DL/T 1981.2-2020 统一潮流控制器 第2部分：系统设计导则

ICS29.240.99
CCS F21 DL
中华人民共和国电力行业标准
DL/T1981.2—2020
统一潮流控制器 第2部分：系统设计导则
Unified power flow controller Part 2:Guidelines for system design
2020-10-23发布 2021-02-01实施
国家能源局发布

范围
本文件规定了统一潮流控制器(UPFC)的总体设计条件和内容、过电压与绝缘配合、一次设备、
控制保护系统和辅助系统的设计要求。
本文件适用于220kV及以上电压等级电网中使用的UPFC,其他电压等级的UPFC可参照执行。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；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/T311.1一2012绝缘配合 第1部分：定义、原则和规则
GB/T311.2—2013绝缘配合 第2部分：使用导则
GB/T1094.1—2013电力变压器 第1部分：总则
GB/T1094.5电力变压器 第5部分：承受短路的能力
GB/T1094.6一2011电力变压器 第6部分：电抗器
GB3096声环境质量标准
GB4824工业、科学和医疗设备射频骚扰特性限值和测量方法
GB/T7260.1一2008不间断电源设备 第1-1部分：操作人员触及区使用的UPS的一般规定和安全要求
GB/T7260.2一2009不间断电源设备(UPS) 第2部分：电磁兼容性(EMC)要求
GB/T7260.3-—2003不间断电源设备(UPS) 第3部分：确定性能的方法和试验要求
GB/T7260.4—2008不间断电源设备 第1-2部分：限制触及区使用的UPS的一般规定和安全要求
GB/T12325电能质量 供电电压偏差
GB/T12326电能质量 电压波动和闪变
GB12348工业企业厂界环境噪声排放标准
GB/T13498—2017高压直流输电术语
GB/T14549电能质量 公用电网谐波
GB/T15543电能质量 三相电压不平衡
GB/T15945电能质量 电力系统频率偏差
GB/T16895.21一2011低压电气装置 第4-41部分：安全防护电击防护
GB/T16927.11高电压试验技术 第1部分：一般定义及试验要求

GB/T18481电能质量 暂时过电压和瞬态过电压
GB/T26216.1高压直流输电系统直流电流测量装置 第1部分：电子式直流电流测量装置
GB/T26217高压直流输电系统直流电压测量装置
GB/T26218.11污秽条件下使用的高压绝缘子的选择和尺寸确定 第1部分：定义、信息和一般原则
GB/T30137电能质量电压暂降与短时中断

GB50016建筑设计防火规范
GB50019工业建筑供暖通风与空气调节设计规范
GB50116火灾自动报警系统设计规范
GB50140建筑灭火器配置设计规范
GB50974消防给水及消火栓系统技术规范
DL/T272一2012220kV~750kV油浸式电力变压器使用技术条件
DL/T770一2012变压器保护装置通用技术条件
DL/T837输变电设施可靠性评价规程
DL/T1193—2012柔性输电术语
DL/T1215.1一2020链式静止同步补偿器 第1部分：功能规范
DL/T5044电力工程直流电源系统设计技术规程
3术语和定义
GB/T13498一2017和DL/T1193一2012界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
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。
注：换流器的形式不限于电压源型，换流器连接形式不限于共用直流母线。
3.2
阀valve
由电力电子器件及其辅件组成的电气和机械联合体，能实现单向或双向导通。
注：目前常用的阀有二极管阀、晶闸管阀和IGBT阀等。
[来源：DL/T1193—2012,3.2.5]
4总体要求
4.1应用场景4.1.1针对电网结构相对稳定，因电源、负荷分布不均匀、线路参数差异及方式安排等因素导致输电线路、断面潮流分布不均、区域内潮流复杂多变、部分地区缺乏动态无功支撑等问题的地区，在采用常规方案难以解决或代价较高时，可采用UPFC提高系统输送能力，改善系统稳定性。
4.1.2针对主要因潮流分布不均限制断面输电能力的应用场景，应重点关注UPFC的控制潮流效果，系统功能需求包括输电断面功率控制、多回线路协调控制、潮流优化控制、电网功率紧急控制等。
4.1.3针对主要改善电网无功电压支撑能力的应用场景，应重点关注UPFC的无功电压调节效果、动态无功电压支撑能力，系统功能需求包括电网无功电压控制、电网电压紧急控制等。
4.2UPFC系统设计
UPFC应结合电网进行整体设计，以实现UPFC与电网整体性能的优化。系统设计应主要完成以下工作：
a)功能设计：
1)UPFC系统级控制功能及策略；
2)潮流控制的参考值；
3)无功电压控制的参考值；

4)UPFC、STATCOM(静止同步补偿器)、SSSC(静止同步串联补偿器)运行方式的切换策略；
5)UPFC附加功能及策略。
b)性能分析：
1)稳态性能要求；
2)动态性能要求；
3)电能质量计算：
4)故障应力分析；
5)绝缘配合；
6)可靠性计算。
c)主回路设计：
1)主电路拓扑；
2)主接线方式；
3)接地方式：
4)主电路参数。
d)主设备参数选择：
1)换流器主参数；
2)阀电抗器主参数；
3)并联变压器主参数；
4)串联变压器主参数：
5)晶闸管旁路开关主参数：
6)交直流开关设备主参数。
e)保护配置设计：
1)确定保护分区：
2)确定各分区故障类型；
3)确定保护类型；
4)测量装置选型及配置。
f)控制保护系统设计：
1)分层结构及冗余配置原则；
2)通信架构、规约、接口和功能。
注：主回路设计的电气主接线方式参照附录A

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