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

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1、DL / T ICS F 中华人民共和国电力行业标准 DL / T 统一潮流控制器 第 1 部分：功能规范 Unified power flow controller - Part 1: function specifications 发布 实施 国 家能 源局 发 布 DL / T I 目 次 前 言 . II 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 部件及子 系统配合要求 . 15 8 试验验证 要求 . 19 附录 A （资料 性附录） UPFC 运行方式 . 22

2、DL / T II 前 言 DL/T XXXX 的本部分按照 GB/T 1.12009 标 准化工作导则第 1 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。DL/T XXXX统一 潮流控制器分为 12 个 部分： 第 1 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 第 6 部 分：旁路装置技术规范 第 7 部 分：测量装置技术规范 第 8 部 分：电气装置安装工程施工

3、及验收规范 第 9 部 分：交接试验规程 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，DL/T 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 DL/T XXXX 统一潮流控制器的第 1 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（DL/TC 40 ）归口。 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、

4、 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、杭州佰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

5、或建议反馈至中国电力企业联合会标准化管理中心 （北京市宣武区白广 路二条一号，100761）。 DL / T 1 统一潮流控制器 第1部分：功能规范 1 范围 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 子系统配合 、 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

6、 第1 部分: 定义 、原则和规则 GB 1094.12013 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（ISM ）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

7、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1 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1 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 305532014 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1 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

8、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 DL/T 272 220kV 750kV 油浸式电力变压器使用技术条件 DL/T 837 输变电设施可靠性评价规程 DL/T 995 继电保护和电网安全自动装置检验规程 DL/T 1129 直流换流站二次电气设备交接试验规程 DL/T 11932012 柔性 输电术语 DL/T XXXXXXXX 2 3 术语和定义 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。 3

9、.1 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 STATCOM 一种由并联接入系统的电压源换流器构成， 其输出的容性或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。 DL/T 1193-2012 ，定义4.1.2 3.3 静止同步串联补偿器 static synchronous seri

10、es 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。 DL/T 1193-2012 ，定义4.1.5 3.4 换流器 converter 能实现完整换流功能的电气装置。 DL/T 1193-2012 ，定义3.3.4 3.5 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。 DL/T 1193-2012 ，定义3.3.8 3.6 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

11、串联组成的多电平换流器。 GB/T 30553-2014，定义3.4.7 3.7 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。 DL / T 3 DL/T 1193-2012 ，定义3.3.5 3.8 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。 3.9 模块化多电平换流器型统一潮流控制器 MMC based UPFC MMC-UPFC 采用模块化多电平换流器的统一潮流控制器。 3.10 联结变压器（接口变压器） connection transformer（in

12、terface 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 并联变压器 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。 3.12 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3.1.3 注：在UPFC 中 应用时，串联变压器网侧绕组为串联绕组，阀侧绕组为励磁绕组。 3.13 阀侧绕组 valve si

13、de winding 与换流器直接相连的绕组。 3.14 网侧绕组 grid side winding 与电网直接相连的绕组。 DL/T 1193-2012 ，定义4.5.8 3.15 平衡绕组（稳定绕组） balancing winding（stabilizing winding） 在星形- 星形联结、星形- 曲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 中 应用时，串联变压器阀侧绕组采用星形联结，需配置平衡绕组。 3.16 启动回路 start circuit DL/T XXXXXXXX 4 串联在交流系统与

14、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将电阻旁路。 3.17 晶闸管旁路开关 thyristor bypass switch TBS 由正反向并联晶闸管、 限流电抗器及其附属设备构成的电力电子开关。 它与被保护设备并联， 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

15、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 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。 3.21 多端 UPFC multi-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

16、UPFC 。 3.22 单回线路 UPFC single-circuit UPFC 安装在单回线路上的UPFC 。 3.23 多回线路 UPFC multi-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。 3.24 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.1 。 3.25 STATCOM 运行方式 STATCOM operation m

17、ode DL / T 5 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.2 。 3.26 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阀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

18、路潮流跟随状态。 3.28 故障穿越 fault ride-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1 所示。 图 1 动态响应指标示意图 3.29.1 响应时间 response time 当输入阶跃控制信号后， 输出电气量从 0 目标 值达到 90 目标值所用的时间， 且期间未产生过冲。 DL/T 1193-2012 ，定义3.5.14 3.29.2 稳定时间 settling time 当输入阶跃控制信号后，输出电气量达到

19、目标值的5 范围内所用的时间。 DL/T XXXXXXXX 6 DL/T 1193-2012 ，定义3.5.15 3.29.3 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 损耗 UPFC 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

20、。 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、并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； b) 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。 并联 换流器 ( 含阀 电抗器) 串联 换流器 ( 含阀 电抗器) 晶闸 管旁路 开关 阀侧 旁 路开 关 网侧 旁路开 关 启动 回路 控制保护系统 串联 变压 器 TBS 并联 变压 器 图 2 UPFC典型结构图 4.1.2 UPFC 主要设备 DL / T

