GB/T35692-2017
高压直流输电工程系统规划导则
Guidelineforsystemplanningofhighvoltagedirectcurrent（HVDC）powertransmissionproject
- 中国标准分类号（CCS）F21
- 国际标准分类号（ICS）29.240.01
- 实施日期2018-07-01
- 文件格式PDF
- 文本页数15页
- 文件大小1.14M
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高压直流输电工程系统规划导则
国家标准 GB/T35692一2017 高压直流输电工程系统规划导则 Guidelineforsystemplanningofhighvoltagedirectceurrent(HHVDC) transmisionproject p0wer 2017-12-29发布 2018-07-01实施 国家质量监督检验检疫总局 发布 国家标准化管理委员会国家标准
GB/35692一2017 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草
本标准由电力企业联合会提出
本标准由全国高压直流输电工程标准化技术委员会(SAC/TC324)归口
本标准主要起草单位:电力科学研究院、国网北京经济技术研究院、国家电网公司、南方电网科 学研究院有限责任公司
本标准主要起草人:张晋华、郭小江、卢艳超、印永华、郭强、王菲、余军、洪潮、金小明、周保荣、 张东辉、班连庚、温卫宁、杨鹏、戚庆茹、李新年、林少伯
GB/35692一2017 高压直流输电工程系统规划导则 范围 本标准规定了高压直流输电工程规划阶段系统研究的一般原则,给出了系统方案选择的流程、方法 及应得出的成果
本标准适用于电网换相换流器型的直流工程,既包括远距离直流输电工程,也包括背靠背直流工 程
电压源换流器型的直流输电工程可参照执行
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
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GB/T13498高压直流输电术语 GB/T15544.1三相交流系统短路电流计算第1部分;电流计算 GB/Z20996.1高压直流系统的性能第1部分;稳态 GB/T26399电力系统安全稳定控制技术导则 GB50217电力工程电缆设计规范 GB50790士800kV直流架空输电线路设计规范 DL/T436高压直流架空送电线路技术导则 DL755电力系统安全稳定导则 DL/T1234电力系统安全稳定计算技术规范 DL/T5224高压直流输电大地返回系统设计技术规范 DL/T5438输变电工程经济评价导则 DL/T5448输变电工程可行性研究内容深度规定 术语和定义 GB/T13498界定的以及下列术语和定义适用于本文件
3.1 经济电流密度 economiccurrentdensity 根据确定的经济评价参数,使输电线路在其经济使用寿命周期内综合费用最少的单位截面载流量
3.2 短路比shortcireitratio;sCR 额定电压下换流站交流母线的短路容量S观与额定直流功率P
的比值,用于评估交流系统对直流 系统的支撑能力
Se SCR一 P 式中: SCR 短路比;
GB/T35692一2017 -额定电压下换流母线短路容量,单位为兆伏安(MVA); -额定直流功率,单位为兆瓦(Mw)
3.3 有效短路比efeetieshortcireitratio;EsCR 额定电压下换流站交流母线的短路容量s、减去换流站交流滤波器和无功补偿器所产生的无功功 率Q
后,与额定直流功率P
的比值
S Q EsCR一 P 式中 ESCR -有效短路比; se -额定电压下换流母线短路容量,单位为兆伏安(MVA); P -额定直流功率,单位为兆瓦(Mw); Q 额定电压下换流站容性无功补偿量,单位为兆乏(Mvar)
