柔性直流换流阀技术规范-通用部分V4(按南科院意见修改+补充数字化)-天选打工人.docx

《柔性直流换流阀技术规范-通用部分V4(按南科院意见修改+补充数字化)-天选打工人.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《柔性直流换流阀技术规范-通用部分V4(按南科院意见修改+补充数字化)-天选打工人.docx（83页珍藏版）》请在课桌文档上搜索。

1、（通用部分）版本号：23版皿编号：中FT司知识产权声明南方电网公司拥有本作品的知识产权，未经南方电网公司书面许可，任何单位和个人不得擅自使用（包括但不限于复制、发行、转载、通过信息网络传播等），否则，南方电网公司将依法追究法律责任。IntellectualPropertyRightsStatementChinaSouthernPowerGridistheowneroftheintellectualpropertyrightsofthiswork.Anypersonororganizationshallnotutilize（includingbutnotlimitedtoreproduce,di

2、stribute,transmitordisseminatethroughtheinternet）withoutthepriorwrittenpermissionoftheownerandwillbeheldlegallyresponsibleotherwisebyChinaSouthernPowerGrid.本规范对应的专用部分目录序号名称南网品类优化清单对应型号1柔性直流换流站用柔直换流阀/中国南方电网kCHINASOUTHERNPOWERGRID目录1总则11.1 一般规定11.2 投标方应提供的资格文件21.3 投标时必须提交的技术数据和信息21.4 换流阀（器）有关术语定义22工作范

3、围42.1 工程概况42.2 范围和界限42.3 供货范围52.4 接口和责任652.5 备品备件和专用工具的要求53应遵循的主要技术标准64使用条件85技术要求85.1 .换流阀技术要求85.2 阀控技术要求106试验176.1 换流阀试验要求176.2 换流阀试验186.3 取能电源试验要求326.4 控制板卡试验要求346.5 功率器件试验要求356.6 阀控试验367产品对环境的影响428技术文件要求438.1 总则438.2 文件的标识448.3 投标方在投标时应提供的技术文件448.4 投标方在中标后应提供的文件498.5 说明书558.6 试验报告558.7 设计联络569监造、

4、包装、储存、运输、安装及质保证体系569.1 监造569.2 包装589.3 运输599.4 安装指导599.5 质量保证599.6 技术服务与培训6110备品备件及专用工具641().1必备的备品备件、专用工具和仪器仪表64102推荐的备品备件、专用工具和仪器仪表659.7 元器件来源659.8 LCC数据文件681总则1.1 一般规定1.1.1 本换流阀设备规范书适用于中国南方电网有限责任公司电网建设工程项目采购柔性直流换流阀设备及其附件，提出了该系统、设备及安装材料的技术参数、功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。1.1.2 本设备技术规范书并未对一切技术细节作出规定，也未充

5、分引述有关标准和规范的条文，提出的仅为最低限度的技术要求，投标方应按有关GB、GB、DL和IEC最新版本的标准和本规范书进行设备设计、制造、试验和安装。对国家有关安全、环保等强制性标准，必须满足其要求。1.1.3 标方的确认不能作为投标方不承担提供兼容性服务责任的理由。在随后的研究、制造、试验或调试阶段，如果发现投标方所供设备不满足兼容性要求，招标方有权给予否定，并要求投标方根据招标方要求进行修改，直至符合兼容性要求为止。从而保证招标方在整个工程或部分工程的利益不受损害。1.1.4 如果投标方没有以书面形式对本设备技术规范书的条文提出异议，则意味着投标方提供的设备完全符合本设备技术规范书的要求

6、。如有异议，不管是多么微小，都应在报价书中以“对设备技术规范书的意见和同设备技术规范书的差异”为标题的专门章节中加以详细描述。1.1.5 本设备技术规范书所使用的标准如与投标方所执行的标准不一致时，按较高标准执行。1.1.6 本设备技术规范书经招、投标双方确认后作为订货合同的技术附件，与合同正文具有同等的法律效力。1.1.7 本设备技术规范书中涉及有关商务方面的内容，如与招标文件的商务部分有矛盾时，以商务部分为准。1.1.8 本设备技术规范书未尽事宜，由招、投标双方协商确定。1.1.9 投标方在应标设备技术规范书中应如实反映应标产品与本设备技术规范书的技术差异。如果投标方没有提出技术差异，而在

