Q GDW 10265-2016 ±800kV级直流系统控制和保护技术规范.pdf
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1、 Q/GDW 102652016 代替 Q/GDW 265-2009 800kV 级直流系 统控制和 保护技术 规范 Technical specification for control and protection equipment of 800kV UHVDC transmission system 2016 -12 - 28 发布 2016 - 12 - 28 实施 国家电网公司 发 布 ICS 29.240 Q/GDW 国家电网公司企业标准 Q/GDW 102652016 I 目 次 前 言 II 1 范围 1 2 规范性 引用 文件 1 3 术语、 定义 和代 号 1 4 使用条
2、 件 2 5 控制保 护系 统设 计 3 6 试验 6 7 标志、 标签 、使 用说 明书 . 10 8 包装、 运输 、贮 存 . 11 9 供货的 成套 性 . 11 10 质量保 证 12 编制说 明 13Q/GDW 102652016 II 前 言 为规范 800kV 特高 压直 流 控制和 保护 系统 建设 , 统一 设计 、 开发 和试 验 的技术要求 , 制定 本标 准。 本标准代替Q/GDW 265-2009 ,与Q/GDW 265-2009 相比,主要 技术 性差 异如 下: 修改了 直流 系统 保护 的冗余 要求 , 除交流 滤波 器保护外 , 其余直 流保 护 (换 流器
3、/ 极/双极保 护、 换流变 压器 保护 、直 流滤 波器保 护) 均按 三重 化配 置,采 用“ 三取 二” 出口 逻辑; 对各保 护区 的保 护功 能进行 重新 明确 ; 对 控制 保护 系统 性能 要求进 行重 新分 类; 对 各个 阶段 的试 验重 新划分 , 分 为型 式试 验、 例行试 验、 分系 统试 验、 系统试 验、 出厂 见证 试 验、换 流站 二次 系统 整体 功能及 性能 测试 试验 、现 场验收 试验 。 本标准 由国家电 网公 司 国 家电力 调度 控制 中心 提出 并解释 。 本标准 由国 家电 网公 司科 技部归 口。 本标准 起草 单位 :国 网北 京经济 技
4、术 研究 院、 国家 电力调 度控 制中 心、 国家 电网公 司直 流建 设 部 、 国家电 网公 司运 维检 修部 、 国网 运行 分公 司、 中国 电力科 学研 究院 、 南 京南 瑞继保 电气 有限 公司 、 许继 电气直 流输 电系 统公 司、北京 ABB 四方 电力 系统 有限公司 。 本标准 主要 起草 人:石岩、王德林 、 高理 迎、陶瑜 、张民、赵大平 、吕鹏飞 、蒲莹、李凤祁 、 阮思 烨、马 玉龙 、谢 国平 、王 永平、 曹森 、卢 亚军 、潘 霄峰、 杨国 生。 本标 准 2009 年 5 月首次 发布,2015 年 3 月第 一次 修订。 本标准 在执 行过 程中 的
5、意 见或建 议反 馈至 国家 电网 公司科 技部 。Q/GDW 102652016 1 800kV 级 直流系 统控制 和保护技 术规范 1 范围 本标准 规定了 800kV特 高 压直流 输电系 统控 制和保 护系统 的设计 要求 、试验 方法、 检验规 则、 包 装、运 输、 贮存 、标 志、 标签、 使用 说明 书、 供货 的成套 性及 质量 保证 。 本标准 适用 于800kV级特高压直 流控 制和 保护 系统 , 800kV 级以 下直 流系 统可参照 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
6、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/T 28872011 电子 计算机场 地通 用标 准 GB/T 93612011 计算 机场地安 全要 求 GB/T 99692008 工业 产品使用 说明 书 总则 GB/T 134982007 高压 直流输 电术 语(IEC 60633:1998 ,IDT ) GB/T 137302002 地区 电网调 度自 动化 系统 GB 168362003 量 度继 电器和 保护 装置 安全 设计 的一般 要求 JB/T 83841996 工业PC 基本平 台