注，为去除接人换流母线的交流谴波器、并联电容器等无功补偿设备的影响,引人有效短路比的概念
3.4 multi-infeedinteractionfactor;MIF 多直流馈入相关因子 第回直流系统换流母线发生约1%的电压波动时,第回直流系统换流母线电压变化量与第回 直流系统换流母线电压变化量的比值
UU MIIF， U 式中 MIF -第回直流系统对第i回直流系统的多直流馈人相关因子; AU 第回直流换流母线电压变化量; 第回直流换流母线电压变化量
U 3.5 多直流馈入短路比 multi-infeedshorteireuitratio;MIISCR 额定电压下第i回直流系统换流母线短路容量se与直流系统等效额定功率P的比值
S MISCR (4 P aew MIF×Pd 式中 MISCR 第i回直流所对应的多直流馈人短路比 Se -额定电压下第i回直流系统换流母线短路容量,单位为兆伏安(MVA): P 第回直流系统等效额定功率,单位为兆瓦(Mw); a 第回直流系统额定功率,单位为兆瓦(Mw); 尸a 第回直流系统额定功率,单位为兆瓦(Mw) P MIIF -第回直流系统对第回直流系统的多直流馈人相关因子; 馈人交流系统的直流系统回数
注:对于有多回直流接人的交流系统,采用多直流馈人短路比(MISCR)评估交流系统对直流系统的支撑能力
3.6 多直流馈入有效短路比 multi-infeedeffectiveshortcireuitratio;MIESCR 额定电压下第i回直流系统换流母线短路容量s、减去该换流站交流滤波器和无功补偿器所产生 的无功功率Qe后,与直流系统等效额定功率尸的比值
GB/35692一2017 Ssci Qc Ssc MIESCR 5 Pa P
十 MIF×P 式中 MIESCR 第i回直流所对应的多直流馈人有效短路比: 额定电压下第i回直流系统换流母线短路容量,单位为兆伏安(MVA); Ssc 额定电压下第回直流系统换流站容性无功补偿量,单位为兆乏(Mvar); . P 第回直流系统等效额定功率,单位为兆瓦(Mw); dm P 第回直流系统额定功率,单位为兆瓦MAw); 第回直流系统额定功率,单位为兆瓦(Mw); P' MIF 第回直流系统对第i回直流系统的多直流馈人相关因子; 馈人交流系统的直流系统回数
注:对于有多回直流接人的交流系统,为去除接人换流母线的交流滤波器、并联电容器等无功补偿设备的影响,采 用多直流馈人有效短路比(MIESCR)来评估交流系统对直流系统的支撑能力 3.7 有效惯性常数efteetieinertiaconst tant;EIC 交流系统总转动惯量与直流系统额定功率的比值,用于评估直流接人系统的频率稳定运行能力
6 H
- 式中: H
有效惯性常数,单位为秒(s); -交流系统总转动惯量,单位为兆瓦秒(Mw
s); P -额定直流功率,单位为兆瓦(Mw)
条件与流程 4.1条件 直流输电工程规划应以电网发展规划为基础,下列条件(包括但不限于)已基本明确 直流输电总容量、送受电区域范围 aa b)规划水平年、,远景年,必要时还应考虑过渡年份; 与直流输电工程有关的电力系统现状与规划,包括但不限于;电源结构,电网结构负荷水平、 c 上网电价等
4.2流程 直流输电工程规划的流程如图1所示
GB/T35692一2017 开始 方案拟定 调整优化 需优化 技术经济比选 否 推荐方案 技术评价 经济评价 结束 图1直流输电工程规划阶段系统方案拟定流程图 5 方案拟定 5.1额定功率选取 额定功率选取遵循下列原则: 可考虑单回直流或者多回直流,输电功率总数应与输电任务相匹配
a D)宜选用序列化的额定功率,便于采用通用化的设计及标准化的设备,以形成集约效应和规模 效益
5.2额定电压、额定电流选取 额定电压、额定电流选取遵循下列原则 对于高压直流输电工程,宜选用序列化的额定电压;额定直流电流由额定直流功率,额定直流 a 电压来确定
D)对于背靠背直流工程,宜根据设备能力选择较大的直流电流作为额定直流电流,额定直流电压 由额定直流功率、额定直流电流来确定
