工况下，UPFC接入电网后，对接入点电能质量的影响应满足如下要求:a) UPFC并联侧接入点电压偏差、串联换流器接入线路首末两端供电电压偏差应满足GB/T12325 供电电压偏差限值的规定:b) UPFC并联侧接入点谐波电压、串联换流器接入线路首末两端谐波电压应满足GB/T14549谐波电压限值的规定:c) UPFC并联侧接入点电压波动与闪变、串联换流器接入线路首末两端电压波动与闪变应满足GB/T 12326的电压波动与闪变的限值规定:d) UPFC并联侧接入点三相电压不平衡度、串联换流器接入线路首末两端电压三相不平衡度应满足GB/T15543电压不平衡度限值的规定:e) UPFC并联侧接入点电压问谐波、串联换流器接入线路首末两端电压间谐波应满足GB/T24337 公用电网间谐波限值的规定:f) UPFC并联侧接入点谐波电流、串联换流器接入线路谐波电流应满足GB/T14549谐波电流限制值的规定:g) 特殊需求应由供需双方协商确定。6. 6 过负荷能力要求6.6. 1 过负荷能力是指UPFC能达到的过电流倍数和持续时间，其换流阅、阀电抗器、联结变压器等设备的设计都应满足连续或短时过负荷耐受要求。6.6.2 UPFC换流阀过负荷能力主要取决于阀的损耗、冷却条件、环境条件、功率器件等部件的温度限值，应依据UPFC的过负荷能力要求，设计换流阀的部件及冷却系统。6.6.3 UPFC过负荷能力可参照以下要求执行:a) 1.05借过电流应能连续运行:b) 超出上述过载能力时，装置应具备可靠保护;c) 特殊需求应由供需双方协商确定。6.7 UPFC 损耗6.7.1 UPFC 换流器损耗采用损耗值与换流器额定容量的比值指标来评估，在额定输出情况下，换流器损耗不高于0.8%，具体要求由供需双方协商确定。其中，换流阀损耗计算应按照GB/T20989、GB/T30553-2014、GB/T35702.1和GB/T35702.1的规定进行。6. 7. 2 联结变压器损耗采用制造厂设计值或试验所得的数据，采用损耗值与对应换流器额定容量的比值指标来评估，联结变压器损耗不超过0.4%。6. 7. 3 辅助系统损耗包括水泵、风机、加热等系统的损耗，在标称电压下进行该部分损耗的估算。6. 8 噪声6.8.1 UPFC装置中联结变压器、换流阀、阀电抗器、TBS、冷却系统、断路器等设备可昕噪声水平应满足环保标准要求，连续噪声水平不应大于85dB;6. 8. 2 断路器的非连续噪声水平，户内不宜大于90dB，户外不应大于110dB。6. 8. 3 噪声测量方法应符合GB/T3222.2的相关规定。14 DL / T 1981.1 -2019 6. 9 电磁骚扰应考虑UPFC装置运行对电话系统及己获批准的无线电、电视、微波或其他运行设备的干扰，具体要求可按照GB/T4824执行。6.10 可用率和可靠性6.10.1 UPFC的可用率按照DLlT837的要求执行。6.10.2 每年设备原因引起的强迫停运次数企次，或根据运行需求和设备技术水平，由供需方共同协商确定UPFC年强迫停运次数。7 部件及子系统配合要求7.1 换流器7.1.1 换流器结构及主要参数换流器结构及主要参数至少包括:拓扑结构、额定容量、额定交流电压、额定直流电压、额定直流功率、阀电抗器额定电感及过负荷能力等。7.1.2 电流耐受能力7. 1.2. 1 换流器的电流耐受能力应考虑其部件(可关断阀器件、电容器等)承受正常运行电流和暂态过电流的水平，包括电流幅值、持续时间、上升率等，同时还应考虑足够的安全裕度。7.1.2.2 换流器的暂态过电流与故障类型、交流系统短路容量、直流系统电压及阀电抗值等参数有关，应考虑、交流系统故障和直流系统故障产生的暂态过电流，并具有相应的保护措施。7.1.2.3 换流器阀电抗器电抗值的选取应综合考虑限制换流阀故障电流、抑制换流器谐波电流和桥臂环流。7.1.3 过电压防护及绝缘要求7. 1. 3. 1 换流器的绝缘应考虑换流器和阀支架耐受交流电压、直流电压、操作冲击电压、雷电冲击电压、陡波前冲击电压的能力，并满足规定范围内电晕及局部放电量的要求。在各种过电压(包括陡波头冲击电压)下，应使加于换流器内 任何部件上的电压不超过其耐受能力。7.1.3.2 换流器绝缘裕度确定，应结合工程实际需求，在假定所有冗余功率单元都损坏的情况下，并考虑如下绝缘裕度系数:a) 对于操作冲击电压，超过避雷器保护水平的15%;b) 对于雷电冲击电压，超过避雷器保护水平的20%;c) 对于陡波头冲击电压，超过避吉器保护水平的25%。7.1.3.3 换流器的过电压能力设计应考虑足够的安全系数，且承受各种过电压的要求。换流器过电压安全系数的确定除考虑串联功率单元电压不均匀分布、过电压保护水平的分散性之外，还应考虑换流器内其他因素对其耐压能力的影响，且应不考虑功率单元的冗余。换流器触发系统不应受冲击过电压的干扰，功能正确。换流器能在较高的过电压情况下触发而不发生损坏。7.1.4 冗余换流器冗余度应保证在两次计划检修之间的运行周期内，单桥臂功率单元损坏数量不应超过冗余模块数，冗余度宜不小于8%，同时应满足本规范6.10的要求。15 DL/T XXXX-XXXX 7.1.5 阀控设备7. 1.5. 1 阀控设备应具有完善的自检功能和符合规范要求的接口，用于触发、监测和保护换流阀，阀控设备故障不应造成阀损坏。7.1.5.2 阀控设备应能接收上级控制保护系统发迭的控制信号，将其转换为控制脉冲后分配给功率单元控制器，并对功率单元的状态进行监测井上报至上级控制保护系统。7. 1.5.3 阀控设备应能在功率单元损坏时发出报警信号，当功率单元损坏数超过冗余数时应向上级控制保护系统发出跳闸请求。7.1.6 换流器冷却系统冷却系统包括内冷却系统和外冷却系统，内冷却系统主要用来吸收可关断阀器件和其它元件产生的热量，外冷却系统的主要是对内冷系统循环水进行冷却，水冷系统应满足GB/T30425的要求。7.2 串联变压器7.2. 1 主要参数串联变压器的主要参数包括:结构、联结组、额定容量、额定电压、短路阻抗及过负荷能力等。7.2.2 承受短路能力7.2.2.1 串联变压器及其组件应能承受外部短路的热稳定和动稳定效应而无损伤。7.2.2.2 短路电流一般可按网侧绕组三相出口短路计算，当单相、两相对地故障短路电流可能明显大于三相短路时的故障电流时，应按严重情况验算。7.2.2.3 对称短路电流应使用串联变压器短路阻抗力日上系统短路阻抗来计算。7.2.2.4 除另有规定，用于计算承受短路耐热能力的电流持续时间为2s，对于短路电流超过25倍额定电流的串联变压器，经制造方与用户协商后，短路电流持续时间可以小于2so7.2.2.5 其他要求应满足GB1094.5和DLlT272的规定。7.2.3 过激磁能力串联变压器应能承受以下工况所产生的变压器过激磁:网侧绕组一端短路或接地，流过可能的最大短路电流，阀侧旁路，持续