7、技术 条件 IEC 60068-2-22007 试验方 法B:干热 (Environmental testing-Part 2-2:Tests-Test B:Dry heat) IEC 60068-2-302005 试验方法Db :湿热温度循环(Environmental testing-Part 2-30 : Tests-Test Db :Damp heat,cyclic(12+12 h cycle) ) IEC 60255-52000 继电器 第5 部分: 测量继电器和保护设备的绝缘配置- 要求和试验 (Electrical relays-Part 5:Insulation coordin
8、ation for measuring relays and protection equipment-Requirements and tests ) IEEE 1003.12008 信息技术 可移植的操作系统接口(IEEE Standard for Information Technology - Portable Operating System Interface) 3 术语、 定义 和代 号 GB/T 134982007界 定的 以及下 列术 语和 定义 适用 于本文 件。 3.1 特高压 直流 输电 系统 UHVDC system 800k V及以上 电压 等级 的直流输 电 系
9、统, 本标 准中 特高压 直流 输电 系统 每极 由两个12脉动换 流器 单元( 简称 换流 单元 )串 联构成 (如 图1 所示) 。 Q/GDW 102652016 2 NBGSMRTBGRTSNBSNBS连另 一极 连另 一极 直流 滤 波 器图1 特高 压直 流 输电系 统示例 (以 单极 为例 ) 3.2 旁路断 路器 by-pass breaker 跨接在 一个12脉动换 流器 单元直 流端 子间 的机 械电 力开关 装置 。 此装置 在12 脉 动换流 器单 元投 入运 行时将 电流 转换 至12 脉动 换流器 单元 ,在12脉 动换 流器单 元退 出运 行时 短路 换流器 (如
10、 图1 所示) 。 3.3 高压直 流远 动系 统 HVDC telecontrol system 用于对 必须 在两 端换 流站 之间进 行交 换的 高压 直流 系统控 制信 号、 保护 信号 、 运行信 号和 监视 信号 进行信 号传 输和 数据 处理 的系统 。 4 使用条 件 4.1 正常工 作大 气条 件 正常工 作大 气条 件如 下: a) 环境温 度:10 +55 ; b) 大气压 力:80kPa110kPa ; c) 相对湿 度:5%95% (内 部既不应 凝露 ,也 不应 结冰 ) 。 4.2 试验的 标准 大气 条件 试验的 标准 大气 条件 如下 : a) 环境温 度:+
11、15 +35 ; b) 大气压 力:86kPa106kPa ; c) 相对湿 度:45% 75% 。 4.3 仲裁试 验的 标准 大气 条件 Q/GDW 102652016 3 仲裁试 验的 标准 大气 条件 如下: a) 环境温 度:202 ; b) 大气压 力:86kPa106kPa ; c) 相对湿 度:45% 75% 。 4.4 使用环 境的 其它 要求 4.4.1 使用环 境不 应有 剧烈 的振 动源。 4.4.2 使用环 境不 应有 腐蚀 、 破 坏绝缘的气 体及 导电 介质 , 对于使 用环 境内 有火 灾、 爆炸危 险的 介质、 系统应 有防 爆措 施。 4.4.3 使用环 境
12、应 有防 御雨 、雪 、风、 沙的 设施 。 4.4.4 场地安全要 求应 符合 GB/T 93612011 中B 类的规 定,接 地电 阻应 符合 GB/T 28872011 中的 规定。 4.5 贮存、 运输 的极 限环 境温 度 设备的贮 存、运 输及 安装的 极限环 境温度 通常 为25和+70。在 运输、 贮存条 件下, 不施加 激 励量的 设备 应能 耐受 此范 围内的 温度 而不 出现 不可 逆变化 的损 坏。 5 控制保 护系 统设 计 5.1 一般规 定 5.1.1 本标准 提出 运行 人员 控制 系统、 站控 系统 、双 极/ 极/换流 器控 制系 统、 直流 系 统保护