5.3导线的初选 5.3.1线路类型选择 直流输电线路主要分为架空线路与电缆线路两种
架空线实施困难以及环境需要等情况宜采用直 流电缆线路
5.3.2 导线截面选择 架空输电线路导线截面宜根据额定电流及所选取的经济电流密度进行选择,根据电晕损耗、电磁环
GB/35692一2017 境和可听噪声等约束进行校核,原则上线损率应控制在当前电网同一电压等级的平均线损率水平以内
在高海拔地区和高电压等级选择导线截面时,应特别考虑电晕约束
电晕约束的限值见DL/T436及 GB50790的相关规定
电缆截面的选择应综合考虑导体温度、电压降和经济电流密度等因素,并满足GB50217的相关 规定
5.4选站选线 应根据电网规划,送受端电网特点及电力平衡结果,分析本工程送电容量及直流输电起、落点区域 范围,提出送受端站址及路径初步方案
对规划站址(含接地极),重点线路路径宜进行现场踏勘
换流站站址选择应综合考虑系统要求、地方规划、压覆矿产、工程地质及水文地质条件、进出线条 件、交通运输、海拔高度等多种因素,重点解决站址的可行性问题,避免出现颠覆性因索,见DL/T5448 的相关规定
线路路经选择应综合考虑输电走廊的自然条件及限制因索,尽量避开工程沿线的电力线.铁路、.通 信线与油气等重要管线等主要设施,以及军事设施,环境与生态敏感区、国土禁建区等,见DL/T544!8 的相关规定
接地极极址选择应主要考虑接地极周边环境、极址附近的土壤电阻率、极址距换流站的距离、接地 极线路走线是否方便等因素,并满足DL/T5448以及DL/T5224的相关要求
5.5接线方式 5.5.1直流系统结构 高压直流输电系统可分为高压直流输电系统与高压直流背靠背系统,见GB/Z20996.1
应综合考虑输电容量、占地面积、造价、损耗、运行可靠性及接地条件等因素来确定直流系统结构， 并符合下列要求 高压直流系统一般选用12脉动换流器
a b)每端每极可采用单12脉动换流器、多个12脉动换流器串联或并联
具体接线方式应考虑如 下几个因素: 1) 单个换流器的最大制造容量 2 运输限制; 安全稳定性; 3 4 可靠性; 5 运行灵活性; 分期建设 6 工程经济性 77 5.5.2换流变压器型式 换流变压器主要包括4种型式 三相三绕组变压器; b 三相双绕组变压器; 单相三绕组变压器; d)单相双绕组变压器
采用何种型式的换流变压器,应根据换流变压器交流侧及直流侧的系统电压要求、变压器的容量及 生产制造能力,运输条件、经济性以及换流站布置要求等因素全面考虑决定
GB/T35692一2017 5.6接入电网方式 5.6.1直流系统接入电网的典型方式 直流输电系统接人电网应满足联网规划电网规划和大型电源输电系统规划设计所确定的设计原 则及其对该直流系统的要求,直流受端宜尽可能接人负荷中心,满足电网整体分层分区、优化电网结构 的基本需要,并按照GB/T15544.1相关规定控制电网短路电流水平
直流系统接人交流电网的典型方式包括:孤岛直流送出、网对网直流送出、单直流送出、多直流送 出,受端单直流馈人、多直流馈人及交直流混联方式等
高压直流工程应根据其在系统中的地位和作用 选择合理的接人系统方式
5.6.2直流系统接入送端电网方案拟定 在进行直流系统接人送端电网的方案拟定时,宜采用下列方法及步骤 分析送端系统电源构成情况,掌握主要发电机类型、容量,及其与送端电网的电气连接关系,特 a 别是与直流换流站比选落点的电气联系等
依据送端系统电源、负荷分布及直流送电规模,提出直流系统接人送端电网的初步方案包括 b 整流站接人电网位置与方式、无功补偿容量等
根据换流站比选落点,提出直流系统送出电力的送端电源组织方案,分析在送端电源组织方案 下的送端电网潮流分布特性
根据送端系统电源分布与出力、负荷分布等情况,以及直流系统接人初步方案,分析保障电力 平衡的各种可能运行方式的电网潮流分布合理性
依据直流系统接人后的送端电网潮流分布合理性以及安全稳定性水平(见6.2及6.3),结合直 流设备制造及研发能力,校核直流系统接人送端电网的初步方案
