《海上風電柔性直流送出系統(tǒng)保護配置與整定技術規(guī)程》

ICS29.240T/CEC

K45

中國電力企業(yè)聯合會標準

T/CECXXXXX—202X

海上風電柔性直流送出系統(tǒng)保護配置與

整定技術規(guī)程

Specificationofprotectionconfigurationandsettingforoffshorewindpower

transmissionsystemusingVSC-HVDC

（征求意見稿）

（在提交反饋意見時，請將您知道的相關專利連同支持性文件一并附上）

202X-XX-XX發(fā)布202X-XX-XX實施

中國電力企業(yè)聯合會發(fā)布

T/CECxxx—202X

前言

本文件依據GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)定

起草。

請注意本文件的某些內容可能涉及專利，本文件的發(fā)布機構不承擔識別這些專利的責任。

本文件由中國電力企業(yè)聯合會提出。

本文件由電力行業(yè)繼電保護標準化技術委員會（DL/TC15）歸口。

本文件起草單位：XXXX、XXXX。

本文件主要起草人：XXX。

本文件為首次制定。

本文件在執(zhí)行過程中的意見或建議反饋至中國電力企業(yè)聯合會標準化中心（北京市白廣路二條一

號，100761）。

T/CECxxx—202X

海上風電柔性直流送出系統(tǒng)保護配置與整定技術規(guī)程

1范圍

本文件規(guī)定了海上風電柔性直流送出系統(tǒng)的保護范圍、保護冗余、保護配置及保護整定計算遵循的

原則。

本文件適用于采用模塊化多電平換流器、對稱單極的端對端海上風電柔性直流送出系統(tǒng)，其他形式

的海上風電柔性直流送出系統(tǒng)可參照執(zhí)行。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文

件，僅該日期對應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/T13498高壓直流輸電術語

GB/T14285繼電保護和安全自動裝置技術規(guī)程

GB/T22390.4高壓直流輸電系統(tǒng)控制與保護設備第4部分：直流系統(tǒng)保護設備

GB/T30553基于電壓源換流器的高壓直流輸電

GB/T35745柔性直流輸電控制與保護設備技術要求

GB/T40865柔性直流輸電術語

DL/T559220kV~750kV電網繼電保護裝置運行整定規(guī)程

DL/T1193柔性輸電術語

DL/T1631并網風電場繼電保護配置及整定技術規(guī)范

DL/T1778柔性直流保護和控制設備技術條件

DL/T2249柔性直流輸電系統(tǒng)保護整定技術規(guī)程

3術語和定義

GB1094.1，GB/T13498，GB/T30553，GB/T40865，DL/T1193，DL/T2249界定的，以及下列術

語和定義適用于本文件。為了便于使用，以下重復列出了某些術語和定義。

3.1

送出海底交流電纜exportsubmarineACcable

用于海上風電場與海上柔性直流換流站連接的高壓海底交流電纜線路。

3.2

送出海底直流電纜exportsubmarineDCcable

用于海上柔性直流換流站與陸上柔性直流換流站連接的高壓海底直流電纜線路。

3.3

換流（聯接）變壓器convertertransformer

連接于換流器與交流電網之間，在換流器與交流電網間傳輸電能的變壓器。

1

T/CECxxx—202X

3.4

海上公共連接點PointofCommonCoupling(PCC)ofoffshorewindfarm

海上風電場與海上換流（聯接）變壓器相連的母線或節(jié)點。

3.5

陸上并網點pointofinterconnectionofoffshorewindfarm

陸上換流（聯接）變壓器接入的網側母線或節(jié)點。

3.6

陸上送出線路onshoreexportline

陸上并網點至公共電網的輸電線路。

4符號、代號和縮略語

下列符號、代號和縮略語適用于本文件。

MMC：模塊化多電平換流器(ModularMultilevelConverter)