7、执行合同的过程中，招标方发现投标方提供的产品与其应标设备技术规范书的条文存在差异，招标方有权利要求退货，并将对后续工程的评标工作有不同程度的影响。1.1.10 投标方应在应标技术部分按本设备技术规范书的要求如实详细的填写应标设备的标准配置表，并在应标商务部分按此标准配置进行报价，如发现二者有矛盾之处，将对评标工作有不同程度的影响。1.1.11 投标方应充分理解本设备技术规范书并按本设备技术规范书的具体条款、格式要求填写应标的技术文件，如发现应标的技术文件条款、格式不符合本设备技术规范书的要求，则认为应标不严肃，在评标时将有不同程度的扣分。1.1.12 标注“”的条款为关键条款，作为评标时打分的

8、重点参考；标注“”的条款为实质性条款（废标因素）。1.2 投标方应提供的资格文件投标方应在报价文件中或其它文件中提供下列有关资格文件：1.2.1 投标方拥有的有权威机关颁发的ISO-9000系列的认证书或等同的质量保证体系认证证书。1.2.2 投标方需提供同类设备最近5年的型式试验报告、供货及运行业绩（包括设备主要参数、工程名称及安装地点、投运时间、运行记录及证明）；如型式试验报告超过五年，可提供同型号设备的型式试验报告和五年内的持续供货和工程运行业绩。1.2.3 投标方需提供经过第三方权威机构见证的采用4500V及以上、30OoA及以上等级功率器件的柔性直流换流阀功率模块型式试验报告。124

9、投标方需提供经过第三方权威机构见证的采用4500V及以上、300OA及以上等级功率器件的柔性直流换流阀阀段型式试验报告。1.2.5 投标方需提供经过第三方权威机构见证的80OkV柔性直流换流阀阀塔的型式试验报告。1.2.6 投标方具有履行合同所需的技术和主要设备等生产能力的文件资料。1.2.7 投标方有能力履行合同设备维护保养、修理及其他服务义务的文件。1.2.8 投标方若采用新开发设备，需承诺中标后开展型式试验，并提供第三方权威机构出具的试验报告。如不能通过型式试验，招标方有权终止合同，投标方应按商务条款进行赔偿。1.3 投标时必须提交的技术数据和信息1.1.1 标方在投标阶段应提供供货设备

10、的技术数据，投标方提供的技术数据应保证为运行数据，这些数据将作为合同的一部分，任何与这些数据的偏差都应提交给招标方进行评估。投标方应根据对本招标技术文件的响应情况填写技术差异表。如果投标方没有以书面形式对本招标技术文件的条文提出异议，则意味着投标方提供的设备（或系统）和服务完全符合本招标技术文件的要求，如有异议，不管是多么微小，都应在报价书中以“对招标技术文件的意见和同招标技术文件的差异为标题的专门章节中加以详细描述。1.1.2 投标方产品特性参数和其它需要提供的信息。1.1.3 当招标方在设计其它设备或设施而需要相关文件和技术数据时，投标方应按要求提供这些文件和数据。1.1.4 投标方投标时

11、需提供的技术文件要求见本招标技术文件第10.3节。1.4换流阀（器）有关术语定义本标书采购的柔性直流换流阀采用模块化多电平技术，以下对换流阀各部分的术语进行知识产权所有，未经许可，严禁复制、使用或向第三方公开。2说明，各部分基本电气结构见图1-1。投标方应在投标文件中使用以下术语，如使用其它术语，需做出具体解释。1.4.1 换流阀（器）的基本术语功率模块功率模块功率模块功率模块功率模块功率模块功率模块功率模块功率模块（1）功率模块：模块化多电平换流阀（器）标准基本组件，是模块化多电平换流阀的最小的、不可分割的功能单元。由带有两个端子的独立可控电压源以及直流电容器和直属辅助设备组成的组件。半桥功

12、率模块主要由两个开关器件二极管对（或具备相同功能）及直流电容器组成，见图1/半桥结构；全桥功率模块主要由四个开关器件二极管对（或具备相同功能）及直流电容器组成，见图全桥结构。换流器阀段桥臂电抗器桥臂单元相单元图1-1模块化多电平换流阀各部分名称（2）桥臂单元：换流阀的一部分，连接交流相端子和直流极端子。（3）相单元：将两个直流端子连接至一个交流端子的设备。上、下两个桥臂单元构成一个相单元。（4）模块化多电平换流阀（器）：由一系列模块化多电平换流阀标准组件（功率模块）串联组成的多电平换流阀（器），一般由三个相单元组成。通常将具备完整交流/直流变换功能的换流阀称为换流器，以下除特殊强调外，换流阀和