5.6.3直流系统接入受端电网方案拟定 在进行直流系统接人受端电网的方案拟定时,宜采用下列方法及步骤: 分析受端系统负荷分布,电源分布与出力、已投运其他直流系统换流站落点等情况,提出直流 a 系统接人受端电网的初步方案,包括逆变站接人电网位置与方式,无功补偿容量等
根据直流系统接人受端电网的初步方案,分析保障电力平衡的各种可能运行方式的电网潮流 b 分布合理性
依据直流系统接人后的受端电网潮流分布合理性以及安全稳定性水平(见6.2及6.4),结合直 流设备制造及研发能力,校核直流系统接人受端电网的初步方案
o 方案技术比选 6.1方案技术比选的基本原则 直流输电方案的技术比较需要从方案的可行性、对电网发展的适应性、系统运行灵活性、对电网安 全稳定水平影响、方案实施难易程度、技术先进性等方面进行分析比较
应根据直流工程所接人系统的电源及负荷特性、网架特点,选择用于比较的合理运行方式,包括系 统正常运行方式、检修方式、事故运行方式及可能的特殊运行方式
GB/35692一2017 6.2安全稳定性校核的一般要求与校核 6.2.1安全稳定性校核的一般原则 直流输电系统接人电网应满足DL.755及DL/T1234相关技术规定,针对接人电网方案进行正常 运行方式、事故后运行方式及特殊运行方式下的潮流计算、短路电流计算和稳定计算,评估方案的安全 稳定性
6.2.2交流电网强度评价与要求 单回直流系统接入交流系统的短路比要求 6.2.2.1 单回直流系统接人的交流系统,宜采用短路比(sCR)和有效短路比(EsCR)来评估交流系统对直流 系统的支撑能力;EsCR>3为强系统,2
GB/35692一2017 比选方案的整体功能应达到目标要求,技术可行 a b 比选方案的经济效率应达到可接受水平; 比选方案具有可比性,如包含的范围、时间应一致,效益和费用计列口径应一致
7.2经济比选方法 7.2.1效益比选法 在项目无资金约束的条件下,宜采用效益比较法,包括净现值比较法、净年值比较法,差额投资内部 收益率法 净现值比较法:比较比选方案的财务净现值或经济净现值,以净现值大的方案为优
比较净现 值时应采用相同的折现率
b 净年值比较法:比较比选方案的净年值,以净年值大的方案为优
比较净年值时应采用相同的 折现率
差额投资财务内部收益率法;使用比选方案差额现金流,计算差额投资财务内部收益率,与设 定的基准收益率进行对比,当差额投资财务内部收益率大于或等于设定的基准收益率时,以投 资大的方案为优反之投资小的方案为优. 差额投资经济内部收益率法:可采用经济净现金流量代替财务净现金流量,进行方案比选
7.2.2费用比选法 方案效益相同或基本相同时,可采用费用比较法,包括费用现值比较法、费用年值比较法 费用现值比较法;计算比选方案的总费用现值并进行对比,以费用现值较低的方案为优
a b) 费用年值比较法;计算比选方案的费用年值并进行对比,以费用年值较低的方案为优
7.2.3最低价格比选法 在方案比选中,以净现值为零推算比选方案的最低价格,应以最低价格较低的方案为优
7.3计算期不同的方案经济比选方法 计算期不同的方案可采用下列方法进行经济比选: 年值法:分别计算各比选方案净现金流量的等额年值并进行比较
一般以年值大于或等于零 且年值大者为优
最小公倍数法;以各比选方案计算期的最小公倍数作为各方案的共同计算期.假设各个方案均 b 在一个共同的计算期内重复进行,计算各方案计算期内的净现金流量，一般以净现值大者 为优
差额投资内部收益率法:如果采用这种方法,可将各方案计算期的最小公倍数作为比较方案的 计算期,或者以各方案中最短的计算期作为比较方案的计算期
7.4不确定因素下的方案比选 进行不确定性分析与比选时,多采用盈亏平衡法和敏感性分析法
通过计算工程项目达产年的盈 亏平衡点,分析项目成本与收人的平衡关系
盈亏平衡点越低,表示项目抗风险能力和适应能力越强; 敏感性分析用于分析各种不确定性因素变化一定幅度时,对方案经济效果的影响程度
可采用下列方 法进行分析;敏感度分析、临界点分析以及概率分析
具体计算公式见DL/T5438.