5總體要求

5.1海上風電柔性直流送出系統(tǒng)為從送出海底交流電纜（含）到陸上送出線路（含）之間的所有交直

流系統(tǒng)，包括：送出海底交流電纜、海上公共連接點（母線）、海上換流（聯接）變壓器、柔性直流交

流連接線、柔性直流換流器、柔性直流極區(qū)、海底直流電纜、柔性直流陸上換流（聯接）變壓器、陸上

送出線路,見附錄A.1。海上風電柔性直流送出系統(tǒng)的（保護范圍）應對以上設備提供全面的保護。

5.2保護定值與控制系統(tǒng)特性有關，定值計算值應通過仿真實驗和系統(tǒng)實際試驗的驗證確定。定值計

算方法參照DL/T559、DL/T2249、DL/T1631。

5.3海上風電柔性直流送出系統(tǒng)保護整定、配合的相關計算分析，應基于海上風電場各電氣元件（風

力發(fā)電機、變壓器、輸電線路等）的等值參數及控制特性，以及柔性直流輸電系統(tǒng)交直流側故障等值參

數及控制特性。

5.4保護配置與整定應統(tǒng)籌考慮陸上交流電網和柔性直流輸電系統(tǒng)保護之間、柔性直流輸電系統(tǒng)保護

和海上交流電網之間的配合，滿足速動性、靈敏性、可靠性、選擇性的要求，保障海上風電柔性直流送

出系統(tǒng)可靠運行，應滿足以下要求：

a)海上或陸上交流系統(tǒng)側故障時，柔性直流輸電系統(tǒng)的控制保護系統(tǒng)應保持直流輸電系統(tǒng)平穩(wěn)運

行，避免交流故障導致直流閉鎖。

b)柔性直流輸電系統(tǒng)故障時，直流控制保護系統(tǒng)應起到快速控制、調節(jié)作用，及時清除故障，交

流系統(tǒng)保護不應越級動作。

c)海上風電柔性直流送出系統(tǒng)相鄰保護分區(qū)間的保護應互相配合，交流線路故障時，直流保護不

應先于交流保護動作，并宜躲過陸上交流線路重合閘時間。

5.5保護整定應以保證系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行為根本目標。如果由于運行方式、裝置性能等原因，不能

