国家标准 GB/T40865一2021 柔性直流输电术语 Terminologyforvoltagesourceeonverterbasedhighvoltagedireetcurrent VSC-HIVDC)transmission 2021-10-11发布 2022-05-01实施国家市场监督管理总局发布国家标涯花警理委员会国家标准
GB/T40865一2021 目次前言范围 2 规范性引用文件 -般性术语拓扑结构及接线方式电压源换流器的状态换流站主要一次设备电压源换流器的拓扑与组成直流断路器的拓扑与组成 15 柔性直流输电控制系统 10 18 柔性直流输电保护系统参考文献 20 索引 21
GB/T40865一2021 前言本文件按照GB/T1.1一2020<标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草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专利的责任本文件由电力企业联合会提出并归口本文件起草单位;国网经济技术研究院有限公司、国网北京市电力公司、国网冀北电力有限公司、三峡机电工程技术有限公司、三峡新能源(集团)股份有限公司、全球能源互联网研究院有限公司、南方电网科学研究院有限责任公司、南瑞集团有限公司许继集团有限公司本文件主要起草人;郭铭群、乐波、厉漩,苑宾、魏争、李探、梅念、赵峥、薛英林、许冬、张和、卢亚军祝全乐、吴方劫,田园园、熊凌飞、戴蹦成、刘少宇、蔡巍、雷肖、刘字,庞辉、杨杰、许韦华、许树楷、卢宇吴金龙
GB/T40865一2021 柔性直流输电术语范围本文件界定了柔性直流输电相关的术语和定义本文件适用于基于电压源换流器的柔性直流输电系统柔性直流电网和柔性直流背靠背系统可参照执行本文件不适用于基于电网换相换流器的直流输电系统规范性引用文件本文件没有规范性引用文件 -般性术语 3.1 换流器converter 用于将交流电能转换为直流电能或将直流电能转换为交流电能的装置,连接于三个交流端子和两个直流端子之间 3.2 电压源换流器voltagesoureecomverter;VsC -种三相桥式接线的由全控型电力电子器件组成的换流器,通常由集中或分散式直流电容器 7.16)提供平滑的直流电压 3.3 柔性直流输电sc-HvDctransmission" 基于电压源换流器(3.2)的直流输电技术注HVDc为高压直流的缩写 3.4 converterunit 换流单元直流系统中由交流母线与直流母线之间所有设备构成的不可分割的运行单元,包括换流器及其控制设备、联接(换流)变压器(6.8),必要的保护和开关装置及用于换流的辅助设备如有) 见图1 3.5 [高压直流]换流站[IHVDc]comverterstatiom 高压直流系统(3.7)的一部分,由安装在同一地点的所有一次设备、二次设备、辅助设施以及相应的建筑物等所组成注;一次设备包括换流器和联接(换流)变压器,二次设备包括控制和保护设备
GB/T40865一2021 标引序号说明: 交流进线断路器电压源换流器阀 -联接(换流)变压器; -桥臂电抗器; -联接(换流)变压器阀侧交流断路器直流电抗器交流侧启动电阻" 图1柔性直流换流站主要一次设备 3.6 柔性直流换流站VSC-HIVDCcomverterstation 基于电压源换流器(3.2)的换流站 3.7 高压直流系统IHVDc system 在两个或多个交流母线之间,以高压直流电的形式传输能量的电力系统 3.8 高压直流输电系统HVDctransmissionsystem 在两个或多个地理位置之间传输能量的高压直流系统(3.7). 3.9 柔性直流输电系统VsC-IHVDCtransmissionsystem 基于电压源换流器3.2)的高压直流输电系统3.8) 3.10 有功无功运行区间PQcapability 指定交直流电压范围下,柔性直流换流站(3.6)与交流系统交换有功功率和无功功率的能力区间 3.11 换流站额定功率ratedpowerofconverterstationm 在最高环境温度下,所有冷却设备可用但备用冷却设备不投人运行,交流系统频率、交直流电压在稳态运行范围内,换流站交流母线与本站交换的最大设计功率 3.12 短路比shorteireuitratio;sCR 换流站公共连接点(4.20)处交流电压标么值为1时,交流电网短路水平与换流站额定直流功率的比值注交流电网短路水平单位为兆伏安(MVA),额定直流功率单位为兆瓦(Mw). 3.13 有效短路比efeetive short-ciruitra ratio;ESsCR 换流站公共连接点(4.20)处交流电压标么值为1时,交流电网短路水平减去连接至该点的并联电
GB/T40865一2021 容器组和交流滤波器的无功功率后,与换流站额定直流功率的比值注交流电网短路水平单位为兆伏安(MVA),并联电容器组和交流滤波器的无功功率单位为兆瓦(Mw 拓扑结构及接线方式 4.1 两端柔性直流输电系统 two-terminaVsC-IHVDcCsystem 由两个柔性直流换流站(3.6)和连接它们的直流输电线路组成的柔性直流输电系统(3.9) 4.2 多端柔性直流输电系统multitermimalVsC-HVDCsystem 由多于两个独立的柔性直流换流站(3.6)和连接它们的直流输电线路组成的柔性直流输电系统(3.9) 4.3 极pole 柔性直流输电系统(3.9)的一部分,包括互联的各个换流站相应的换流单元(3.4)和互联的直流输电线路在正常运行时,其直流部分对地处于相同的直流电压极性 4.4 双极bipole 柔性直流输电系统(3.9)的一部分,包括两个极且每个极可独立运行在正常运行时,两个极的直流部分对地处于相反的直流电压极性 4.5 对称单极接线symmetriealmonopolarcomneetion 每个换流站由单个换流器或多个换流器并联构成,换流器两个直流端子输出的对地直流电压大小相等、极性相反的接线 4.6 不对称单极接线asymmetricalmonopolarconneetion 每个换流站由单个换流器或多个换流器并联构成,换流器两个直流端子输出的对地直流电压不对称(通常一个直流端子接地)的接线 4.7 单极大地接线monopolarconnectionwithgroundreturm 直流中性线采用大地通路的不对称单极接线(4.6) 4.8 单极金属回线接线monopolarcomnectiomwithmetalliereturm 直流中性线采用输电线路的不对称单极接线(4.6) 4.g 双极大地接线bipolarconneetionwithgroundneutralline 直流中性线采用大地通路的双极接线 4.10 双极金属中线接线bipolarcomneetionwithmetallicnetralline 直流中性线采用金属中线的双极接线