13、的功 能及 性能的 设计 要求 。 5.1.2 根据换 流站 的电 气主 接线 、建设 规模 、换 流站 的运 行方式 和控 制模 式等 确定 相关控 制和 保护 系 统的功 能要 求。 5.1.3 对测量 设备 按照 以下 原则 进行配 置: a) 对 多重 的控 制和 保护 系统, 各重 系统 应配 置独 立的测 量回 路; b) 在 测量 精度 满足 要求 的情况 下, 控制 和保 护系 统可共 用同 一测 量通 道; c) 用 于差 动保 护的 测量 装置输 出特 性一 致。 5.2 系统结 构 5.2.1 分层结 构 特高压 直流 控制 系统 和保 护系统 独立 配置 。 特 高压
14、直流控 制系 统按 分层 结构 进行设 计, 各分 层结 构 从功能 上分 为: 运行 人员 控制、 交直 流站 控、 双极 控制、 极控 制和 换流 器控 制。 5.2.2 保护分 区 特高压 直流 保护 系统 按保 护分区 进行 设计 。 根 据特 高压直 流系 统被 保护 的对 象和运 行的 需要 , 直 流 保护系 统的保 护分 区包括 双极保 护区( 包括 双极连 接区、 接地极 线区 、金属 回线区) 、极 保护区 (包 括 极母线 区、12 脉动 换流器 连接母 线区、 中性 母线区 、直流 滤波器 区、 直流线 路区) 、 换流 器保护 区、 换 流变压 器保 护区 、交 流滤
15、 波器保 护区 。 5.2.3 冗余 Q/GDW 102652016 4 直流控 制系 统按 双重 化冗 余结构 配置 , 从 测量 回路 、 装置 的采 样单 元、 传送 数据总 线、 主设 备到 控 制出口 按完 全双 重化 原则 配置。 双重 化的 直流 控制 系统应 能进 行系 统切 换, 在任何 时候 运行 时的 有 效 系 统应是 双重 化系 统中 较为 完好的 那一 重系 统。 直流保 护系 统一 般按 三重 化冗余 结构 配置 , 采 用 “ 三取二 ” 动 作逻 辑。 每一 重保护 从测 量回 路、 电 源回路 、出 口跳 闸及 通信 结构等 均应 按完 全独 立的 原则设
16、计, 任何 单一 元件 故障不 应造 成保 护误 动。 两个极 的直 流远 动系 统应 独立, 每个 极的 直流 远动 系统应 双重 化配 置。 5.3 软硬件 系统 5.3.1 总体要 求 特高压 直流 控制 保护 系统 的硬件 和软 件系 统应 具有 稳定性 、 可 靠性 、 安 全性 、 可扩展 性、 易维 护性 和抗干 扰能 力。 5.3.2 硬件系 统 5.3.2.1 特高 压直 流控 制保护系 统的 硬件 设备 主要 包括控 制保 护装 置、I/O 设备、 服务 器、 工作 站、 网 络设备 和外 部配 套设 备等 。 应选 用性 能优 良、 符合 工 业标准 并采 用具 有成 功
17、的 高压直 流输 电或 工业 应用 经验的产品。 硬件设备 采 用工控机时应 满足JB/T 83841996的 要求,所 选用 的计算机产品 应采用当 前 的主流 技术 通用 产品 , 并 考虑冗 余的 要求 。 任 意一 重设备 因故 障、 检修 、 或 其它原 因而 完全 退出 时 , 不 应影响 其它 各重 设备 ,并 对整个 系统 的正 常运 行没 有影响 。 5.3.2.2 分布 式I/O 宜采 用模块 化结 构, 易维护 和更换 , 任何一 个模 块故 障不应影 响其 它模 块的 正常 工 作。 5.3.2.3 直流 控制 保护 系统站局 域网 应采 用100/1000 Mbps以
18、太网 , 传输 层协 议为TCP/IP 。 站局 域网 应 设计为 完全 冗余 的双 重化 系统, 并具 有完 善的 系统 自检功 能以 实现 故障 时的 自动切 换或 解列 功能 。 网 络 设计和 设备 选型 中, 接入端口数 量至 少应 留有30% 以上的 冗余 度。 外围系 统与实时 系统 之间 应有 可靠 的 防火墙 或隔 离设 备, 该功 能应采 用硬 件实 现。 现场 总线应 采用 标准 类型 的总 线。 5.3.2.4 控 制保 护系统 应 具有完 善的自 诊断 功能。 自诊断 的范围 应能 覆盖从 测量二 次线圈 开始 包括完 整的测 量回 路, 信号 输入 、 输出 回路,
