GB/T 51397-2019 柔性直流输电成套设计标准

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【主编部门】
中国电力企业联合会
【批准部门】

中华人民共和国住房和城乡建设部
【发布单位】

中华人民共和国住房和城乡建设部；国家市场监督管理总局
【主编单位】

中国电力企业联合会；国家电网有限公司
【参编单位】

国网经济技术研究院有限公司；南京南瑞继保电气有限公司；许继电气股份有限公司；中南电力设计院；全球能源互联网研究院有限公司；福建省电力公司；浙江省电力公司；浙江省电力设计院
【主要起草人】

陈东；郭贤珊；乐波；梅念；李探；魏争；厉璇；李高望；赵峥；薛英林；苑宾；陈钊；许冬；杜晓磊；杨一鸣；马为民；石岩；卢宇；吴金龙；许韦华；杨杰；韩坤；胡仙来；付颖；吴方劼；卢亚军；马玉龙；熊凌飞；蒲莹
【主要审查人】

项力恒；高海峰；卜广全；刘少宇；蔡巍；吴克芬；庞亚东；曾静；胡文华；庞辉

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中华人民共和国住房和城乡建设部公告
前　　言
1　总　　则
2　术　　语
3　总体要求
4　设计条件
- 4.1　环境条件
- 4.2　大件运输条件
- 4.3　交流系统条件
- 4.4　直流输电线路和接地极参数
5　设计要求
- 5.1　额定值
- 5.2　柔性直流输电系统运行方式和控制模式设计
6　接地方式
7　电气主接线
8　主回路参数计算
- 8.1　基本控制策略
- 8.2　主设备参数计算
- 8.3　有功无功运行区间计算
- 8.4　运行特性计算
9　过电压和绝缘配合计算
- 9.1　绝缘配合的步骤
- 9.2　避雷器配置基本原则
- 9.3　过电压类型
- 9.4　保护水平和绝缘水平
- 9.5　爬电距离的确定
- 9.6　暂态过电压计算
10　暂态电流计算
11　可靠性和可用率
12　换流站一次设备参数要求
- 12.1　VSC阀
- 12.2　联接（换流）变压器
- 12.3　桥臂电抗器
- 12.4　直流电抗器
- 12.5　启动电阻
- 12.6　交流/直流侧接地装置
- 12.7　直流开关
- 12.8　避雷器
- 12.9　测量装置
13　换流站控制保护系统
- 13.1　系统设计总体要求
- 13.2　运行人员控制系统
- 13.3　交直流站控系统
- 13.4　直流控制系统
- 13.5　直流保护系统
- 13.6　远动通信系统
- 13.7　站主时钟系统
- 13.8　直流线路故障定位系统
- 13.9　故障录波系统
- 13.10　保护故障录波信息管理子站
- 13.11　对其他二次子系统的设计要求
- 13.12　试验要求
本标准用词说明
引用标准名录

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英文目录

1　General provisions
2　Terms
3　General requirements
4　Design conditions
- 4.1　Environmental conditions
- 4.2　Oversize-cargo transportation conditions
- 4.3　AC system conditions
- 4.4　Parameters of HVDC transmission lines and earth electrodes
5　Design requirements
- 5.1　Rated values
- 5.2　Design of operating modes and control modes of VSC-HVDC system
6　Grounding modes
7　Single line diagram
8　Main circuit parameter calculation
- 8.1　Basic control strategy
- 8.2　Main equipment parameter calculation
- 8.3　PQ capability calculation
- 8.4　Operating characteristic calculation
9　Overvoltage and insulation coordination calculation
- 9.1　Procedure of insulation coordination
- 9.2　Basic principles of arrester configuration
- 9.3　Types of overvoltage
- 9.4　Protection levels and insulation levels
- 9.5　Determining of creepage distance
- 9.6　Transient overvoltage calculation
10　Transient current calculation
11　Reliability and availability
12　Parameter requirements of converter station primary equipments
- 12.1　VSC valve
- 12.2　Interface （converter） transformer
- 12.3　Arm reactor
- 12.4　DC reactor
- 12.5　Pre-insertion resistor
- 12.6　AC/DC side grounding device
- 12.7　DC switch
- 12.8　Arrester
- 12.9　Measuring equipment
13　Control and protection system of converter station
- 13.1　General requirements of system design
- 13.2　Operator control system
- 13.3　AC/DC station control system
- 13.4　DC control system
- 13.5　DC protection system
- 13.6　Telecontrol communication system
- 13.7　Station main clock system
- 13.8　DC transmission line fault location system
- 13.9　Fault recording system
- 13.10　Protection and fault recording information management substation
- 13.11　Design requirements for other secondary subsystems
- 13.12　Test requirements
Explanation of wording in this standard
List of quoted standards

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公告

中华人民共和国住房和城乡建设部公告

4-40-00

2019年　第259号

住房和城乡建设部关于发布国家标准《柔性直流输电成套设计标准》的公告

现批准《柔性直流输电成套设计标准》为国家标准，编号为GB/T 51397—2019，自2020年1月1日起实施。

本标准在住房和城乡建设部门户网站（www.mohurd.gov.cn）公开，并由住房和城乡建设部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。