13、换流器通用。（5）冗余级数：桥臂单元中串联连接的、通过型式试验验证发生故障后不会影响阀的安全运行的功率模块最大数量；如果故障功率模块数量超过该数量，将需要停运阀并更换故障功率模块。（6）冗余度：冗余级数与桥臂单元中串联连接的功率模块数量（不计冗余级数）之比。（7）阀段：由若干个功率模块及其它部件构成的用于测试目的的电气成套装置，按比例呈现完整阀的电气性能。（8）阀塔：由若干个阀段组成，具有独立的支撑结构。（9）阀支架：阀的一部分，用于为阀的带电部件提供机械支撑并将其对地电气绝缘。（10）阀控装置：柔性直流输电控制保护系统和换流阀的接口设备，主要用于接收控制保护信号，完成阀的控制、监视和保护等功

14、能。（U）桥臂电抗器：串联连接至换流阀桥臂单元的电抗器。1.4.2运行状态相关术语（1）整流运行：换流阀或高压直流换流站将电能从交流侧输送到直流侧的运行方式。（2）逆变运行：换流阀或高压直流换流站将电能从直流侧输送到交流侧的运行方式。（3）STATCOM运行：与交流系统只交换无功功率，与直流系统没有有功功率交换的运行状态。（4）闭锁状态：换流阀已带电，但是换流器级控制保护未解锁下发调制信号。闭锁状态分为不控充电阶段和可控充电阶段。不控充电阶段，指的是功率器件（如IGBT）不触发导通的状态，完成功率模块被动充电的状态；可控充电阶段，指的是阀控装置下发功率器件（如IGBT）触发信号，完成功率模块主

15、动充电并维持的状态。（5）解锁状态：换流阀已带电，控制保护下发解锁运行命令和调制波信号并且功率器件（如IGBT）处于触发导通的状态。一般通过解除闭锁命令，使换流阀开始换流。（6）功率模块旁路：功率模块旁路机构闭合，换流阀桥臂电流不再流经功率模块主器件和直流电容器的状态。（7）功率模块投入：功率模块旁路机构断开，功率模块处于正常运行的状态。（8）换流阀闭锁操作：促使电压源换流阀单元从解锁状态回退的操作。（9）换流阀解锁操作：促使电压源换流阀单元从闭锁状态向解锁状态切换的操作。1.43柔性直流其他相关设备术语（1）柔性直流输电用变压器（简称柔直变压器）：将功率在交流系统联接点和一个或多个电压源换流

16、阀单元之间传输的变压器（如果有）。（2）直流电抗器：串联连接到直流架空线或电缆的电抗器（如果有），用于减少流入到直流线路或电缆的谐波电流，和起到降低雷电过电压影响等作用。2工作范围2.1 工程概况本技术规范书采购的设备适用的工程概况详见专用部分。2.2 范围和界限2.2.1 本招标技术文件适应于柔性直流换流阀及其附属设备的设计、制造、装配、工厂试验、交付、现场安装和试验的指导、监督以及试运行工作。设备的设计和使用寿命应不低于40年。2.2.2 现场安装和试验在投标方的技术指导和监督下由招标方完成。2.2.3 本招标技术文件未说明，但又与设计、制造、装配、试验、运输、包装、保管、安装和运行维护有

17、关的技术要求，按条款3所规定的有关标准执行。2.2.4 投标方应根据可能出现的所有工况核算换流阀的暂态冲击电流和暂态过电压，阀的设计和保护应保证换流阀能够承受由于阀的触发系统误动及站内外各种故障，包括故障所产生的电气应力。2.2.5 投标方在换流阀的设计方案中应考虑换流站启动前启动电阻（单相或多相）短路失效情况下启动过程对换流阀的影响，保证启动过程安全可靠。2.3 供货范围本招标技术文件的使用范围为模块化多电平换流阀,包括换流阀、阀控及其阀冷系统等。投标方的工作范围包括下述供货范围内的设备设计、制造、试验、供货、安装、调试及其它现场技术服务。换流站柔性直流单元换流阀供货范围详见专用部分。投标方

18、提出一个详尽的生产试验计划，并提供横道图。投标方在投标时必须提供所供货换流阀的元部件供货承诺，提供换流阀及其附属设备的详细排产进度计划表、试验进度计划表。供货范围及数量应与商务合同的要求致，如不一致，以商务合同为准。工程供货的阀控设备需要参加FPT/DPT试验，投标方需提供满足FPT/DPT试验要求的接口装置及其线缆（包含阀控设备到接口装置、接口装置到实时仿真器的线缆）。在FPT/DPT试验中承诺完成所有验证阀控设备的控制、保护等功能试验，并提供试验方案。投标方负责FPT/DPT试验系统运输、装卸、安装接线及线路调试，配置相关备品备件及测试线缆，并负责质保期内的更换和维修。2.5 备品备件和专

