《海上風(fēng)電柔性直流送出系統(tǒng)保護(hù)配置與整定技術(shù)規(guī)程》

T/CECxxx—202X

海上風(fēng)電柔性直流送出系統(tǒng)保護(hù)配置與整定技術(shù)規(guī)程

1范圍

本文件規(guī)定了海上風(fēng)電柔性直流送出系統(tǒng)的保護(hù)范圍、保護(hù)冗余、保護(hù)配置及保護(hù)整定計(jì)算遵循的

原則。

本文件適用于采用模塊化多電平換流器、對稱單極的端對端海上風(fēng)電柔性直流送出系統(tǒng)，其他形式

的海上風(fēng)電柔性直流送出系統(tǒng)可參照執(zhí)行。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文

件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用

于本文件。

GB/T13498高壓直流輸電術(shù)語

GB/T14285繼電保護(hù)和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程

GB/T22390.4高壓直流輸電系統(tǒng)控制與保護(hù)設(shè)備第4部分：直流系統(tǒng)保護(hù)設(shè)備

GB/T30553基于電壓源換流器的高壓直流輸電

GB/T35745柔性直流輸電控制與保護(hù)設(shè)備技術(shù)要求

GB/T40865柔性直流輸電術(shù)語

DL/T559220kV~750kV電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置運(yùn)行整定規(guī)程

DL/T1193柔性輸電術(shù)語

DL/T1631并網(wǎng)風(fēng)電場繼電保護(hù)配置及整定技術(shù)規(guī)范

DL/T1778柔性直流保護(hù)和控制設(shè)備技術(shù)條件

DL/T2249柔性直流輸電系統(tǒng)保護(hù)整定技術(shù)規(guī)程

3術(shù)語和定義

GB1094.1，GB/T13498，GB/T30553，GB/T40865，DL/T1193，DL/T2249界定的，以及下列術(shù)

語和定義適用于本文件。為了便于使用，以下重復(fù)列出了某些術(shù)語和定義。

3.1

送出海底交流電纜exportsubmarineACcable

用于海上風(fēng)電場與海上柔性直流換流站連接的高壓海底交流電纜線路。

3.2

送出海底直流電纜exportsubmarineDCcable

用于海上柔性直流換流站與陸上柔性直流換流站連接的高壓海底直流電纜線路。

3.3

換流（聯(lián)接）變壓器convertertransformer

連接于換流器與交流電網(wǎng)之間，在換流器與交流電網(wǎng)間傳輸電能的變壓器。

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3.4

海上公共連接點(diǎn)PointofCommonCoupling(PCC)ofoffshorewindfarm

海上風(fēng)電場與海上換流（聯(lián)接）變壓器相連的母線或節(jié)點(diǎn)。

3.5

陸上并網(wǎng)點(diǎn)pointofinterconnectionofoffshorewindfarm

陸上換流（聯(lián)接）變壓器接入的網(wǎng)側(cè)母線或節(jié)點(diǎn)。

3.6

陸上送出線路onshoreexportline

陸上并網(wǎng)點(diǎn)至公共電網(wǎng)的輸電線路。

4符號、代號和縮略語

下列符號、代號和縮略語適用于本文件。

MMC：模塊化多電平換流器(ModularMultilevelConverter)

5總體要求

5.1海上風(fēng)電柔性直流送出系統(tǒng)為從送出海底交流電纜（含）到陸上送出線路（含）之間的所有交直

流系統(tǒng)，包括：送出海底交流電纜、海上公共連接點(diǎn)（母線）、海上換流（聯(lián)接）變壓器、柔性直流交

流連接線、柔性直流換流器、柔性直流極區(qū)、海底直流電纜、柔性直流陸上換流（聯(lián)接）變壓器、陸上

送出線路,見附錄A.1。海上風(fēng)電柔性直流送出系統(tǒng)的（保護(hù)范圍）應(yīng)對以上設(shè)備提供全面的保護(hù)。

5.2保護(hù)定值與控制系統(tǒng)特性有關(guān)，定值計(jì)算值應(yīng)通過仿真實(shí)驗(yàn)和系統(tǒng)實(shí)際試驗(yàn)的驗(yàn)證確定。定值計(jì)