GB/T40865一2021 4.11 全接线flconneetionm 柔性直流输电系统(3.9)中所有线路及设备都投人运行的接线 4.12 非全接线partialconneetiom 在全接线(4.11)基础上考虑部分线路或设备退出运行的接线 4.13 接地方式groundingmode 为柔性直流换流站(3.6)主回路提供零电位参考点的接地点位置和连接方式 4.14 换流器交流侧接地方式ACsidegroundingmode 当采用对称单极接线(4.5)时,在电压源换流器(3.2)交流侧设置零电位参考点的接地方式(4.13). 注:交流侧接地方式的典型案例有联接变压器阀侧中性点经电阻接地(如图2所示)、联接变压器阀侧接地电抗器中性点经电阻接地(如图3所示)等 WW VsC 图2联接变压器阀侧中性点经电阻接地 wW SC 图3联接变压器阀侧接地电抗器中性点经电阻接地 4.15 换流器直流侧接地方式csidlesromdinmode 在电压源换流器(3.2)直流侧设置零电位参考点的接地方式(4.13) 注在对称单极接线中,直流侧接地方式的典型案例有直流极线经电阻接地(如图4所示),直流极线经电容接地如图5所示)等 WM VSC 图4直流极线经电阻接地
GB/T40865一2021 vsc 图5直流极线经电容接地 4.16 接地极earthelectrode 放置在大地或海中,提供直流电路一点与大地之间的低电阻通路,可持续一定时间传输电流的导体 4.17 接地极线路eartheleetrdeline 连接换流站中性母线与接地极(4.16)的线路 4.18 联网换流站converterstationconneetedtoACgrid 接人交流电网的换流站 4.19 孤岛换流站islandecdconverterstation 交流侧接人孤岛新能源电场或无源负荷的换流站 4.20 公共连接点pointofcommoncoupling;PCC 柔性直流换流站(3.6)与其接人交流系统的连接点电压源换流器的状态 5.1 整流reetifieation 换流单元(3.4)将电能从交流转换到直流的状态 5.2 逆变 inVerSi0n 换流单元(3.4)将电能从直流转换到交流的状态 5.3 有源逆变activeinversiom 换流单元(3.4)的交流侧接有电源时的逆变状态 5.4 无源逆变passiveinversion 换流单元(3.4)的交流侧直接和无源负荷连接时的逆变状态 5.5 动态无功补偿运行STAIcoMIoperation 换流单元(3.4)与交流系统仅进行无功功率交换的运行状态注sSTATcoM为静止同步补偿器的缩写
GB/T40865一2021 5.6 容性运行eapaeitiveoperationm 换流单元(3.4)向交流系统提供无功功率的运行状态 5.7 感性运行induetive eoperation 换流单元(3.4)从交流系统吸收无功功率的运行状态 5.8 RF 准备充电状态readyforenergization; 柔性直流换流站(3.6)一次、二次系统及辅助设备准备就绪例如所有开关刀闸分合闸就位),可以与交流/直流系统连接从而给换流器进行充电的状态 5.9 主动充电 activecharging P(CP发解锁信号给VBC前,通过每隔固定时间旁路一定数量的子模块,实现闭锁的子模块充电到指定范围的充电过程注:PCP为直流极控制的缩写 VBC为阀基控制的缩写 5.10 准备运行状态readyforoperation;RFo 柔性直流换流站(3.6)切除启动电阻(6.5),VBC完成主动充电(5.9(如有)并返回“阀组就绪信号” 给PCP,同时所有必要的换流站工作负载与辅助设备均连接且无故障的状态 5.11 空载运行状态no-loadoperatiom 柔性直流换流站(3.6)充电完成且换流器处于解锁状态,但在公共连接点(4.20)处无功率交换的运行状态 5.12 换流器充电convertercharging 换流器投人运行前,直流电容器(7.16)充电的过程,包括不控充电过程和可控充电过程 5.13 [换流器]交流侧充电[converter]ACsidecharging 换流器投人运行前,通过换流站交流侧给换流器充电的过程 5.14 [换流器]直流侧充电[converter]Dcsidecharging 换流器投人运行前,通过换流站直流侧给换流器充电的过程 5.15 换流器放电converterdischarging 换流器退出运行后,直流电容器(7.16)放电的过程 5.16 换流器闭锁状态bloekedstateofconverter 所有IGBT处于关断状态的换流器的状态 IGBT为绝缘栅双极晶体管的缩写注 5.17 临时性闭锁temporarybloeking 由于扰动闭锁整个换流器或其部分桥臂(7.7),扰动消失或经过固定时间后解锁换流器
GB/T40865一2021 5.18 永久性闭锁permanentblocking 闭锁整个换流器后换流器停运 5.19 分相闭锁bkingaphase unit 仅对换流器中有故障特征的相单元(7.6)的所有IGBT施加关断信号 5.20 分桥臂闭锁hlktn没artdee arm 仅对换流器中有故障特征的桥臂(7.7)的所有IGBT施加关断信号 5.21 换流器闭锁coverterbking 换流器由解锁状态向闭锁状态转变 5.22 换流器解锁converterdebocking 换流器由闭锁状态向运行状态转变 5.23 子模块状态stateofsub-module 模块化多电平换流器(7.4)子模块可能的状态 5.23.1 子模块投入状态insertedstateofsub-modale 对子模块内部的IGBT分别施加导通信号和关断信号,使子模块输出电压为子模块电容器(7.17) 电压的状态 5.23.2 子模块旁路状态bypassedstateofsub-module 对子模块内部的IGBT分别施加导通信号和关断信号,使子模块输出电压为零的状态 5.23.3 子模块保护性旁路状态proteetivebpassedlstateofsnb-module 当子模块内部存在故障,为防止影响换流器正常工作.子模块被其快速旁路开关旁路的状态 5.24 lGB的状态stateofIGBT 1GBT可能的状态 5.24.1 GBT导通状态onstateofIGBT GBT上持续施加开通信号且有正向电压的状态 5.24.2 GB关断状态boekedstateofIGBT IGBT未导通的状态 5.243 [IGB]短路击穿模式[IGBT]shorteireuitbreakdownmode GBT击穿后在一定时间内能以任意方向安全导通电流的模式 5.24.4 [IGB]开路击穿模式[IGBr]open-eireuitbhreakdownmode IGBT击穿后为开路状态的模式