19、用工具的要求2.5.1 备品备件（1）投标方应提供安装时必需的备品备件，费用应包括在投标总价中。（2）招标方提出了需的备品备件，投标方应按项目分项报价，备品备件价格应含在投标总价中。（3）投标方应推荐可能使用的备品备件，并分别列出其单价和总价供招标方选购。备品备件的数量应至少满足三年运行的需要。（4）所有备品备件应为全新产品，与已经安装设备的相应部件能够互换，具有相同的规格材质和制造工艺。（5）所有备品备件应装在箱内，防尘、防潮、防止损坏等与主设备一并发运，并标注“备品备件”以区别本体。（6）投标方应免费更换并补充在调试、投产及质保期内损坏的或消耗掉的所有备品备件。2.5.2 专用工具和维护设

20、备投标方应提供换流站正常运行和维护所需的所有专用工具及维修设备。本招标技术文件所指的专用工具和维修设备，应包括通常只能从投标方那里买得到的所有工具或维修设备。（1）投标方应提供安装、调试和维护时必需的专用工具和仪器仪表，费用应包括在投标总价中。（2）招标方根据需要提出的专用工具和仪器仪表，投标方应分项列出其单价和总价，价款包含在投标总价中。（3）投标方应推荐可能使用的专用工具和仪器仪表，并分别列出其单价和总价，供招标方选购。（4）在合同签订后发现需要追加专用工具或维修设备的情况下，这些专用工具或设备投标方也应该提供，且不应向招标方收取额外的费用。（5）所有专用工具与仪器仪表必须是全新的、先进的

21、且须附详细使用说明资料。（6）专用工具与仪器应装于箱内，注明“专用工具”和“仪器”，并标明防潮、防尘、易碎、向上、勿倒置等字样，同主设备一并发运。3应遵循的主要技术标准3.1 合同设备，包括投标方向其他厂商购买的所有附件和设备，应符合相应的标准、规范或法规的最新版本或其修正本的要求，除非另有特别说明，应包括在报价期内有效的任何修正和补充。3.2 除非合同另有规定，均须遵守最新的国家标准（GB）、电力行业标准（DL）、南方电网企业标准、国际电工委员会（IEC）标准以及国际单位制（Sl）标准。3.3 所有螺栓、双头螺栓、螺纹、管螺纹、螺栓夹及螺母均应遵守国际标准化组织（ISo）和国际单位制（SI）

22、的标准。3.4 投标方提供的设备和配套件要符合以下标准但不局限于以下标准：GB11604高压电器设备无线电干扰测试方法GB/T13498高压直流输电术语GB14549电能质量、公用电网谐波GB/T15386空冷式换热器GB/T16927高压试验技术系列标准GB/T17626电磁兼容试验和测量技术系列标准GB/T20989高压直流换流站损耗的确定GB/T20990.1高压直流输电晶闸管阀第1部分：电气试验（IEC60700-1）GB/T2317.2电力金具试验方法第2部分：电晕和无线电干扰试验GB/T2423电工电子产品环境试验第2部分：试验方法系列标准GB311.I高压输变电设备的绝缘配合GB

23、/T33348-2016高压直流输电用电压源换流器阀电气试验GB50150电气装置安装工程电气设备交接试验标准GB50171电气装置安装工程盘、柜及二次回路接线施工及验收规范GB7354局部放电测量（IEC60270）DL/T1130高压直流输电工程系统试验规程DL/T5223高压直流换流站设计技术规定DL/T5352高压配电装置设计技术规程DL/T605高压直流换流站绝缘配合导则DINEN729-2焊接质量要求EN1822高效空气过滤器UL94可燃性试验判据IEC62501Voltagesourcedconverter(VSC)valvesforhigh-voltagedirectcurre

24、nt(HVDC)powertransmission-EleclricaltestingIEC62543High-voltagedirectcurrent(HVDC)transmissionusingvoltagesourcedconverters(VSC)IEC61975High-voltagedirectcurrent(HVDC)installations-SystemtestsIEC60060High-VolUgetesttechniquesPartlGeneraldefinitionsandtestrequirementsIEC62571Determinationofpowerlosse