兼顧速動性、選擇性或靈敏性要求時，應在整定時合理地進行取舍，優(yōu)先考慮靈敏性，并執(zhí)行如下原則：

a)局部服從整體；

b)下級服從上級；

2

T/CECxxx—202X

c)局部問題自行處理；

d)保障下級電力設備的安全。

5.6為防止電壓降低造成風電機組大規(guī)模脫網，應快速切除故障，視情況允許適當犧牲部分選擇性。

5.7在同一套保護裝置中，閉鎖、起動、方向判別和選相等輔助元件的動作靈敏度，應大于與之對應

的測量、判別等主要元件的動作靈敏度。

5.8保護測點及測量裝置的配置應考慮不同運行方式下故障電流的變化，保護測點配置不應存在保護

死區(qū)，保護測量設備的精度和動態(tài)測量范圍應滿足保護功能的要求。

5.9電壓互感器和電流互感器的配置、選型、變比應滿足保護性能的要求，整定時應考慮互感器精度、

飽和等因素的影響；對直流特性電氣量和包含部分直流特性電氣量的采集，應采用電子式互感器；線路

兩側或主設備差動保護各側的電流互感器的暫態(tài)特性宜一致，避免在遇到較大短路電流時因各側電流互

感器的特性不一致導致保護不正確動作。

6海上風電柔性直流送出系統(tǒng)保護配置

6.1保護分區(qū)及冗余配置

6.1.1海上風電柔性直流送出系統(tǒng)的保護范圍應覆蓋5.1所述全部元件，按不同元件進行保護分區(qū)。

保護分區(qū)和保護配置參照GB/T22390.4、GB/T35745、DL/T1778、DL/T1631，具體保護分區(qū)見附錄

A.1。

6.1.2柔性直流系統(tǒng)的保護冗余配置參照標準GB/T35745、GB/T22390.4和DL/T1778，涉及從海上

換流（聯接）變壓器（含）到陸上換流（聯接）變壓器（含）之間的所有區(qū)域。冗余配置可以采用三取

二或雙重化。

6.1.3陸上送出線路和220kV及以上送出海底交流電纜的保護應采用雙重化配置，宜采用不同生產廠

家的產品。

6.2保護配置

6.2.1送出海底交流電纜保護配置

對于送出海底交流電纜區(qū)域，宜配置以下保護功能：

a)縱聯差動保護（220kV及以上）；

b)電流保護（220kV以下）；

c）距離保護

d)零序電流保護。

6.2.2海上公共連接母線保護配置

對于海上公共連接母線區(qū)域，宜配置以下保護功能：

a)母線差動保護；

b)失靈保護；

c)母聯分段充電過流保護。

6.2.3海上換流（聯接）變壓器保護配置

對于海上換流（聯接）變壓器區(qū)域，宜配置以下保護功能：

a)引線差動保護；

3

T/CECxxx—202X

b)開關過流保護；

c)聯接變大差保護；

d)聯接變小差保護；

e)過電壓保護；

f)過勵磁保護；

g)零序過流保護；

h)網側套管過流、過負荷。

6.2.4海上閥側連接線保護配置

對于海上閥側連接線區(qū)域，宜配置以下保護功能：

a)閥側連接線差動保護；

b)閥側連接線過流保護；

c)閥側零序過壓保護；

d)諧波畸變率保護。

6.2.5海上換流器保護配置

對于海上換流器區(qū)域，宜配置以下保護功能：

a)換流器引線差動保護；

b)橋臂差動保護；

c)橋臂電抗器差動保護；

d)橋臂過流保護；

e)高頻諧波保護；

f)橋臂電抗器過負荷保護。

6.2.6海上直流極保護配置

對于海上直流極區(qū)域，宜配置以下保護功能：

a)換流器差動保護；

b)直流低電壓保護；

c)直流過電壓保護；

d)直流電壓不平衡保護；

e)直流諧波電流保護。

6.2.7送出海底直流電纜保護配置

對于送出海底直流電纜區(qū)域，宜配置以下保護功能：

a)直流線路電壓突變量保護；

b)直流線路欠壓過流保護；

c)直流線路縱差保護。

6.2.8陸上直流極保護配置

對于陸上直流極區(qū)域，宜配置以下保護功能：

a)換流器差動保護；

b)直流低電壓保護；

c)直流過電壓保護；

d)直流電壓不平衡保護；

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e)直流諧波電流保護；

f)直流耗能差動保護；

g)直流耗能過流保護；

h)直流耗能過負荷；

i)直流母線差動保護。

6.2.9陸上換流器保護配置

對于陸上換流器區(qū)域，宜配置以下保護功能：

a)換流器引線差動保護；

b)橋臂差動保護；

c)橋臂電抗器差動保護；

d)橋臂過流保護；

e)高頻諧波保護；

f)橋臂電抗器過負荷保護。

6.2.10陸上閥側連接線保護配置

對于陸上風電柔性直流交流連接線區(qū)域，宜配置以下保護功能：

a)閥側連接線差動保護；

b)閥側連接線過流保護；

c)閥側零序（中性點）過壓保護；

d)啟動電阻過流保護；

e)啟動電阻過負荷保護；

f)接地電阻過流保護；

g)接地電阻過負荷保護；

h)接地電抗過流保護；

i)接地電抗過負荷保護；

j)諧波畸變率保護。

6.2.11陸上換流（聯接）變壓器保護配置

對于陸上換流（聯接）變壓器區(qū)域，宜配置以下保護功能：

a)引線差動保護；

b)開關過流保護；

c)聯接變大差保護；

d)聯接變小差保護；

e)過電壓保護；

f)過勵磁保護；

g)零序過流保護；

h)網側繞組差動及零差保護；

i)閥側繞組差動保護；

j)網側套管過流、過負荷。

6.2.12陸上送出線路保護配置

對于陸上送出線路區(qū)域，宜配置以下保護功能：

a)縱聯差動保護；

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b)距離保護；

c)零序電流保護。

7海上風電柔性直流送出系統(tǒng)保護整定

7.1海上風電柔性直流送出系統(tǒng)繼電保護整定所需的電氣元件參數包括：

7.1.1換流器參數。具體包括橋臂電抗器、單個橋臂子模塊個數、子模塊拓撲、子模塊額定電壓、MMC

模塊電容值、MMC模塊并聯電阻值、電抗器感值等。

7.1.2線路（含架空線及電纜）參數。具體有：線路長度，正序阻抗值，負序阻抗值，零序阻抗值，

零序互感阻抗值，容抗值等。

7.1.3變壓器參數。

a)海上主升壓變壓器（如有）、換流（聯接）變壓器和陸上電網變壓器的參數有：繞組類別，繞組

接線方式，額定容量，額定電壓，額定電流，各側短路阻抗值及零序阻抗值，中性點阻抗值，

過勵磁曲線，熱穩(wěn)電流。

b)機組單元變壓器、站用變壓器的參數有：額定容量，額定電壓，額定電流，各側短路阻抗及零

序阻抗。

c)接地變壓器的參數有：額定容量，額定電壓，額定電流，各側短路阻抗值及零序阻抗值，中性

點電阻值。

7.1.4風電機組參數：額定容量，額定電壓，額定電流，短路故障響應波形。

7.1.5無功補償設備（如有）參數：電抗器額定容量，額定電壓，額定電流及電抗值，電容器額定容

