高壓直流輸電系統(tǒng)主回路參數(shù)計算導則編制說明

《高壓直流輸電系統(tǒng)主回路參數(shù)計算導則》編制說明

一、編制背景

高壓直流輸電系統(tǒng)主回路參數(shù)計算是高壓直流輸電系統(tǒng)設(shè)計的重要內(nèi)容。目前，主回路

參數(shù)計算工作沒有國家和行業(yè)標準作為參考，相關(guān)方面的工作開展主要依賴成套設(shè)計行業(yè)標

準中有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。如電力行業(yè)標準DL/TQ5426-2009《±800kV高壓直流輸電系統(tǒng)成套設(shè)

計規(guī)程》。主回路參數(shù)計算是高壓直流系統(tǒng)設(shè)計的重要基礎(chǔ)工作，也是開展直流系統(tǒng)其他設(shè)

計工作的基礎(chǔ)。原有的成套設(shè)計規(guī)程中并未對主回路參數(shù)計算做出全面詳細的規(guī)定，僅以附

錄的形式提供了主要的計算公式，原有規(guī)程不足以指導實際的設(shè)計工作。

2017年，中國電力企業(yè)聯(lián)合會下達了《高壓直流輸電系統(tǒng)主回路參數(shù)計算導則》行業(yè)

標準制定計劃。

2017年6月，工作組啟動標準編制工作。導則起草單位為國網(wǎng)北京經(jīng)濟技術(shù)研究院；

工作組主要成員包括馬為民、李亞男、蔣維勇、樊紀超、劉心旸、鄒欣、殷威揚。編制人員

均長期參與高壓直流輸電技術(shù)研究和高壓直流輸電工程系統(tǒng)研究與設(shè)計工作，部分人員具有

交直流混合電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定分析和研究經(jīng)驗，這些人員在高壓直流主回路參數(shù)計算方面具

有豐富的理論和實際經(jīng)驗。

2018年5月，形成征求意見稿。

二、編寫的主要原則和主要內(nèi)容

本導則編寫格式按GB/T1.1-2009執(zhí)行。

本導則包含以下7個方面的內(nèi)容：

1）范圍。主要介紹描述本導則的適用范圍；

2）規(guī)范性引用文件。介紹本導則編寫過程中引用的其他國際國內(nèi)標準的情況；

3）術(shù)語和定義。介紹了本導則中主要術(shù)語的含義；

4）直流輸電系統(tǒng)電流/功率控制策略。介紹與直流系統(tǒng)主回路參數(shù)計算有關(guān)的控制策

略；

5）主回路參數(shù)計算。介紹直流系統(tǒng)主回路參數(shù)計算一般原則、主回路參數(shù)計算的公式。

包括換流閥短路電流、相對感性壓降、理想空載直流電壓、直流電壓及直流電流、換流變壓

器、平波電抗器電感值等參數(shù)的計算方法。

6）直流系統(tǒng)運行特性計算。介紹直流系統(tǒng)運行特性計算的一般規(guī)定及要求；

7）附錄A控制參數(shù)、誤差及公差的典型值。給出了主回路參數(shù)計算的控制參數(shù)、誤差

及制造公差選取的典型值。

三、制定標準的目的和解決的主要問題

高壓直流輸電系統(tǒng)在我國遠距離輸電方面發(fā)揮了重要作用。我國已經(jīng)建設(shè)了10余項±

500kV高壓直流輸電工程和向上、云廣、錦蘇、哈鄭等四項±800kV特高壓直流輸電工程。

單個工程的額定輸送容量已經(jīng)達到10000MW。在高壓直流輸電工程設(shè)計和建設(shè)過程中，主

回路參數(shù)計算是直流系統(tǒng)設(shè)計的基礎(chǔ)和十分重要的部分。通過主回路參數(shù)計算可以確定直流

系統(tǒng)換流閥、換流變及平抗的電氣參數(shù)，并為后續(xù)的換流站無功平衡、交直流濾波器設(shè)計、

換流站絕緣配合、交直流系統(tǒng)相互影響等研究和設(shè)計提供基礎(chǔ)。同時，主回路參數(shù)也是制定

最終的設(shè)備技術(shù)規(guī)范、開展工程聯(lián)合調(diào)試及現(xiàn)場調(diào)試的重要依據(jù)。合理的選擇主回路參數(shù)是