GB/T40865一2021 5.25 调制比mtulationindex 换流器输出交流相电压基波分量的峰值和直流端口电压一半的比值,按式(1)计算 V厄×U. M= 3× 式中 M 调制比; U . 换流器输出交流线电压基波分量有效值; U 直流电压 5.26 [直流]电容电压波动率[Dc]capacitorvoltageluctuationratio 模块化多电平换流器(7.4)中子模块电容器(7.17)端电压波动分量的幅值与子模块电容器(7.17)端电压直流分量之比,按式(2)计算 maxAu o (2 式中 -电容电压波动率; -电容电压波动幅值; AMem Um -电容电压额定运行值 5.27 环流cireuatne current 由子模块电容电压波动产生,在换流器相单元(7.6)间流通,而不会进人交流侧或直流侧的电流，- 般以二倍频为主 5.28 续流过电压frecwheelingovervota tage 部分站内故障时,换流器闭锁(5.21)后,桥臂(7.7)上的续流电流给子模块电容器(7.17)充电造成的子模块过电压 5.29 旁路过电压bypassingovervolta age 单个子模块故障时,子模块电压达到保护定值后,在旁路开关合闸过程中,桥臂(7.7)电流对子模块电容器(7.17)继续充电造成的过电压换流站主要一次设备 6. 交流进线断路器ACeireuitbreakeratthegridsideoftheinterfaeeconverter)transformer 位于联接(换流)变压器(6.8)网侧,用于投人或切除换流单元(3.4)的交流断路器 6.2 交流耗能装置ACche nopper 位于换流站交流母线,通过电力电子器件控制电阻器的投切从而短时消耗柔性直流输电系统(3.9 盈余功率的装置
GB/T40865一2021 6.3 交流谐波滤波器Acharmonicfilter 为避免电压源换流器(3.2)产生的谐波如适用)进人交流系统或避免交流系统中的背景谐波放大而加装的滤波电路 6.4 高频滤波器highfrequenefiter 为避免电压源换流器(3.2)产生的高频谐波(如适用)进人交流系统而加装的滤波电路 6.5 启动电阻prc-insertionresistor 柔性直流换流站(3.6)不控充电过程中为减小电压源换流器(3.2)充电电流而投人的电阻 6.6 交流侧启动电阻pre-insertioresistoratACside 根据系统条件连接在联接(换流)变压器(6.8)的网侧或阀侧的启动电阻(6.5 6.7 直流侧启动电阻preinsertionresistoratDCside 根据系统条件连接在电压源换流器(3.2)的直流极母线或中性母线处的启动电阻(6.5) 6.8 transforer 联接(换流)变压器interfaceeonverter 连接在电压源换流器(3.2)与交流系统之间的变压器,主要起匹配交流系统电压与电压源换流器 3.2)直流侧电压、提供部分相电抗和阻断与交流系统零序分量传递的作用 6.9 联接(换流)变压器阀侧交流断路器ACbreakeratthevalesideoftheinterface cOnVertertr"anS former 位于联接(换流)变压器(6.8)阀侧的交流断路器 6.10 相电抗器phasereaetor 连接在联接(换流)变压器(6.8)阀侧端子和电压源换流器(3.2)交流侧端子之间的电抗器 6.11 桥臂电抗器 armreactOr 位于桥臂(7.7)上和电压源换流器阀(6.12)串接的电抗器 6.12 电压源换流器阀VsCvale 在电压源换流器(3.2)中实现交直流变换的完整可控电力电子装置注，电压源换流器阀也称为VsC阀 6.13 直流电抗器Dcreactor 位于直流母线或直流线路上的电抗器 6.14 直流断路器Dcecireuitbreaker 能够关合、承载和开断柔性直流输电系统(3.9)中的稳态直流电流,并能在规定的时间内关合、承载和开断柔性直流输电系统中的故障直流电流的设备
GB/T40865一2021 6.15 直流耗能装置Decshpper 位于换流站直流母线,通过电力电子器件控制电阻器的投切从而短时消耗柔性直流输电系统(3.9 盈余功率的装置 6.16 金属回线转换开关metallicreturntransferbreaker;MRTB 装设于接地极线路(4.17)上,用于将直流电流由大地通路转换到金属回线通路的开关设备 6.17 大地回线转换开关grndreturntransferswitch;GRIs 装设于接地极线路(4.17)与极线之间,用于将直流电流由金属回线通路转换到大地通路的开关设备 6.18 中性母线开关neutralbusswitch;NBs 装设于直流中性母线处,用于将直流电流由故障点转换到金属回线通路或大地通路的开关设备 6.19 中性母线接地开关neutralbusgrondimgswitch;NBGS 装设于中性线和换流站接地网之间,用于将流经它进人换流站接地网的直流电流转换到接地极线路(4.17)或金属回线的开关设备电压源换流器的拓扑与组成 7. 两电平换流器tw-leveconverter 换流器的交流端子和直流侧中点之间的电压在两个独立的直流电压电平之间切换的电压源换流器 3.2 7.2 三电平换流器three-eveconverter 换流器的交流端子和直流侧中点之间的电压在三个独立的直流电压电平之间切换的电压源换流器 (3.2) 7.3 多电平换流器multilevelconverter 换流器的交流端子和直流侧中点之间的电压在三个以上独立的直流电压电平之间切换的电压源换流器(3.2) 模块化多电平换流器modmlarmtilevelcoverter;MIMc 每个桥臂(7.7)上的电压源换流器阀(6.12)由若干子模块级联组成的多电平换流器(7.3) 如图6所示 10