中华人民共和国住房和城乡建设部

2019年9月25日

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本书术语

术语	英文名称	术语	英文名称
电压源换流器	voltage-sourced converter（VSC）	模块化多电平换流器	modular multi-level converter（MMC）
柔性直流输电	VSC-HVDC transmission	两端柔性直流输电系统	two-terminal VSC-HVDC system
多端柔性直流输电系统	multi-terminal VSC-HVDC system	全接线运行方式	full connection operation mode
非全接线运行方式	partial connection operation mode	有功无功运行区间	PQ capability
接地方式	grounding mode	换流站额定功率	rated power of converter station

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柔性直流输电成套设计标准

Design standard for VSC-HVDC system

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中文目录

中华人民共和国住房和城乡建设部公告

前 言

1 总 则

2 术 语

3 总体要求

4 设计条件

4.1 环境条件

4.2 大件运输条件

4.3 交流系统条件

4.4 直流输电线路和接地极参数

5 设计要求

5.1 额定值

5.2 柔性直流输电系统运行方式和控制模式设计

6 接地方式

7 电气主接线

8 主回路参数计算

8.1 基本控制策略

8.2 主设备参数计算

8.3 有功无功运行区间计算

8.4 运行特性计算

9 过电压和绝缘配合计算

9.1 绝缘配合的步骤

9.2 避雷器配置基本原则

9.3 过电压类型

9.4 保护水平和绝缘水平

9.5 爬电距离的确定

9.6 暂态过电压计算

10 暂态电流计算

11 可靠性和可用率

12 换流站一次设备参数要求

12.1 VSC阀

12.2 联接（换流）变压器

12.3 桥臂电抗器

12.4 直流电抗器

12.5 启动电阻

12.6 交流/直流侧接地装置

12.7 直流开关

12.8 避雷器

12.9 测量装置

13 换流站控制保护系统

13.1 系统设计总体要求

13.2 运行人员控制系统

13.3 交直流站控系统

13.4 直流控制系统

13.5 直流保护系统

13.6 远动通信系统

13.7 站主时钟系统

13.8 直流线路故障定位系统

13.9 故障录波系统

13.10 保护故障录波信息管理子站

13.11 对其他二次子系统的设计要求

13.12 试验要求

本标准用词说明

引用标准名录

英文目录

1 General provisions

2 Terms

3 General requirements

4 Design conditions

4.1 Environmental conditions

4.2 Oversize-cargo transportation conditions

4.3 AC system conditions

4.4 Parameters of HVDC transmission lines and earth electrodes

5 Design requirements

5.1 Rated values

5.2 Design of operating modes and control modes of VSC-HVDC system

6 Grounding modes

7 Single line diagram

8 Main circuit parameter calculation

8.1 Basic control strategy

8.2 Main equipment parameter calculation

8.3 PQ capability calculation

8.4 Operating characteristic calculation

9 Overvoltage and insulation coordination calculation

9.1 Procedure of insulation coordination

9.2 Basic principles of arrester configuration

前　　言

1　总　　则

2　术　　语

3　总体要求

4　设计条件

4.1　环境条件

4.2　大件运输条件

4.3　交流系统条件

4.4　直流输电线路和接地极参数

5　设计要求

5.1　额定值

5.2　柔性直流输电系统运行方式和控制模式设计

6　接地方式

7　电气主接线

8　主回路参数计算

8.1　基本控制策略

8.2　主设备参数计算

8.3　有功无功运行区间计算

8.4　运行特性计算

9　过电压和绝缘配合计算

9.1　绝缘配合的步骤

9.2　避雷器配置基本原则

9.3　过电压类型

9.4　保护水平和绝缘水平

9.5　爬电距离的确定

9.6　暂态过电压计算

10　暂态电流计算

11　可靠性和可用率

12　换流站一次设备参数要求

12.1　VSC阀

12.2　联接（换流）变压器

12.3　桥臂电抗器

12.4　直流电抗器

12.5　启动电阻

12.6　交流/直流侧接地装置

12.7　直流开关

12.8　避雷器

12.9　测量装置

13　换流站控制保护系统

13.1　系统设计总体要求

13.2　运行人员控制系统

13.3　交直流站控系统

13.4　直流控制系统

13.5　直流保护系统

13.6　远动通信系统

13.7　站主时钟系统

13.8　直流线路故障定位系统

13.9　故障录波系统

13.10　保护故障录波信息管理子站

13.11　对其他二次子系统的设计要求

13.12　试验要求

1　General provisions

2　Terms

3　General requirements

4　Design conditions

4.1　Environmental conditions

4.2　Oversize-cargo transportation conditions

4.3　AC system conditions

4.4　Parameters of HVDC transmission lines and earth electrodes

5　Design requirements

5.1　Rated values

5.2　Design of operating modes and control modes of VSC-HVDC system

6　Grounding modes

7　Single line diagram

8　Main circuit parameter calculation

8.1　Basic control strategy

8.2　Main equipment parameter calculation

8.3　PQ capability calculation

8.4　Operating characteristic calculation

9　Overvoltage and insulation coordination calculation

9.1　Procedure of insulation coordination

9.2　Basic principles of arrester configuration

9.3　Types of overvoltage

9.4　Protection levels and insulation levels

9.5　Determining of creepage distance

9.6　Transient overvoltage calculation

10　Transient current calculation

11　Reliability and availability

12　Parameter requirements of converter station primary equipments

12.1　VSC valve