25、sinvoltagesourcedconverter(VSC)valvesforhigh-voltagedirectcurrent(HVDC)SystemsrequirementsIEC62747Terminologyforvoltage-sourcedconverters(VSC)forhigh-voltagedirectcurrent(HVDC)systemsIEC60812Analysistechniquesfbrsystemreliability-Procedureforfailuremodeandeffectsanalysis(FMEA)IEC61071Capacitorsforpo

26、werelectronics上述法则和标准为最基本要求。如果能使投标方设备在本招标技术文件所规定的条件下良好地、连续地运行，根据投标方的意见并经招标方确认，可以使用性能更优或更为经知识产权所有，未经许可，严禁复制、使用或向第三方公开。7济的设计或材料。3.5 当标准、规范之间出现明显的矛盾时，投标方应将矛盾情况提交招标方，以便在开始生产前制定解决方案。3.6 投标方产品的设计和制造应满足中国南方电网公司反事故措施,3.7 投标方产品的设计和制造应满足防止电力生产事故的25项重点要求。4使用条件4.1 正常使用条件阀厅环境条件序号名称单位换流站阀厅1海拔高度m2002空气温度，最小值+53空气温

27、度，最大值OC+454相对湿度，最大值%RH605污秽等级/6爬电比距Mm/kV147耐受地震能力（水平加速度/垂直加速度）g0.2/0.13注：阀厅微正压（大约50Pa）,带通风和空调，控制湿度和空气温度防止发生凝露。注：以上为典型值，具体工程的海拔和耐受地震等需重新核算。4.2 特殊使用条件序号名称单位换流站阀厅1极限空气温度，最大值+50（2小时）5技术要求5.1 .换流阀技术要求5.1.1 一般要求（1）卖方所提供的换流阀应为水冷却、空气绝缘、户内安装的支撑式换流阀。所采用的电力电子功率器件以及其它所有元部件是成熟、可靠的商业产品，其各种特性应已得到完全证实。（2）换流阀设计必须结构合

28、理、运行可靠、维修方便，应保证便于清扫、便于更换换流阀的各种元部件或组件。卖方应提供功率模块现场运行维护（含现场更换）方案，测算现场单个功率模块更换所需要的时间和人员数量。在更换功率模块或其内部相关部件时，应尽可能降低冷却水的泄露，不应该造成整个水冷系统的排水（3）换流阀应能承受正常运行电压以及各种过电压。阀的整体设计在绝缘性能上应保证阀对交直流电压和操作、雷电、陡波冲击电压具有足够的耐受能力，电晕及局放特性在规定范围内。在各种过电压（包括陡波头冲击电压）下，应使加于换流阀内任何部件上的电压不超过其耐受能力。换流阀触发回路不应受冲击过电压的干扰，功能正确。阀能在较高的过电压情况下触发而不发生损

29、坏。投标时卖方应提供能说明上述能力的研究论证报告或必要的试验验证报告。（4）在进行阀的耐压设计时应考虑足够的安全系数。安全系数的确定应考虑电压不均匀分布、过电压保护水平的分散性以及其它阀内非线性因素对阀的耐压能力的影响。（5）换流阀应具有承担额定电流、短时过电流及各种暂态冲击电流的能力。阀具有适当的保护，在故障电流下，阀具有足够的故障抑制能力。对于多个周期的故障电流，阀具有足够的耐受能力。主回路中不采用全控型开关器件并联的设计。（6）换流阀功率模块采用光纤触发方式，起到高低压之间的隔离。触发系统的布置应便于光纤的开断和更换，同时还应避免安装时对光纤造成机械损坏。触发系统的供电由功率模块电容提供

30、，在功率模块电压可以满足取能电路要求时，触发系统保证正常工作。在此前提下任何系统故障都不会影响触发系统按照控制指令动作,如果系统故障会导致取能电路供电不足，则在触发系统不能正常工作之前，换流阀应采取相应的保护措施避免阀的损坏或出现不受控的情况。（7）换流阀功率模块选型优先考虑故障后自然短路（而非开路）的类型，换流阀功率模块应设置安全措施，保证功率模块内部故障后能够可靠长期旁路或呈现可靠长期短路状态，卖方应保证在换流阀启动和运行全过程中，如换流阀旁路的功率模块数量在冗余范围以内，不允许因为功率模块故隙原因（比如：旁路开关拒动、取能电源异常）导致换流阀闭锁或任何形式的停运。（8）换流阀故隙不应威胁