GB/T40865一2021 相单元 [SN SM S j U j jo 标引序号说明 -阀段电压瞬时值; 4 -换流阀输出电压瞬时值 lv 换流阀输出电流瞬时值 I！直流电流; L -换流器桥臂电抗器的电感值; U -换流器直流端口电压; -流经桥臂的电流 iin 图6模块化多电平换流器单元基本结构 7.5 级联两电平换流器cascadedtw-levelcnverter;CTLcC 每个开关单元(7.12)由- 个以上IGBr二极管对(7.13)串联组成的模块化多电平换流器(7.4. 7.6 [换流器]相单元 [converterphaseunit 换流器的一部分,由换流器一相的上下两个桥臂(8.7)组成 7.7 [换流器]桥臂 [eonverter]arm 换流器的一部分,连接一个交流相端子与一个直流极端子注:桥臂含桥臂电抗器(6.11)如有)和电压源换流器阀(6.12) 7.8 阀支架valvesupport 对阀安装起机械支撑和绝缘作用的部件 7.9 阀模块valvemodule 在工厂中组装的最大的阀标准组件,包括一个或多个电气串联连接的子模块 7.10 子模块 Sub-I 一-mdwle;SM 构成模块化多电平换流器(7.4)的标准组件,可根据要求选择不同的拓扑结构 11
GB/T40865一2021 7.10.1 半桥子模块hal-bridgesubmdule;lHBSM 由两个IGBT-二极管对(7.13)和子模块电容器(7.17)组成的子模块,具有投人、旁路和闭锁三种状态,其中正常工作时上IGB-二极管对(7.13)和下IGB-二极管对(7.13)开关状态互补如图7所示 VT VD HM VD. V BO 标引序号说明子模块输出电压; 子模块充电电流; iinmn C 子模块电容; l脚子模块电容电压瞬时值" 上IGBT; VT vD 上续流二极管， VT 下IGBT; VD. 下续流二极管图7半桥子模块的基本结构 7.10.2 全桥子模块full-bridgesub" module;FBSM 由4个IGBT-二极管对(7.13)对和子模块电容器(7.17)组成的子模块,具有正投人,负投人、旁路和闭锁四种状态如图8所示 VT VD VD VD VD 图8全桥子模块的基本结构 7.10.3 籍位双子模块clampingdoublesubmodle;CDSM 由两个等效半桥单元通过两个籍位二极管和一个引导IGBT构成的子模块注图9中VT;为引导1GBT 正常工作时vT，一直施加导通信号,箍位双子模块等效为两个级联的半桥子模块 (7.10.1) 12
GB/T40865一2021 VD VD. 三"p 本VD 本 VD. VD VT VD Bo 图9籍位双子模块的基本结构 7.11 numberofredundantsubodules 冗余子模块数通过型式试验证明的,在不影响换流器的安全运行的前提下,可以被外部或内部旁路的子模块个数的上限值注:如果旁路子模块个数越限,需停运换流器以更换故障子模块,否则需承担更高的故障风险 7.12 开关单元switehunit 通过一个或多个开关状态一致的半导体器件表现出整体开关的功能的单元注一个开关单元由一个或多个串联连接的1Gr-二极管对(7.13)组成 7.13 GBT-二极管对IGBT-diodepair GBT和续流二极管的组合注;一个IGBT二极管对可封装在一起也可由独立封装的GBT和二极管反并联连接 7.14 turn-offsemiconductordevice 可关断半导体器件可通过控制信号开通和关断的可控半导体器件 7.15 GBr]续流二极管[IGBrfrecwheelingdiode;FwD 反并联在IGBT两端的二极管注1:一个续流二极管有两个端子:阳极(A)和阴极(K 注2，续流二极管中的电流方向和与其反并联的IGBT中的电流方向相反 7.16 直流电容器DCcapaeitor 电压源换流器(3.2)中主要承受直流电压的电容器注，对于两电平换流器,三电平换流器,直流电容器通常作为单个设备配置在直流淄;对于模块化多电平换流器,直流电容器通常配置在子模块内部 7.17 子模块电容器sub-modulecapaeiton 模块化多电平换流器(7.4)中子模块内部的电容器 7.18 放电电阻dischargeresistor 电压源换流器(3.2)停运时,用来耗散直流电容器(7.16)中存储能量的电阻,通常与直流电容器 7.16)并联 13
GB/T40865一2021 7.19 换流器阻尼电阻 converterdampingresistor 通过一个IGB-二极管对(7.13)控制投切的电阻器,和电压源换流器阀(6.12)串联,用来加速换流器续流电流的衰减 7.20 [[子模块]快速旁路开关 module]high-speedbypassingswiteh ISul 用来旁路发生故障的子模块的快速开关 7.21 旁路晶闸管bypassingthyristo 用来降低续流二极管(7.15)暂态电流应力的晶闸管 7.22 阀基控制设备valebaseeontroller;VBc 连接极控制层和子模块控制器(7.23),与两个系统进行信号交互,对电压源换流器阀(6.12)进行触发控制和保护的电子设备 7.23 子模块控制器submodnlecontroller;sc 连接VBC并与其进行信号交互,对子模块进行控制和保护的电子设备 7.24 门级单元gateunit 为IGBT门级提供驱动和保护功能的驱动装置直流断路器的拓扑与组成 8 8.1 混合式直流断路器hybridccireuitbreaker 由快速机械开关(8.7)、半导体组件和能量吸收组件(8.8)构成的直流断路器注混合式直流断路器主要由主支路(8.3),转移支路(8.4)和耗能支路(8.6)三个部分并联组成 8.2 机械式直流断路器meechanicalDceireuitbreaker 由快速机械开关(8.7),振荡元件和能量吸收组件(8.8)构成的直流断路器注机械式直流断路器主要由主支路(8.3),振荡支路(8.5)和耗能支路(8.6)三个部分并联组成 8.3 主支路mainbraneh 主要由快速机械开关(8.7)和半导体组件(如有)构成,用于承载直流断路器稳态直流电流的支路 8.4 转移支路transferbranch 用于在混合式直流断路器(8.1)分、合过程中转移直流电流的支路注:由半导体组件和强迫换流组件(8.9)构成 8.5 振荡支路oseilationbranch 用于在机械式直流断路器(8.2)分断过程中产生振荡电流,以使主支路(8.3)电流产生过零点的支路注由电容器,电抗器,振荡触发开关(8.10)构成 14