量，額定電壓，額定電流及容抗值。

7.1.6等值電源參數：最大、最小方式下的正序、零序阻抗值。

7.1.7其他對繼電保護影響較大的有關參數。

7.2海上風電柔性直流送出系統(tǒng)保護整定計算時，宜采用與工程現場特性一致的柔性直流換流器控制

保護和風電機組控制保護進行故障仿真。

7.3海上風電柔性直流送出系統(tǒng)中陸上交流輸電系統(tǒng)保護整定應考慮柔性直流系統(tǒng)弱饋特征對短路電

流的影響，海上交流輸電系統(tǒng)保護整定應考慮柔性直流和風電系統(tǒng)的弱饋特征對短路電流的影響。

7.4直流極保護中高頻諧波保護的高頻諧波電流保護定值需要考慮聯接變壓器、橋抗、換流閥等相關

設備的耐受能力。

7.5海上交流輸電系統(tǒng)不宜采用重合閘。

7.6海上、陸上交流輸電線路宜退出距離保護I段。

7.7海上、陸上交流輸電線路的差動保護靈敏度需通過建模仿真校核。

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附錄A

（資料性）

保護分區(qū)示意圖

本文件涉及的海上風電柔性直流送出系統(tǒng)及相應的保護分區(qū)見圖A.1。

送出海底海上公共海上換流海上海上海上直流送出海底陸上直流陸上陸上陸上換流陸上

交流電纜連接母線（聯接）閥側換流器極保護區(qū)直流電纜極保護區(qū)換流器閥側（聯接）送出線

保護區(qū)保護區(qū)變壓器連接線保護區(qū)保護區(qū)保護區(qū)連接線變壓器保護區(qū)

保護區(qū)保護區(qū)保護區(qū)保護區(qū)

風電場公共

電網

.

...

.

.

...

.

.

...

.

公共

風電場電網

海上公共陸上

連接點并網點

圖A.1海上風電柔性直流送出系統(tǒng)及相應的保護分區(qū)

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目次

前言..............................................................................I

1范圍................................................................................1

2規(guī)范性引用文件......................................................................1

3術語和定義..........................................................................1

4符號、代號和縮略語..................................................................2

5總體要求............................................................................2

6海上風電柔性直流送出系統(tǒng)保護配置....................................................3

7海上風電柔性直流送出系統(tǒng)保護整定....................................................6

附錄A（資料性）保護分區(qū)示意圖...................................................7

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海上風電柔性直流送出系統(tǒng)保護配置與整定技術規(guī)程

1范圍

本文件規(guī)定了海上風電柔性直流送出系統(tǒng)的保護范圍、保護冗余、保護配置及保護整定計算遵循的

原則。

本文件適用于采用模塊化多電平換流器、對稱單極的端對端海上風電柔性直流送出系統(tǒng)，其他形式

的海上風電柔性直流送出系統(tǒng)可參照執(zhí)行。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文

件，僅該日期對應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/T13498高壓直流輸電術語

GB/T14285繼電保護和安全自動裝置技術規(guī)程

GB/T22390.4高壓直流輸電系統(tǒng)控制與保護設備第4部分：直流系統(tǒng)保護設備

GB/T30553基于電壓源換流器的高壓直流輸電

GB/T35745柔性直流輸電控制與保護設備技術要求

GB/T40865柔性直流輸電術語

DL/T559220kV~750kV電網繼電保護裝置運行整定規(guī)程

DL/T1193柔性輸電術語

DL/T1631并網風電場繼電保護配置及整定技術規(guī)范

DL/T1778柔性直流保護和控制設備技術條件

DL/T2249柔性直流輸電系統(tǒng)保護整定技術規(guī)程

3術語和定義

GB1094.1，GB/T13498，GB/T30553，GB/T40865，DL/T1193，DL/T2249界定的，以及下列術

語和定義適用于本文件。為了便于使用，以下重復列出了某些術語和定義。

3.1

送出海底交流電纜exportsubmarineACcable

用于海上風電場與海上柔性直流換流站連接的高壓海底交流電纜線路。

3.2

送出海底直流電纜exportsubmarineDCcable

用于海上柔性直流換流站與陸上柔性直流換流站連接的高壓海底直流電纜線路。

3.3

換流（聯接）變壓器convertertransformer

連接于換流器與交流電網之間，在換流器與交流電網間傳輸電能的變壓器。

1

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3.4

海上公共連接點PointofCommonCoupling(PCC)ofoffshorewindfarm

海上風電場與海上換流（聯接）變壓器相連的母線或節(jié)點。

3.5

陸上并網點pointofinterconnectionofoffshorewindfarm

陸上換流（聯接）變壓器接入的網側母線或節(jié)點。

3.6

陸上送出線路onshoreexportline

陸上并網點至公共電網的輸電線路。

4符號、代號和縮略語

下列符號、代號和縮略語適用于本文件。

MMC：模塊化多電平換流器(ModularMultilevelConverter)