31、到运行人员的安全（9）换流阀应采用低噪声元件，以降低阀在运行时的噪声水平。还应进行抗电磁干扰设计,设计中应充分考虑阀厅内干扰源对阀体运行及其控制系统的电磁干扰影响。（10）每一个功率器件都必须单独编号，能够对应到其生产批次、安装位置等相关信息.（Il）卖方必须提供三维全息信息、采用全过程二维码管理、提供具备移交运行条件的主设备模型。卖方须按照买方要求将相关数据按指定方式（如设备二维码、系统界面等）录入信息系统。（12）卖方应提供换流阀额定功率水平的功率器件最大结温。要求额定功率水平下功率器件的结温裕量不低于30（即运行结温小于器件最高允许工作结温3OC以上）o（13）在交流系统故障期间，应尽可

32、能维持换流阀的触发，换流阀应能够实现故障穿越，并在桥臂电流出现过流以后具备暂停触发和恢复控制（再启动）的能力，暂停触发的时间、次数需要配合控制保护系统实现，可整定。（14）卖方在换流阀设计时需综合考虑器件、模块、桥臂的过压过流水平，留有适当的裕度考虑与阀避雷器的配合关系，保证设备的安全和可靠性。(15)换流阀设计应考虑内部检修通道，检修通道高度、宽度、载重要求等能满足人员检修操作的需求，并满足阀厅布置要求，最终参数在设计联络会阶段确认。5.1.2 系统对换流阀的参数要求额定直流电压(kV)80%直流降压运行电压(kV)(适用于混合拓扑)额定直流电流（八）额定功率下最大无功输出(MVar)STA

33、TeOM方式下无功输出范围(Mvar)直流最高持续运行电压(kV)直流最低持续运行电压(kV)最小直流运行电流（八）STATCoM模式下最小无功输出(Mvar)5.1.3 换流阀接线与拓扑换流站采用对称双极或对称单极接线型式，每个极按照“XXXkV+XXXkV”双阀组串联结构,每个换流阀组采用模块化多电平换流器拓扑结构。换流阀拓扑结构须满足下列要求：(D换流阀拓扑结构采用“半桥+全桥”混合结构，或“半桥”结构，或“全桥”结构。(2)换流阀每一个桥臂的半桥功率模块和全桥功率模块的比例配置相同(3)卖方采用4500V功率器件，全桥功率模块的比例不能低于招标方要求值(不含冗余)卖方必须详细说明其安全

34、裕度，并提供仿真分析和型式试验结果。(4)如果卖方采用5200V功率器件，全桥功率模块的比例不能低于招标方要求值(不含冗余)，卖方在投标时应详细证明所提方案能够满足买方的需求，详细说明其安全裕度。并提供详细的仿真分析和型式试验结果(5)卖方必须提供在工程现场调整提高全桥功率模块比例并且不影响工程工期的实施方案。如果卖方所投方案不能通过仿真实验或现场试验，或者工程质保期内发生全桥功率模块比例不足引起设备损坏，则卖方必须负责免费更换损坏的设备：并承诺在不降低换流阀安全裕度的情况下，免费将其全桥功率模块比例提高至满足要求。(6)冗余功率模块全部为全桥功率模块。5.2 阀控技术要求5.2.1 使用条件

35、5.2.1.1工作环境条件a）环境温度：-5C+45C;b）相对湿度：5喧95%（装置内部应无凝露，也不结冰）；c）大气压力：70kPa106kPa;d）其它应符合GB/T13729-2019中3.1.2的要求。5.2.1.2贮存、运输极限环境温度a）装置在运输中允许的环境温度-40+70,相对湿度不大于85%；b）在贮存中允许的环境温度-25+70,相对湿度不大于85%,在不施加任何激励量的条件下，装置不出现不可逆变化。c）温度恢复正常后，装置的性能应仍符合本部分中的有关要求。5.2.1.3电磁兼容性在变电站的保护室和控制室的电磁场的环境下能正常工作，符合“GB/T13926-1992工业过

36、程测量和控制装置的电磁兼容性”中有关规定的要求，并至少达到HI级及以上标准。5.2.1.4额定电气参数（1）交流电源a）额定电压：单相220V,允许偏差-20Q+15%；b）频率：50Hz,允许偏差0.5Hz；c）波形：正弦，波形畸变不大于5%0（2）直流电源a）额定电压：220V110V；b）允许偏差：-20%+15机c）波纹系数：不大于5%。装置宜优先采用直流电源，装置电源需冗余配置。5.2.1.5时钟同步a）阀控系统通过站内统一时钟提供的基准信号进行对时，对时信号可采用多模光纤接口或电RS485接口。装置外部时钟源同步误差应不大于1M,装置支持采用IRlG-B（DC）码进行时间同步。b）