21、7 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： 晶闸管旁路开关 （TBS ） 、 机械旁路开关 （包括网侧旁路开关和阀侧旁路开关） ； 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 。 串联 换流器 并联 换流器 并联 变压 器 串联 变压 器 TBS 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

22、路 UPFC 典型接线 如图 4 所 示。 DL/T XXXXXXXX 8 串 联换 流器1 并 联换 流器 串 联换 流器2 串联 变压 器1 TBS 串联 变压 器2 TBS 并联 变压 器 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 。 串 联换 流器1 并 联换 流器1 串 联换 流器2 并 联换 流器2 串联 变压 器1 TBS 串联 变压 器2 TBS 并联 变压 器1 并联 变压 器2 图 5 双回线路 UPFC典型接线（两个单回线路 UPFC）图 5 功能要求 5.1 运行方式 5.1.1

23、 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： DL / T 9 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UP

24、FC 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 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； 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

25、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) 多个换流器运行在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

26、 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 并联侧无功电压控制 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

27、定的参考值。 DL/T XXXXXXXX 10 5.2.3 UPFC 启停控制 UPFC 启停控 制功能要求如下： a) 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，先启动并联侧，再启动串联侧； c) UPFC 停运时 宜将并联侧和串联侧的停运分开进行，先停运串联侧，再停运并联侧。 5.3 系统控制功能 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

28、， 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

29、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： a) 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

30、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 DL / T 11 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 U

31、PFC 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 并联侧故障穿越控制 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

32、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引起的不稳定。 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： CR N MM E % = 100% M 测量值 参考值 误差量 （ ） 基准值 （1 ）

33、 其中， 测量值M C 为对应 测量量的测量值， 参考值 R M 为对应测量量的设定参考值； 基准值 N M 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、 断面功率或并联 侧无功功率测量数据 M t 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 M C ，最终按（1 ） 式计算获得稳态 误差量E

34、。其中，基准值 N M 按如下原则确定： a ） 若测量量为并联侧无功功率，则 N M 取并联换流器额定功率； b ） 若测量量为线路有功功率或无功功率，则 N M 按如下公式计算： N LN Llim T SVN M = 3 U min(I , k I ) （2 ） DL/T XXXXXXXX 12 式中： LN U UPFC 接入线路的额定电压； L lim I UPFC 接入线路的热稳定限额； SVN I 表示 UPFC 串联变压 器阀侧额定电流值； T k 表示串联变压器阀侧与网侧的电压变比。 c ） 若测量量为输电断面有功功率，则 N M 取为被控输电断面功率限额。 6.2.2.2

35、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 t 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 M C ，最终按（1 ）计算获得稳态误差量E。其中，基准值 N M 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UPFC 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

36、差量E不宜超过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5% 。 6.2.3.2 线路无功功率控制稳态性能 在UPFC 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5% 。 6.2.4 无功电压控制稳态性能 6.2.4.1 并联侧无功功率控制稳态性能 在UPFC 调节 能力范围之内，并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1% ； b ） UPFC

37、 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5% 。 6.2.4.2 并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 ） 在并联侧交流电压控制模式下，UPFC 并联侧交流电压的稳态误差量E不宜超过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5

38、% 。 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； DL / T 13 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、并联侧 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 线路有功功率阶跃响应 对于含有U

39、PFC 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宜不超过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 线路无功功率阶跃响应 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宜不超过80ms ，超调量宜小 于阶跃量的30%

40、 ，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 并联侧无功功率阶跃响应 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，对并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 并联侧交流电压阶跃响应 对于UPFC 并 联侧的交流电压阶跃响应要求如下： a ） UPFC

41、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 ） 并联侧交 流 电压阶跃 响 应时间宜 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，闭 锁

42、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： DL/T XXXXXXXX 14 a ） 并联变压器网侧电压在不低于10% 额 定电压时，应通过控制保证并联换流器持续运行； b ） 并联变压器网侧电 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

43、首末两端供电电压偏差应满足GB/T 12325 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/T 14549 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/T 15543 电压不平衡 度限值的规定； e ） UPFC 并联侧 接入点电压间谐波、 串联换流器接入线路首末两端电压间谐波应满足GB/T 2

44、4337 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/T 14549 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，其换流阀、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：

45、 a ） 1.05 倍过电流 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/T 20989、GB/T 30553-2014 、GB/T 35702.1 和 GB/T 35702.1 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

46、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、断路器等设备可听噪声水平 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/T 3222.2 的 相关规定。 DL / T 15 6.9 电磁骚扰 应考虑UPFC 装置运行对 电话系统及 已获批准的 无线电、电 视、微波或 其他运行设 备

47、的干扰， 具体 要求可按照GB/T 4824执 行。 6.10 可用率和可靠性 6.10.1 UPFC 的可用率按照 DL/T 837 的要求执 行。 6.10.2 每年设备原因引起的强迫停运次数3 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