GB/T35692一2017 8 推荐方案参数初选 综合各比选方案的技术经济比选结果,给出推荐的直流输电系统方案,宜包括下列参数 直流系统额定功率、额定电压、额定电流,建设回路数,起落点等; a b) 直流系统结构(两端系统,多端系统、单极系统、双极系统或多个换流单元并联系统等)及换流 器接线(换流器的脉动数,每极换流器组数):; 直流系统接人电网方案,包括换流站接人交流电压等级、换流站交流线路出线数、短路电流水 平、频率 直流运行方式,包括直流工程需适应的各种单极运行方式、双极运行方式(包括平衡运行方式 与不平衡运行方式,直流功率方向等要求; 换流变压器参数,包括容量,短路阻抗、绕组型式、电压(变比,分接开关档位数量和档距 换流站无功补偿容量和型式,包括容性无功、感性无功以及动态无功补偿装置 直流过负荷能力及对直流系统附加控制功能的要求,包括功率摇摆阻尼、输送功率和无功功率 8 控制、紧急有功支援或潮流反转、频率控制,交流母线电压控制以及次同步振荡抑制等功能 h) 线路路径、长度和导线截面的初步建议 投资估算,包括输变电建设项目和总投资; iD 需要进一步研究的关键问题及下一步工作的建议
推荐方案的技术经济评价 9 g.1技术评价 应对所推荐方案进行下列技术评价: 对满足电网规划输电需求的评价 a b)对影响送受端电网安全稳定性的评价; 节能评价; c d 抵御抗击自然灾害能力评价 9.2经济评价 经济评价主要包括项目盈利能力评价和偿债能力评价 项目盈利能力评价 a 主要包括;财务内部收益率,财务净现值、总投资收益率,项目资本金净利润率,项目投资回收期
根据投资人意图和项目实际情况,项目最低可接受的盈利能力参数应高于或等于行业基准参考值 财务内部收益率与行业的基准收益率比较,当财务内部收益率大于或等于基准收益率时认为项目在财 务上是可行的;按照行业基准收益率计算的财务净现值大于或等于零时,认为项目在财务上是可行的
投资回收期越短,项目投资回收越快,抗风险能力越强
b)项目偿侦能力评价 主要包括.利息备付率,偿债备付率,资产负债率、流动比率,迷动比率
偿债备付率越高,表明可用于还本付息的资金保障程度越高
一般情况下,利息备付率应大于1. 不宜低于2;偿债备付率应大于1,不宜低于1.3;融资租赁费用可视同借款偿还
运营期内的短期借款 本息也应纳人计算
具体计算参数、计算方法及计算公式见DL/T5438
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GB/35692一2017 0专题研究 在直流输电系统规划阶段,可开展系统安全稳定性能和控制措施、线路路径,电磁环境、过电压与绝 缘配合等方面的专题研究,作为输电方案选择的技术支撑;这些专题可同时作为需要进一步研究的关键 问题,在工程的后续阶段进一步深人研究
根据需要,可在下列专题中选择研究: 在系统安全稳定性能和控制施研究方面,主要包括;对可能形成的交直流混联系统开展交直 流协调控制措施专题研究;对可能形成的直流孤岛运行的工程,开展孤岛运行方式研究,包括 过电压及其抑制措施,送端频率稳定,设备频率电压适应性、直流系统与送端发电厂控制系统 协调等专题研究;对整流站近区有火电电源接人的系统开展次同步振荡专题研究;对多直流馈 人系统开展交直流相互影响、直流接人系统方案、直流落点优化、安全稳定控制系统配置方案、 受端系统稳定性等专题研究 在线路方面,主要包括导线与地线型式选择,路径方案选择、气象条件及其影响、交叉跨越距 b 离、同走廊交直流输电线路相互影响等研究;对于采用新的电压等级、导线型式的工程,还可进 行直流输电线路和换流站的电磁环境、绝缘配合、杆塔规划设计及铁塔基础选型等研究 在电磁环境方面,主要包括;直流输电系统对邻近油气管道与无线电台站以及地磁台的电磁影 响及防护措施、同走廊多回交直流输电线路电磁环境、单极大地运行方式下地中直流电流对交 流系统变压器直流偏磁影响等专题研究
在外绝缘、过电压与绝缘配合方面,主要包括;换流站的污染现状及污秽水平预测、直流输电线 路沿线污秽分布、直流输电线路绝缘子选型和污秽外绝缘配置,换流站站用支柱/套管污秽外 绝缘配置、直流输电线路最小间隙距离、直流输电线路特殊塔型带电作业方式和安全距离、直 流输电工程沿线环境条件和雷电活动、直流输电线路过电压与绝缘配合、直流输电线路防雷保 护,换流站过电压与绝缘配合以及换流站雷电防护等专题研究