整個工程優(yōu)化設(shè)計的第一步。

我國已經(jīng)開展了多個工程的成套設(shè)計，涵蓋高壓直流、特高壓直流及背靠背直流工程，

在主回路參數(shù)計算方面積累了大量經(jīng)驗。而且多個直流工程的運行和調(diào)試過程中，通過復(fù)現(xiàn)

主回路參數(shù)計算的結(jié)果往往能夠發(fā)現(xiàn)許多現(xiàn)場設(shè)備接線或設(shè)置中的問題。將以往工程設(shè)計和

運行中的經(jīng)驗進行總結(jié)和歸納，形成標準，對指導以后工程的，保證工程設(shè)計和建設(shè)質(zhì)量，

提高設(shè)計和建設(shè)效率，具有重要意義。

本導則中重點解決下列問題：

1）與直流系統(tǒng)主回路參數(shù)計算有關(guān)的控制策略和相關(guān)參數(shù)、誤差的選擇。直流系統(tǒng)主

回路參數(shù)計算與系統(tǒng)控制策略、相關(guān)控制參數(shù)、誤差及公差選擇密切相關(guān)。導則詳細闡述了

幾種主要的控制原則，并在附錄中給出了目前工程上應(yīng)用的主要控制參數(shù)、誤差及公差。。

2）主回路參數(shù)計算方法、公式及計算原則。標準明確了主回路參數(shù)計算的內(nèi)容、計算

公式，給出了重要的計算原則。給出了主回路參數(shù)計算的公式，以及應(yīng)用這些公式的必要說

明。說明了在計算參數(shù)最值時，應(yīng)如何確定各項參數(shù)和誤差；以及根據(jù)直流系統(tǒng)接線和運行

方式確定直流電阻的方法。

四、與國外同類標準的水平對比

直流系統(tǒng)主回路參數(shù)計算方面，國際電工技術(shù)委員會（IEC）和電氣和電子工程師協(xié)會

（IEEE）均沒有專門的標準。在IECTC115正在制定的“LCC換流站高壓直流系統(tǒng)設(shè)計導

則”中首次對主回路參數(shù)計算方法和公式進行了說明，但該標準尚未正式發(fā)布，指導實際工

程設(shè)計的操作性較差。

本標準是我國十余年來多個高壓直流輸電工程、背靠背直流工程設(shè)計和運行經(jīng)驗的總

結(jié)，對后續(xù)工程的設(shè)計具有一定的借鑒和指導意義。首先，本標準首次結(jié)合直流系統(tǒng)主接線

型式對主回路參數(shù)計算過程、計算方法及公式等進行了說明，闡述了其中主要參數(shù)的選取及

確定方法，明確了主回路設(shè)計工作內(nèi)容，是廣大直流建設(shè)者、運行人員和設(shè)計人員了解直流

系統(tǒng)運行特性的依據(jù)。其次，隨著我國高壓直流輸電工程投運逐年增多，該標準也是解決直

流調(diào)試和運行中發(fā)現(xiàn)的問題的重要分析工具之一。

總之，本標準填補了國內(nèi)空白，處于國際先進水平。

五、貫徹標準的要求和措施建議

本標準應(yīng)作為我國高壓直流工程系統(tǒng)設(shè)計的重要參考文件。在相關(guān)工程設(shè)計過程中，應(yīng)