GB/T40865一2021 8.6 耗能支路enerydisipatiom" branch 由能量吸收组件(8.8)构成,用于在直流断路器分断过程中吸收能量的支路 8.7 快速机械开关utra-fastdiscomneetor 触头能够在几毫秒内达到规定开距,并耐受直流断路器分断过电压的机械型开关 8.8 能量吸收组件eneryabsorptionasse sembly 用于在直流断路器分断过程中吸收能量的装置,通常采用金属氧化物压敏电阻器 8.9 强迫换流组件forelcommutationassembly 用于将主支路(8.3)电流转换至转移支路(8.4)的组件 8.10 振荡触发开关0seillationtrigerimgswiteh 主要由电力电子器件构成,与振荡支路(8.5)中电容器和电抗器串联,用于在规定时间内导通振荡支路8.5)以产生振荡电流的开关 8.11 供能变压器pwerspplyransfmer 用于向直流断路器本体进行高电位隔离供能的变压器 8.12 半导体组件子模块submoduleofsemiconductorassemb 构成直流断路器中半导体组件的基本单元,可根据要求选择不同的拓扑结构柔性直流输电控制系统 9.1 柔性直流输电控制系统Vsc-HDccontrolsystem 管理柔性直流输电系统(3.9)的运行,并对柔性直流输电系统(3.9)进行控制和监视的系统注，图10为典型双极多端柔性直流输电控制系统的分层结构 9.2 operatoreontrol 运行人员控制与远方调度中心进行信息交互通过交互信息与人机界面对柔性直流输电系统(3.9)进行的运行操作.,监视和数据采集 9.3 协调控制coordinatedcontrol 通过对两端柔性直流输电系统(4.1)或多端柔性直流输电系统(4.2)运行状态的判断和计算,将运行状态调整至设定状态或优化状态的系统级控制 9.4 双极控制bipolecontrol 对柔性直流输电系统(3.9)双极运行的控制监视和保护,由两个极共同完成控制目标 15
GB/T40865一202 远方调度控制层远方调度中心站间控制层运行人员控制层运行人员控制协调控制换流站控制层双极控刺极控制设备控制层阀基控制子模块控制图10典型双极多端柔性直流输电控制系统分层结构 9.5 极控制polecontrol 对柔性直流输电系统(3.9)极运行的控制、监视和保护 9.6 控制模式controlmode 控制一个或多个电气量处于目标值的控制方式 9.7 双极功率控制bipolepowereontrol 以双极功率为目标的控制注:在双极系统中才会采用双极功率控制 9.8 powercontrol 单极功率控制pole N 以单极功率为目标的控制 9.9 间接电流控制indireeterrentcontrol 以柔性直流输电系统(3.9)有功类和无功类电气量为控制目标,无电流反馈环节,直接产生换流器输出交流电压参考值的控制方法 9.10 直接电流控制direecurremtcontrol 包括外环控制和内环控制,外环控制以柔性直流输电系统(3.9)有功类和无功类电气量为控制目标,产生内环控制的电流参考值,内环控制以外环控制输出的电流参考值为控制目标,产生换流器输出交流电压参考值的控制方法 9.11 有功类控制 active-powertypecontrol 控制目标为有功类电气量的控制方式 16
GB/T40865一2021 注:有功类电气量包括直流电压、有功功率,频率 9.12 无功类控制reaetiepower-typecontro 控制目标为无功类电气量的控制方式注:无功类电气量包括交流电压、,无功功率 9.13 直流电压控制DcColtagecontrol 控制目标为电压源换流器阀(6.12)端间直流电压的控制方式 9.14 有功功率控制activepom wer”c0ntrol 控制目标为公共连接点(4.20)处柔性直流输电系统(3.9)与交流系统之间交换的有功功率的控制方式 9.15 频率控制frequeneycontrol 控制目标为公共连接点(4.20)处交流系统频率的控制方式 9.16 交流电压控制Acvotagecontrol 控制目标为公共连接点(4.20)处交流系统电压的控制方式 9.17 无功功率控制 reaetivepowercontrol 控制目标为公共连接点(4.20)处柔性直流输电系统(3.9)与交流系统之间交换的无功功率的控制方式 9.18 交流电压-频率控制ACvoltagcfrequemey(VFcontrol 有功类控制目标为公共连接点(4.20)处交流系统频率,无功类控制目标为公共连接点(4.20)处交流系统电压幅值的控制方式 9.19 直流电压主从控制Dcvoltagemaster-slavecontrol 换流站间具有优先级不同的直流电压控制功能,当直流电压控制主站故障或控制能力不足时,直流电压控制权主动由当前换流站转移到下一个优先级换流站的直流电压控制方式注:该控制方式依赖高速站间通信 9.20 直流电压偏差控制DCvoltagemargincontrol 换流站间具有优先级不同的直流电压控制功能,当直流电压变化达到裕度限值时,直流电压控制权自动由当前换流站转移到下一个优先级换流站的直流电压控制方式注:直流电压偏差控制又称直流电压裕度控制,直流电压控制优先级越低,裕度越大 9.21 直流电压斜率控制Dcvoltagedroopcomtrol 所有换流站根据自身的电压-功率曲线自动参与直流电压的调节,达到柔性直流输电系统(3.9)输人输出功率平衡状态的直流电压控制方式注:直流电压斜率控制又称直流电压下垂控制 9.22 直流电压斜率偏差控制c voltagedroop-margincontrol 结合了直流电压偏差控制9.20)和直流电压斜率控制(g.21),各换流站在超过自身的电压裕度时， 17
GB/T40865一202 根据自身的电压-功率曲线自动参与直流电压调节的直流电压控制方式 9.23 modulationwave 调制波根据设定的有功类,无功类电气量指令,由控制系统生成的电压源换流器阀(6.12)的参考电压波形 9.24 control 环流抑制控制cireulatingcurrentsuppressing 通过对桥臂调制波(9.23)的辅助调节,抑制模块化多电平换流器(7.4)相间环流(5.27)的控制方式 9.25 脉冲宽度调制pulsewidthmodulatiom 通过适当的控制方法改变脉冲列的周期或占空比,使得电压源换流器阀6.12)输出电压逼近调制波(9.23)的调制方式 9.26 最近电平逼近调制nearestlevelmodulation;NLM 用最接近的电平逼近调制波(9.23)的调制方式 9.27 [控制设备]轻微故障[eontroldeviee]minorfault 控制设备外围部件有轻微异常,对正常执行控制功能无任何影响 9.28 [控制设备]严重故障[controldevice]severefault 控制设备本身有较大缺陷,但仍可继续执行相关控制功能 9.29 [控制设备]紧急故障[controldeviee]emergeneyfault 控制设备关键部件发生了重大问题,已不能继续承担相关控制功能,需立即退出运行进行处理的故障 9.30 控制系统切换controlsystemswitehover 由当前运行的控制系统切换到冗余的控制系统的操作 9.31 功率转带powertransfer 有功功率由当前运行的换流器或极转移到其他换流器或极的控制操作 9.32 极平衡bipolebalance 在双极接线系统中,使正负极直流电流大小相等、方向相反的控制操作 10 柔性直流输电保护系统 10.1 柔性直流输电保护系统VsC-HVDCprotectionsystem 为柔性直流输电系统(3.9)提供保护的系统 10.2 三取二逻辑 twooutofthreelogie 三套逻辑中至少有两套满足判据时动作出口的逻辑 18