根据需要对高海拔、,高地震烈度、重冰区等进行专题研究,提出解决方案和费用估算
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GB/T35692一2017 参 考文献 GB/Z20996.2一2007高压直流系统的性能第2部分;故障和操作 [ [2]GB/Z20996.3一2007高压直流系统的性能第3部分;动态 [3 GB/T263992011电力系统安全稳定控制技术导则 [4]DL/T275一2012 士800kV特高压直流换流站电磁环境限值 [] DL/T1234一2013电力系统安全稳定计算技术规范 io DL/T50432010高压直流换流站初步设计内容深度规定 [n DL/T53932007高压直流换流站接人系统设计内容深度规定 Ca DL/T5426一2009士800kV高压直流输电系统成套设计规程 电力系统设计技术规程 DL/T54292009 [10m DL/T5438一2009输变电工程经济评价导则 [[1]Q/GDw404一2015 国家电网安全稳定计算技术规范 高压直流接地极设计导则(DesignofearthedlectrodestationsforHVDc 12 IEC/TS62344 links-generalguidelines) [13]赵眺君.高压直流输电技术.北京电力出版社,201m. [I4]直流输电电压等级序列研究国网北京经济技术研究院，2011. [1订电网规划内容深度要求(试行).209 [16]电气工程大典 [17]建设项目经济评价方法与参数(第三版),计划出版社,2006 [18]电网工程建设预算编制与计算规定(2013年版),电力出版社,2013. [19]电力系统设计手册,原电力工业部电力规划设计总院.北京;电力出版社,2005. 12
高压直流输电工程系统规划导则GB/T35692-2017
什么是高压直流输电？
高压直流输电是指将直流电能通过高电压直流输电线路传输到接收站，再通过变电站将其转换为交流电能并连接到电网中使用的一种电力输送方式。
GB/T35692-2017的重要性
《高压直流输电工程系统规划导则GB/T35692-2017》是国家标准，对于推进我国电网建设和提高电网运行水平有着非常重要的作用。
该标准明确了高压直流输电工程系统规划的基本原则、设计思路、技术要求、安全管理等方面的内容。其中最重要的是对于高压直流输电工程的技术要求方面进行了详细规定。
高压直流输电工程系统规划的基本原则
GB/T35692-2017规定，在制定高压直流输电工程系统规划方案时，应该根据具体的地理环境、电力需求和政策法规等因素进行综合考虑。同时需要考虑到能源的可持续性，对于电网建设方案要有长远的规划。
高压直流输电工程系统规划的设计思路
在《GB/T35692-2017》中，提出了“一干多支”的设计思想。
所谓“一干多支”，就是指以单一的主干线路为主，并通过辅助设备将其与分支线路相连接，实现电力传输的目的。
高压直流输电工程系统规划的技术要求
GB/T35692-2017明确规定了高压直流输电工程系统的技术要求，包括电气特性、机械结构、保护措施、运行管理等方面的内容。
其中最重要的是对于输电线路的技术要求方面进行了详细规定，如导线材料、绝缘材料、接头、耐受短路能力等方面都有着明确规定。
高压直流输电工程系统规划的安全管理
在高压直流输电工程系统规划中，安全管理是非常重要的一个方面。《GB/T35692-2017》对于高压直流输电工程系统规划中的安全管理进行了详细规定，包括现场的安全、设备的安全、人员的安全等方面。
同时，在线路设计和建设过程中还需要考虑到自然环境因素的影响，如地质、气候、地形等因素，以确保高压直流输电工程系统的安全可靠性。
总结
高压直流输电是一种重要的电力输送方式，对于推进我国电网建设和提高电网运行水平有着非常重要的作用。《高压直流输电工程系统规划导则GB/T35692-2017》是国家标准，对于高压直流输电工程的建设和规划具有指导作用。其中提出的“一干多支”设计思想、技术要求以及安全管理等方面的规定，对于保证电力建设的质量和可靠性具有重要意义。