37、当同步时钟信号丢失或异常时，装置应能维持正常工作。5.2.1.6柔性直流换流阀控制系统的功能位置a）柔性直流换流阀控制系统应用于换流器（单元）控制系统的下级，柔性直流换流阀控制应能满足换流器（单元）控制系统的通信要求，接受并响应来自换流器（单元）控制系统的控制指令，上送自身的运行信息。b）柔性直流换流阀控制系统直接连接柔性直流换流阀设备，控制换流阀正常进行交直流变换，并能实现对换流阀运行信息的监视、异常告警、故障保护。5.2.2技术要求5.2.2.1柔性直流换流阀控制系统组成及总体要求（1）阀控系统有多种组成结构，包括并不限于换流阀控制设备、换流阀保护设备、功率模块接口设备、故障录波设备、漏水

38、检测设备。（2）阀控对换流阀的控制、监视和保护必须功能正确、完备，可靠性高。（3）阀控系统应保证在一次系统正常或故隙条件下正常工作。在任何情况下都不能因为控制系统的工作不当而造成换流阀的损坏。（4）阀控装置应具备故障状态锁存功能，具备软硬件复位功能。阀控系统的软件程序应实现用校验码进行版本管理，校验码应为机器自动生成并能在上位机界面上进行显示和查看。（5）阀控屏柜顶部应设置防冷凝水和雨水的挡水隔板。阀控屏柜安装两根接地铜排，安装参照GB50171电气装置安装工程盘、柜及二次回路接线施工及验收规范执行。5.2.2.2冗余度要求（1）换流阀控制设备应采用主备冗余设计，任一系统发生故障或系统维护时，

39、不影响正常系统的运行。阀控主控之间数据同步光纤应同步阀控控制输出和较重要的换流阀状态，减小阀控系统切换对直流系统的影响，以及防止单套检修时重要运行数据的丢失。（2）功率模块接口设备的单板卡（指与功率模块直接进行通信的板卡）链接的功率模块数不应大于指定数量。在功率模块冗余范围内，阀控系统全部设备硬件应具备NT冗余能力，任何单一元件或板卡故障不应影响阀控系统及换流阀的正常运行。切换板、脉冲分配板、电源板等冗余设计板卡应具备热插拔能力，全部板卡均应能够在换流阀不停运的情况下进行更换等故障处理。（3）换流阀控制设备与功率模块接口设备间的通讯应采用交叉冗余连接。（4）换流阀保护设备的保护类型包括桥臂过流

40、保护、桥臂电流上升率保护和招标方要求的其他保护。依靠外部电气量的保护（如桥臂过流保护、桥臂电流上升率保护），应在双套换流阀控制设备中分别进行“三取二”配置。（5）相邻配对功率模块间应采用交叉冗余通讯，实现功率模块的触发、电容电压检测和功率模块状态监测，单一通讯链路故障不应影响功率模块的控制、保护、监视功能。5.2.2.3接口要求（1）阀控系统与功率模块的接口一台换流阀控制装置需要完成多个功率模块的控制和监测，功率模块单元通过光纤接到功率模块接口装置上，实现功率模块的触发、电容电压检测和功率模块状态监测，投标方应提供与功率模块连接的光纤。（2）阀控系统与控制保护的接口阀控系统与上层控制保护装置之

41、间采用高速光纤通讯，一次通讯所需时间不大于20s,由投标方提供详细接口方案。a）控制保护到阀控的下行接口信号包括但不限于：解锁运行/闭锁指令、可控充电指令、知识产权所有，未经许可，严禁复制、使用或向第三方公开。12参考波、系统值班信号等。b）阀控到控制保护的上行接口信号包括但不限于：阀控运行状态信号、READY信号、冗余切换请求、阀控请求跳闸信号、旁路模块个数、桥臂电容电压和等。详细的通信信号在设计联络会讨论确定。c）阀控系统与站内电力监控系统的通信协议按行业标准61850或104规约，上传信息至少包括换流阀功率模块工作状态、模块电压、旁路状态、故障信息、阀控装置状态及故障、与控保接口通信状态