GB/T40865一2021 10.3 报警 alarm 柔性直流输电保护系统(10.1)发出的信号,以提示系统发生了不影响正常运行的故障 10.4 断路器跳闸cireuitbhreakertrip 分断断路器,使得回路电流降至隔离开关可分断的电流水平的操作过程 10.5 断路器锁定eireuitbhreakerloekout 使断路器无法通过控制保护系统进行分合的操作过程 10.6 极隔离pleisohaton 分断直流极线开关和中性母线开关(6.18),使得换流器与直流侧有明显断点 19
GB/T40865一2021 考文献参 GB/T2900.33电工术语电力电子技术 [1] 2 GB/T3859.1半导体变流器通用要求和电网换相变流器第1-1部分:基本要求规范 [a]GB/T4728.5电气简图用图形符号第5部分半导体管和电子管 []GB/T4728.6电气简图用图形符号第6部分电能的发生与转换 [5]IEC60027 Lettersymbolstobeusedinelectricaltechnd nooey [ IEC60050-551 lnternationalElectrotechnicalVocabulary Part551:Powereleetronies [7]IEC60146-1-1Semiconductorconverers Generalreguirementsandlinecommmutatedcon= Part1-l:Speeifications vertors bas1cregu1rementS [8 IEC60146-2 Part2:Self-commutatedsemiconductorconverters SemicOnductorcOnverterS nedludingdiretdc.converers [9] IEC60633Terminologyforigh-voltagedirectcurrentHVDC)transmission Semiconductordevices [10]IEC60747allparts) 11门 IEC62501 VoltagesourcedconverterVSC)valvesforhigh-voltagedirectcurrent HVDC)powertransmissionElectricaltesting [12]IEC/TR62543HHigh-voltagedirecteurrentHVDCtransmissionusingvoltagesourced converters(VSC) EC62751-1DeterminationofpowerlossesinvoltagesourcedconverterVSCvalves [13 forhigh-voltagedirectcurrentHVDCsystems一Partl:Generalrequirementsl [[14]IEC62751-2Powerlossesinvoltagesourcedconverter(VsC)valvesforhighvoltage direetcurent(HVIC)systems一Part2;Modularmulti-levelconverters2 [[15]VscTransnmission,cIGRETechnicalBrochureNo.269 [16]ComponentTestingofVscsystemforHVDCApplications，cIGRETechnicalBrochure No.447 [17]VoltageSourceConverter(VsC)HVDCforPowerTransmission一EconomicAspeetsand ComparisonwithotherACandDCTechnologies [18]cComparisonwithotherACandCTechnologies.CIGRETeehniealBrochureNo.492 20
GB/T40865一2021 索引汉语拼音索引 9.31 功率转带 B 8.11 供能变压器 8.12 4.19 半导体组件子模块孤岛换流站 7.10.1 半桥子模块 10.3 报警不对称单极接线 4.6 8.6 耗能支路环流 5.27 换流单元 3.4 6.17 3.1 大地回线转换开关换流器单极大地接线 4.7 换流器闭锁 5.21 单极功率控制 9.8 5.16 换流器闭锁状态单极金属回线接线 4.8 换流器充电 5.12 电压源换流器 3.2 换流器放电 5.15 电压源换流器阀 [换流器]交流侧充电 5.13 6.12 动态无功补偿运行换流器交流侧接地方式 4.14 5.5 换流器解锁 5.22 短路比 3.12 断路器锁定 [换流器]桥臂 7.7 10.5 断路器跳闸 [换流器]直流侧充电 5.14 10.4 多电平换流器 [换流器]相单元 7.6 7.3 多端柔性直流输电系统换流器直流侧接地方式 4.15 4.2 对称单极接线换流器阻尼电阻 7.19 4.5 环流抑制控制 9.24 换流站额定功率 3.11 阀基控制设备 7.22 混合式直流断路器 8.1 阀模块 7.9 阀支架 7.8 放电电阻 7.18 极 4.3 非全接线 4.12 极隔离 10.6 分桥臂闭锁 5.20 极控制 9.5 分相闭锁 5.19 级联两电平换流器 7.5 极平衡 .32 9 8.2 机械式直流断路器 5.7 感性运行间接电流控制 9.9 高频滤波器 6.4 交流侧启动电阻 6.6 [高压直流]换流站 3.5 交流电压控制 .16 9 高压直流输电系统 3.8 交流电压-频率控制 9.18 3.7 6.2 高压直流系统交流耗能装置 4.20 6.1 公共连接点交流进线断路器 21