該嚴格按照本標準開展相關(guān)工作。在換流站調(diào)試或運行過程中，當出現(xiàn)運行參數(shù)嚴重偏離按

照本標準計算的數(shù)值時，應(yīng)開展專門的計算和分析，制定合理的保障措施或找到明確的原因，

確保換流站的安全可靠運行。比如，當出現(xiàn)理想空載直流電壓越限時，應(yīng)該開展計算和分析，

明確換流站設(shè)備的偏差，各項誤差是否在合理范圍內(nèi)。

六、標準推廣應(yīng)用建議

本標準除作為我國直流輸電工程系統(tǒng)設(shè)計工作的參考，還可為世界上其他國家直流工程

主回路設(shè)計和參數(shù)計算提供參考，對其他國家直流的用戶，潛在的建設(shè)者或設(shè)備供應(yīng)商都是

非常有價值的參考資料。目前，我國已經(jīng)開始參與巴西美麗山、莫桑比克、菲律賓、土耳其

等國家高壓直流輸電工程的咨詢和建設(shè)等工作，為本標準的國際化創(chuàng)造了良好條件。另外，

我國正在牽頭編制IEC標準——《高壓直流換流站系統(tǒng)設(shè)計導則》中已經(jīng)包含了本標準的

部分內(nèi)容，可以為其他國家直流系統(tǒng)設(shè)計提供指導。

《高壓直流輸電系統(tǒng)主回路參數(shù)計算導則》編制說明

一、編制背景

高壓直流輸電系統(tǒng)主回路參數(shù)計算是高壓直流輸電系統(tǒng)設(shè)計的重要內(nèi)容。目前，主回路

參數(shù)計算工作沒有國家和行業(yè)標準作為參考，相關(guān)方面的工作開展主要依賴成套設(shè)計行業(yè)標

準中有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。如電力行業(yè)標準DL/TQ5426-2009《±800kV高壓直流輸電系統(tǒng)成套設(shè)

計規(guī)程》。主回路參數(shù)計算是高壓直流系統(tǒng)設(shè)計的重要基礎(chǔ)工作，也是開展直流系統(tǒng)其他設(shè)

計工作的基礎(chǔ)。原有的成套設(shè)計規(guī)程中并未對主回路參數(shù)計算做出全面詳細的規(guī)定，僅以附

錄的形式提供了主要的計算公式，原有規(guī)程不足以指導實際的設(shè)計工作。

2017年，中國電力企業(yè)聯(lián)合會下達了《高壓直流輸電系統(tǒng)主回路參數(shù)計算導則》行業(yè)

標準制定計劃。

2017年6月，工作組啟動標準編制工作。導則起草單位為國網(wǎng)北京經(jīng)濟技術(shù)研究院；

工作組主要成員包括馬為民、李亞男、蔣維勇、樊紀超、劉心旸、鄒欣、殷威揚。編制人員

均長期參與高壓直流輸電技術(shù)研究和高壓直流輸電工程系統(tǒng)研究與設(shè)計工作，部分人員具有

交直流混合電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定分析和研究經(jīng)驗，這些人員在高壓直流主回路參數(shù)計算方面具