42、等。（3）阀控系统与测量系统的接口阀控系统应能具备与测量系统的接口，接受电压、电流等信息，接口采用高速光纤通信，通信协议需满足招标方要求。（4）阀控系统与全站统一故障录波装置的接口，阀控系统应具备与全站统一故障录波装置的接口，上送的录波数据包括但不限于：换流阀实际执行的调制波（总投入模块数）、换流阀实际投入的全桥模块数、桥臂内模块电容电压最大值（全桥）、桥臂内模块电容电压最大值（半桥）、桥臂内模块电容电压最小值（全桥）、桥臂内模块电容电压最小值（半桥）、桥臂内模块电容电压平均值（全桥）、桥臂内模块电容电压平均值（半桥）、桥臂旁路模块数、解闭锁信号及相关状态信号。5.2.2.4功能要求阀控单元应

43、能接收控制保护系统下发的调制波信号以及其它一些必须的控制信号，将其转换为控制脉冲后发送给功率模块控制器，同时接收功率模块控制器的回报信号，经过整理后上送给控制保护系统。阀控应具有以下功能：（1）基本功能a）脉冲调制分配功能。阀控系统应能对上级控制系统下发的调制波转换为功率模块控制指令，实现对功率模块的控制，换流阀功率模块包含半桥、全桥及全半桥混合配置等多种情况。b）模块均压功能。阀控系统应能实现对换流阀每个桥臂内功率模块的均压控制，保证正常运行时功率模块电压在招标方指定范围内。C）模块冗余控制功能。阀控系统应实现对桥臂冗余模块的管理，在冗余数量降至一定量后及时进行告警、闭锁跳闸。运行中根据桥臂

44、旁路模块数量及时完成调制波修正，抑制直流电流波动。d）交流侧和直流侧可控充电功能。在换流阀启动阶段，在上层控制保护还未产生换流阀参考电压时，阀控系统应能够独自实现将功率模块电压充电至额定运行电压，并且保证功率模块之间电压的平衡。e）换流阀解锁条件自检功能。阀控系统应能够在充电后实现对换流阀所有功率模块的自检测，能够自动判别允许解锁运行条件。能够在充电后通过程序自动比对，实现对新增黑模块（充电后未与阀控建立通讯、状态不明的模块）的识别。针对含不同拓扑的混合型换流阀，应在换流阀充电阶段完成功率模块拓扑类型的自动识别操作。阀控系统能够自动识别出各个位置上的模块类型，并保证换流阀能正常解锁和运行。f）

45、换流阀基本保护功能。阀控保护设计与控制保护系统进行配合,优先配置直接保护阀且对时效性要求较高的桥臂过流（桥臂电流速断、桥臂电流突变保护）和桥臂过压等基本保护，其他后备保护根据工程系统设计需求进行配置。g）暂停触发再解锁功能。检测到换流阀桥臂电流超过阈值，阀控系统执行闭锁操作，同时向上级控制系统发送暂停触发信号。阀控应具备分桥臂、分相和整个换流阀的暂停触发再解锁功能，以供选择。根据工程系统设计需求，阀控系统经上级挖制系统下发允许解锁后执行再解锁，或者由阀挖系统自行判断进行再解锁。检测换流阀的暂停触发信号持续时间超过阈值，判断为暂停触发超时故障。在一定时间内，检测换流阀的暂停触发次数超过值，判断为

46、暂停触发次数超限。暂停触发次数判断应采用滑窗计算方法，暂停触发次数应根据工程需求指定为单桥臂或者整个换流阀范围。h）桥臂环流抑制功能环流抑制功能能够进行在线投退，投退切换平稳、不影响换流阀的正常运行。i）状态监视及录波功能。阀控应能实现对全部模块的电容电压、旁路状态和故障状态（模块所有故障类型）等信息的监测，满足换流阀及阀控故障分析及异常情况指示等需求，故障定位应具体明确。模拟量、状态量、接口信号和故障信号具备就地录波功能，就地录波采样频率不应低于测量回路采样频率，单次录波时间不小于200ms,具备自动启动和手动启动的功能，能够方便运行人员提取。阀控录波装置应能够同时记录主备系统的数据。j）人机交互功能。阀控应能实现对全部模块的电容电压、旁路状态和故障状态（模块所有故障类型）等信息的监视，满足换流阀及阀控故障分析及异常情况指示等需求，故隙定位应具体明确。模拟量、状态量、接口信号和故隙信号具备就地录波功能，就地录波采样频率不应低于测量回路采样频率，具备自动启动和手动启动的功能，能够方便运行人员提取。阀控系统配置的就地监控系统应具备实现阀控复位、环流抑制投退、模块比对投退、控制保护定值修改等操作功能。监控系统界面应设置独立报文界面，报文界面含实时信号、告警、跳闸、未复归信号、知识产权所有，未经许可，严禁复制、使用或向第三方公开。