GB/T40865一202 6.11 交流谐波滤波器 6.3 桥臂电抗器 4.11 接地方式 4.13 全接线 7.10.2 接地极 4.16 全桥子模块接地极线路 4.17 6.16 金属回线转换开关容性运行 5.6 K 7.11 冗余子模块数 7.12 开关单元柔性直流换流站 3.6 7.14 可关断半导体器件柔性直流输电 3.3 5.11 10.1 空载运行状态柔性直流输电保护系统 9.6 9.1 控制模式柔性直流输电控制系统 9.29 3.9 [[控制设备]紧急故障柔性直流输电系统 9.27 [[控制设备]轻微故障 [控制设备严重故障 9.28 控制系统切换 9.30 三电平换流器 7.2 快速机械开关 8.7 三取二逻辑 10.2 双极 4.4 双极大地接线 4.9 联接(换流)变压器 9.7 6.8 双极功率控制联接(换流)变压器阀侧交流断路器双极金属中线接线 4.10 6.9 联网换流站 4.18 双极控制 9.4 两电平换流器 7.1 两端柔性直流输电系统 4.1 临时性闭锁 5.17 调制比 5.25 调制波 9.23 M 脉冲宽度调制 9.25 门级单元 7.24 无功功率控制 9.17 模块化多电平换流器无功类控制 9.12 无源逆变 5.4 能量吸收组件 8.8 逆变 5.2 相电抗器 6.10 协调控制 9.3 续流过电压 5.28 旁路过电压 5.29 旁路晶闸管 7.21 频率控制 9.15 永久性闭锁 5.18 有功功率控制 9.14 有功类控制 9.11 启动电阻 6.5 有功无功运行区间 3.10 7.10.3 籍位双子模块 3.13 有效短路比 8.9 5.3 强迫换流组件有源逆变 22
GB/T40865一2021 9.2 8.3 运行人员控制主支路转移支路 8.4 Z 5.8 准备充电状态 8.10 5.10 振荡触发开关准备运行状态 8.5 振荡支路子模块 5.1 5.23.3 整流子模块保护性旁路状态 9.10 直接电流控制子模块电容器 7.17 6.7 7.20 直流侧启动电阻 [子模块]快速旁路开关 6.13 7.23 直流电抗器子模块控制器 5.26 5.23.2 [直流]电容电压波动率子模块旁路状态 7.16 5.23.1 直流电容器子模块投入状态直流电压控制 9.13 5.23 子模块状态最近电平逼近调制直流电压偏差控制 9.20 9.26 直流电压斜率控制 9.21 直流电压斜率偏差控制 9.22 5.24 GBT的状态直流电压主从控制 9.19 IGBT导通状态 5.24.1 直流断路器 6.14 IGBT]短路击穿模式 5.24.3 直流耗能装置 6.15 IGBT-二极管对 7.13 IGBT关断状态中性母线接地开关 6.19 5.24.2 5.24.4 中性母线开关 6.18 [IGBT开路击穿模式 [IGBT续流二极管主动充电 5.9 7.15 英文对应词索引 ACbreakeratthevalvesideoftheinterfaceconvertertransformer 6.9 6.2 ACchopper 6.1 ACeircuitbreakeratthegridsideoftheinterfacecovertertransformer 6.3 iter .14 sidegroundlingmode g .16 9.18 Iuency VFcontrol 5.9 act cnRr妈ng 5.3 acti iversion g .14 activeD0wer”cOntrol .11 9. activep0wer-typecontrol 10.3 6. .11 armreactor 4.6 aSmmetricalmOnoDolarc0nnection conneetionwith 4.9 hipolar groundneutralline 23
GB/T40865?202 connecetionwithetallicneutralline 4.10 bipolar bipole 4.4 bipolebalance 9.32 9.4 hipolecontrol 9.7 bipolepowercontrol 5 .16 blckedstateofcoverter blockedstateofIGBT 5.24.2 5.20 blockingabridgearm 5.19 blockingaphaseunit Dypassedstateofsubmodule 5.23.2 5.29 ypassingovervoltage 7.21 bypassingthyristor 5.6 caDacitiveoperation 7.5 cascadedtw0-levelconverter 7.10.3 ciruitbreakerl0ckout 0.5 breakertrip 1n. circulating sppressingcontro 7.03 doulesub-module g.E9 device]emergeneyfault 927 deviceminofault 9.29 deviceSeverefault 9.c m0de g.30 systeswitchover 3. 5.18 ACsidecharging 7. arm converterblocking 5.12 charging 7.1 cOnVerterdampingreSist0r s7 mT sidecharging s2; deblocking 5.15 onverterdischarging 78 Dhaseunit I8 stationconneeteltoACgrid 3.4 c0nVerterunit 9.3 oordinatedcontrol 7.5 CTIC DCG 7.16 capacitor 24
GB/T40865?2021 luetuationratio 5.26 [DC]capacitorvotage DC 6.15 chopper" DCeireuitreaker 6.14 DCreaeton DcCsidegroundingmode 4.15 DCvoltagecontrol 9.13 DCvoltagedroopcontrol DCvoltagedroop-margin 9.22 9.20 voltage DCvoltagemmaster-slave 9.19 direetcurrentcontrol 9.10 dischargeresistor 7.18 E earthelectrode 4.16 eartheleetrodeline 4.17 effectiveshort-eireuitratio 3.13 energabsorptionassembl 8.8 energydissipationbranch 8.6 ESCR 3.13 7.10.2 FBSM 8.9 5.28 0VerVOltage 9.15 c0ntro" IreglenCy 7.10.2 full-bridgesubmodwle 4.11 fullconnection FwD 7.15 7.24 gateunit 6.17 grondrreturntransferswitch 4.13 groundingmode GRTS 6.17 nalebridge 7.10.1 sub-m0dule HBSM 7.10.1 ilter 6.4 highfrequency [[HVDC] 3.5 c0nverterstation HVDC 3.7 system 3.8 HVDctransmissionsystem 25