有豐富的理論和實際經(jīng)驗。

2018年5月，形成征求意見稿。

二、編寫的主要原則和主要內(nèi)容

本導則編寫格式按GB/T1.1-2009執(zhí)行。

本導則包含以下7個方面的內(nèi)容：

1）范圍。主要介紹描述本導則的適用范圍；

2）規(guī)范性引用文件。介紹本導則編寫過程中引用的其他國際國內(nèi)標準的情況；

3）術(shù)語和定義。介紹了本導則中主要術(shù)語的含義；

4）直流輸電系統(tǒng)電流/功率控制策略。介紹與直流系統(tǒng)主回路參數(shù)計算有關(guān)的控制策

略；

5）主回路參數(shù)計算。介紹直流系統(tǒng)主回路參數(shù)計算一般原則、主回路參數(shù)計算的公式。

包括換流閥短路電流、相對感性壓降、理想空載直流電壓、直流電壓及直流電流、換流變壓

器、平波電抗器電感值等參數(shù)的計算方法。

6）直流系統(tǒng)運行特性計算。介紹直流系統(tǒng)運行特性計算的一般規(guī)定及要求；

7）附錄A控制參數(shù)、誤差及公差的典型值。給出了主回路參數(shù)計算的控制參數(shù)、誤差

及制造公差選取的典型值。

三、制定標準的目的和解決的主要問題

高壓直流輸電系統(tǒng)在我國遠距離輸電方面發(fā)揮了重要作用。我國已經(jīng)建設(shè)了10余項±

500kV高壓直流輸電工程和向上、云廣、錦蘇、哈鄭等四項±800kV特高壓直流輸電工程。

單個工程的額定輸送容量已經(jīng)達到10000MW。在高壓直流輸電工程設(shè)計和建設(shè)過程中，主

回路參數(shù)計算是直流系統(tǒng)設(shè)計的基礎(chǔ)和十分重要的部分。通過主回路參數(shù)計算可以確定直流

系統(tǒng)換流閥、換流變及平抗的電氣參數(shù)，并為后續(xù)的換流站無功平衡、交直流濾波器設(shè)計、

換流站絕緣配合、交直流系統(tǒng)相互影響等研究和設(shè)計提供基礎(chǔ)。同時，主回路參數(shù)也是制定

最終的設(shè)備技術(shù)規(guī)范、開展工程聯(lián)合調(diào)試及現(xiàn)場調(diào)試的重要依據(jù)。合理的選擇主回路參數(shù)是

整個工程優(yōu)化設(shè)計的第一步。

我國已經(jīng)開展了多個工程的成套設(shè)計，涵蓋高壓直流、特高壓直流及背靠背直流工程，

在主回路參數(shù)計算方面積累了大量經(jīng)驗。而且多個直流工程的運行和調(diào)試過程中，通過復(fù)現(xiàn)

主回路參數(shù)計算的結(jié)果往往能夠發(fā)現(xiàn)許多現(xiàn)場設(shè)備接線或設(shè)置中的問題。將以往工程設(shè)計和

運行中的經(jīng)驗進行總結(jié)和歸納，形成標準，對指導以后工程的，保證工程設(shè)計和建設(shè)質(zhì)量，

提高設(shè)計和建設(shè)效率，具有重要意義。

本導則中重點解決下列問題：

1）與直流系統(tǒng)主回路參數(shù)計算有關(guān)的控制策略和相關(guān)參數(shù)、誤差的選擇。直流系統(tǒng)主

回路參數(shù)計算與系統(tǒng)控制策略、相關(guān)控制參數(shù)、誤差及公差選擇密切相關(guān)。導則詳細闡述了

幾種主要的控制原則，并在附錄中給出了目前工程上應(yīng)用的主要控制參數(shù)、誤差及公差。。

2）主回路參數(shù)計算方法、公式及計算原則。標準明確了主回路參數(shù)計算的內(nèi)容、計算

公式，給出了重要的計算原則。給出了主回路參數(shù)計算的公式，以及應(yīng)用這些公式的必要說

明。說明了在計算參數(shù)最值時，應(yīng)如何確定各項參數(shù)和誤差；以及根據(jù)直流系統(tǒng)接線和運行

方式確定直流電阻的方法。

四、與國外同類標準的水平對比

直流系統(tǒng)主回路參數(shù)計算方面，國際電工技術(shù)委員會（IEC）和電氣和電子工程師協(xié)會

（IEEE）均沒有專門的標準。在IECTC115正在制定的“LCC換流站高壓直流系統(tǒng)設(shè)計導

則”中首次對主回路參數(shù)計算方法和公式進行了說明，但該標準尚未正式發(fā)布，指導實際工

程設(shè)計的操作性較差。

本標準是我國十余年來多個高壓直流輸電工程、背靠背直流工程設(shè)計和運行經(jīng)驗的總

結(jié)，對后續(xù)工程的設(shè)計具有一定的借鑒和指導意義。首先，本標準首次結(jié)合直流系統(tǒng)主接線

型式對主回路參數(shù)計算過程、計算方