5總體要求

5.1海上風電柔性直流送出系統(tǒng)為從送出海底交流電纜（含）到陸上送出線路（含）之間的所有交直

流系統(tǒng)，包括：送出海底交流電纜、海上公共連接點（母線）、海上換流（聯接）變壓器、柔性直流交

流連接線、柔性直流換流器、柔性直流極區(qū)、海底直流電纜、柔性直流陸上換流（聯接）變壓器、陸上

送出線路,見附錄A.1。海上風電柔性直流送出系統(tǒng)的（保護范圍）應對以上設備提供全面的保護。

5.2保護定值與控制系統(tǒng)特性有關，定值計算值應通過仿真實驗和系統(tǒng)實際試驗的驗證確定。定值計

算方法參照DL/T559、DL/T2249、DL/T1631。

5.3海上風電柔性直流送出系統(tǒng)保護整定、配合的相關計算分析，應基于海上風電場各電氣元件（風

力發(fā)電機、變壓器、輸電線路等）的等值參數及控制特性，以及柔性直流輸電系統(tǒng)交直流側故障等值參

數及控制特性。

5.4保護配置與整定應統(tǒng)籌考慮陸上交流電網和柔性直流輸電系統(tǒng)保護之間、柔性直流輸電系統(tǒng)保護

和海上交流電網之間的配合，滿足速動性、靈敏性、可靠性、選擇性的要求，保障海上風電柔性直流送

出系統(tǒng)可靠運行，應滿足以下要求：

a)海上或陸上交流系統(tǒng)側故障時，柔性直流輸電系統(tǒng)的控制保護系統(tǒng)應保持直流輸電系統(tǒng)平穩(wěn)運

行，避免交流故障導致直流閉鎖。

b)柔性直流輸電系統(tǒng)故障時，直流控制保護系統(tǒng)應起到快速控制、調節(jié)作用，及時清除故障，交

流系統(tǒng)保護不應越級動作。

c)海上風電柔性直流送出系統(tǒng)相鄰保護分區(qū)間的保護應互相配合，交流線路故障時，直流保護不

應先于交流保護動作，并宜躲過陸上交流線路重合閘時間。

5.5保護整定應以保證系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行為根本目標。如果由于運行方式、裝置性能等原因，不能

兼顧速動性、選擇性或靈敏性要求時，應在整定時合理地進行取舍，優(yōu)先考慮靈敏性，并執(zhí)行如下原則：

a)局部服從整體；

b)下級服從上級；

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c)局部問題自行處理；

d)保障下級電力設備的安全。

5.6為防止電壓降低造成風電機組大規(guī)模脫網，應快速切除故障，視情況允許適當犧牲部分選擇性。

5.7在同一套保護裝置中，閉鎖、起動、方向判別和選相等輔助元件的動作靈敏度，應大于與之對應

的測量、判別等主要元件的動作靈敏度。

5.8保護測點及測量裝置的配置應考慮不同運行方式下故障電流的變化，保護測點配置不應存在保護

死區(qū)，保護測量設備的精度和動態(tài)測量范圍應滿足保護功能的要求。

5.9電壓互感器和電流互感器的配置、選型、變比應滿足保護性能的要求，整定時應考慮互感器精度、

飽和等因素的影響；對直流特性電氣量和包含部分直流特性電氣量的采集，應采用電子式互感器；線路

兩側或主設備差動保護各側的電流互感器的暫態(tài)特性宜一致，避免在遇到較大短路電流時因各側電流互

感器的特性不一致導致保護不正確動作。

6海上風電柔性直流送出系統(tǒng)保護配置

6.1保護分區(qū)及冗余配置

6.1.1海上風電柔性直流送出系統(tǒng)的保護范圍應覆蓋5.1所述全部元件，按不同元件進行保護分區(qū)。

保護分區(qū)和保護配置參照GB/T22390.4、GB/T35745、DL/T1778、DL/T1631，具體保護分區(qū)見附錄

A.1。

6.1.2柔性直流系統(tǒng)的保護冗余配置參照標準GB/T35745、GB/T22390.4和DL/T1778，涉及從海上

換流（聯接）變壓器（含）到陸上換流（聯接）變壓器（含）之間的所有區(qū)域。冗余配置可以采用三取

二或雙重化。

6.1.3陸上送出線路和220kV及以上送出海底交流電纜的保護應采用雙重化配置，宜采用不同生產廠

家的產品。

6.2保護配置

6.2.1送出海底交流電纜保護配置

對于送出海底交流電纜區(qū)域，宜配置以