GB/T40865?202 8.1 ybridccireuit breaker IGBT-diode 7.13 pair IGBTfree-wheelingdiode 7.15 5.24.4 Open-circuit m0de 5.24.3 shOrt-circuitbreakdown0de 9.9 currentcOntro 5.7 OperatiiOn stateofsub-nmodule 5.23.1 6.8 inmteriacec0Vertertr'ansf0rmme 5.2 inVerSi0n islandedconvererstation 4.19 M mainbranch 8.3 mechanicalDCeircuitbreaker 8.2 6.,16 metallicreturntransferbreaker 71 7.4 multileveeonverter 12 ,25 tionindex TnI o WwaV6 717 gr0llnirellrn metallicreturn cOnnectiOn 6,10 MIRTB 7.5 multilevelconverter 4.2 multi-terminalVSC-HVDCsystem NBGs 6.19 NBs 6.18 9.26 nearestlevelmodulation 6.19 neutralbusgroundingswitch 6.18 neutralbusSwitch NLM 9.26 5.11 n-loadoperation 7.11 numberofredundantsub-m0dules omstateofIGBT 5.24.1 9.2 operatorcontrol oseillation 8.10 triggeringswitch oseillationbranch 8.5 26
GB/T40865?2021 P partial 4.12 cOnnection 5.4 passiveinversion 4.20 permanentlocking 5.18 6.10 DhaSereact0r 4.20 point 4.3 9.5 10.6 9.8 8.11 9.31 3.10 nsertionresistor 6.5 resistoratACside 6.6 TN tionresistoratDCside 6.7 protectivebypassedstateofsub-module 5.23.3 pulsewidthmodulation 9.25 R ratedpowerofconverterstation 3.11 9.17 reactivepowercontrol 9.12 reactivepower-type 5.8 readyfoenergization 5.10 rreadyforoperation 5.1 rectifieation RFE 5.8 5.10 RFo sCR 3.12 3.12 short-circuitratio SMI 7.10 sateoIcBr 5.24 5.23 stateofSub-m0dule 5.5 STATcOM Ioperatiom 7.10 Sub-m0dule 7.17 sub-modulecapacitor 7.23 Sub-m0dulecontroller sub-module)high-speedbypassingswitch 7.20 sub-modleofsemiconduetorassembly 8.12 27

柔性直流输电术语GB/T40865-2021解读

随着新能源的不断发展，电力系统对于高效、安全、可靠的输电方式越来越迫切。柔性直流输电技术作为一种新型的输电技术，具有很多优势，备受瞩目。2021年9月，国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会正式发布了《柔性直流输电技术规范》（GB/T 40865-2021）标准，为该领域提供了科学的依据。

一、柔性直流输电技术概述

柔性直流输电技术通过采用特殊的换流器设计，可以实现交、直流系统之间的无缝连接。这种技术具有灵活性强、容错性好、抗干扰能力强等优点，是当前高压输电领域的一项重要技术。

二、柔性直流输电术语解释

在GB/T 40865-2021标准中，对于柔性直流输电领域的相关术语进行了详细的定义和解释。以下是其中一些术语的解释：

换流器（Converter）：用于将交流电转换为直流电或者将直流电转换为交流电的设备。
换流站（Converter Station）：由一个或多个换流器和与之配套的变压器、滤波器等组成，用于进行输电和变电的设施。
直流侧（DC Side）：指换流站中负责输送直流电的部分。
交流侧（AC Side）：指换流站中负责输送交流电的部分。
柔性直流输电系统（Flexible DC Transmission System，FDTS）：采用柔性直流输电技术的输电系统。

三、柔性直流输电应用场景

柔性直流输电技术具有很强的适应性，在实际应用中能够满足不同的需求。以下是柔性直流输电技术的一些应用场景：

远距离输电：针对远距离、大容量输电需求，柔性直流输电技术可以实现高效、稳定、经济的输电方式。
新能源并网：随着太阳能、风能等新能源的不断发展，柔性直流输电技术可以帮助将这些新能源纳入到电力系统中，并实现更高效的利用。
电网稳定性提升：柔性直流输电技术可以通过灵活的控制方式，对电网进行主动调节，提高电网的稳定性。
城市配电网络优化：在城市配电网络中，柔性直流输电技术可以通过减少变电站数量、提高输电效率等方式，实现对城市配电网络的优化。

总之，柔性直流输电技术作为一项新兴的输电技术，在未来有着广阔的应用前景。GB/T 40865-2021标准的发布，为该领域的科学研究和应用提供了基础和保障。