19、 通信 回路, 主机, 电源 和所 有相 关元 器件, 应能 检测 出上 述设 备 的典型 故障 , 根据 故障 严重 情况 采取 报警 、 系统 切换等措 施, 并能提 供足 够的信息 使故 障定 位到 最小 可 更换元 件。 5.3.3 软件系 统 软件系 统包 括直 流控 制保 护功能 应用 软件 和网 络管 理、 数据 库管 理、 人机 界 面管理 等支 撑软 件 , 应 按分层 分布 、 模块 化结 构的设计 。 支撑 软件 应选 用专业化 的、 成熟的 主流 技术产品 , 并符 合GB/T 13730 2002 中3.4.3 的规 定。 操 作系统 应符 合IEEE 1003.12
20、008 规定 的开 放性 国际 标准 , 特高压 直流 控制 保 护系统 应用 程序 应运 行在 实时操 作系 统环 境或 嵌入 式结构 的系 统中 。 单 重系 统 的某一 应用 程序 工作 不正 常或退 出运 行时 ,不 能影 响特高 压直 流系 统的 正常 功率输 送。 5.4 控制功 能要 求 5.4.1 运行人 员控 制系 统功 能 运行人 员控 制系 统应 具备如下 功能: a) 控制位 置选 择; Q/GDW 102652016 5 b) 控制功 能, 包括 特高 压直 流系统 的正 常启 动/ 停运 控制、 运行方 式选 择、 交直流场断 路器 、 隔离 开关及 接地 刀闸 的
21、分/合 、 换流变 压器 及其 他变 压器 有载调 压分 接开 关调 节 、 站内其 它辅 助系 统 的启动 停运 等; c) 监视功 能, 包括 系统 运行 值监视 、设 备状 态监 视等 ; d) 其它。 5.4.2 交直流 站控 系统 功能 交直流 站控 系统 应具 备如下功 能: a) 控制和监视功能:接收运 行人员控制系统的控制命 令信号并完成相应控制和 操作、运行人员控 制系统 所要 求监 视信 号的 采集汇 总和 上传 等; b) 无功控 制功 能; c) 顺序控 制和 联锁 功能 ; d) 同期功 能; e) 在线谐 波监 视功 能; f) 站用电 控制 功能 ; g) 其它。
22、 5.4.3 双极/ 极控 系统 功能 双极/极 控系 统应 具备 如下功 能: a) 双极功 率控 制、 双极 电流 平衡控 制、 稳定 控制 等; b) 极功率 控制 、极 电流 控制 、低压 限流 功能 、顺 序控 制等; c) 过负荷 限制 功能 ,包 括短 时过负 荷限 制、 晶闸 管结 温监视 等; d) 换流变 压器 分接 头控 制, 如双12 脉动换 流变 压器 分接头同 步功 能等 ; e) 融冰功 能要 求( 如需 要) ; f) 其它。 5.4.4 换流器 控制 系统 功能 换流器 控制 系统 应具 备如下功 能: a) 单12 脉动 换流 器投 入、 退出功能 ; b)
23、 过负荷 限制 功能 ; c) 分接头 控制 功能 ; d) 换流器 触发 控制 功能 ; e) 其它。 5.5 保护功 能要 求 5.5.1 总体要 求 根据5.2.2确 定的 保护 分区 ,对于 每一 个保 护区 域所 设置的 保护 ,均 应配 置相 应的主 、后 备保 护。 5.5.2 双极保 护功 能 双极保 护功 能包 括双 极中 性母线 差动 保护 、 接地 极 线路过 负荷 保护 、 接地 极 线路不 平衡 保护 、 金属 回线接 地保 护、 金属 回线 横差保 护、 金属 回线 纵差 保护、 站接 地过 流保 护、 站接地 过流 后备 保护 、 站 内 接地开 关保 护、 大地
24、 回线 转换开 关保 护、 金属 回线 转换开 关保 护。 Q/GDW 102652016 6 5.5.3 极保护 功能 极保护 功能包 括极 过流保 护、直 流线路 保护 (低电 压保护 、行波 保护 、电压 突变量 保护) 、重启 逻 辑、 交 直流 碰线 监测、 直 流过压 保护 、 直 流欠 压保 护、 极 直流 差动 保护、 极 母线差 动保 护、 高低 压换 流 器连接 母线 差动 保护 、中 性母线 差动 保护 、直 流谐 波保护 、中 性母 线开 关保 护、接 地极 线路 开路 保护 、 直流滤 波器 保护 (直 流滤 波器差 动保 护、 失谐 保护 、 谐波 过负 荷保 护、
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- GDW 10265 2016 177 800 kV 直流 系统 控制 保护 技术规范