算方法參照DL/T559、DL/T2249、DL/T1631。

5.3海上風(fēng)電柔性直流送出系統(tǒng)保護(hù)整定、配合的相關(guān)計(jì)算分析，應(yīng)基于海上風(fēng)電場各電氣元件（風(fēng)

力發(fā)電機(jī)、變壓器、輸電線路等）的等值參數(shù)及控制特性，以及柔性直流輸電系統(tǒng)交直流側(cè)故障等值參

數(shù)及控制特性。

5.4保護(hù)配置與整定應(yīng)統(tǒng)籌考慮陸上交流電網(wǎng)和柔性直流輸電系統(tǒng)保護(hù)之間、柔性直流輸電系統(tǒng)保護(hù)

和海上交流電網(wǎng)之間的配合，滿足速動性、靈敏性、可靠性、選擇性的要求，保障海上風(fēng)電柔性直流送

出系統(tǒng)可靠運(yùn)行，應(yīng)滿足以下要求：

a)海上或陸上交流系統(tǒng)側(cè)故障時(shí)，柔性直流輸電系統(tǒng)的控制保護(hù)系統(tǒng)應(yīng)保持直流輸電系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)

行，避免交流故障導(dǎo)致直流閉鎖。

b)柔性直流輸電系統(tǒng)故障時(shí)，直流控制保護(hù)系統(tǒng)應(yīng)起到快速控制、調(diào)節(jié)作用，及時(shí)清除故障，交

流系統(tǒng)保護(hù)不應(yīng)越級動作。

c)海上風(fēng)電柔性直流送出系統(tǒng)相鄰保護(hù)分區(qū)間的保護(hù)應(yīng)互相配合，交流線路故障時(shí)，直流保護(hù)不

應(yīng)先于交流保護(hù)動作，并宜躲過陸上交流線路重合閘時(shí)間。

5.5保護(hù)整定應(yīng)以保證系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行為根本目標(biāo)。如果由于運(yùn)行方式、裝置性能等原因，不能

兼顧速動性、選擇性或靈敏性要求時(shí)，應(yīng)在整定時(shí)合理地進(jìn)行取舍，優(yōu)先考慮靈敏性，并執(zhí)行如下原則：

a)局部服從整體；

b)下級服從上級；

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c)局部問題自行處理；

d)保障下級電力設(shè)備的安全。

5.6為防止電壓降低造成風(fēng)電機(jī)組大規(guī)模脫網(wǎng)，應(yīng)快速切除故障，視情況允許適當(dāng)犧牲部分選擇性。

5.7在同一套保護(hù)裝置中，閉鎖、起動、方向判別和選相等輔助元件的動作靈敏度，應(yīng)大于與之對應(yīng)

的測量、判別等主要元件的動作靈敏度。

5.8保護(hù)測點(diǎn)及測量裝置的配置應(yīng)考慮不同運(yùn)行方式下故障電流的變化，保護(hù)測點(diǎn)配置不應(yīng)存在保護(hù)

死區(qū)，保護(hù)測量設(shè)備的精度和動態(tài)測量范圍應(yīng)滿足保護(hù)功能的要求。

5.9電壓互感器和電流互感器的配置、選型、變比應(yīng)滿足保護(hù)性能的要求，整定時(shí)應(yīng)考慮互感器精度、

飽和等因素的影響；對直流特性電氣量和包含部分直流特性電氣量的采集，應(yīng)采用電子式互感器；線路

兩側(cè)或主設(shè)備差動保護(hù)各側(cè)的電流互感器的暫態(tài)特性宜一致，避免在遇到較大短路電流時(shí)因各側(cè)電流互

感器的特性不一致導(dǎo)致保護(hù)不正確動作。

6海上風(fēng)電柔性直流送出系統(tǒng)保護(hù)配置

6.1保護(hù)分區(qū)及冗余配置

6.1.1海上風(fēng)電柔性直流送出系統(tǒng)的保護(hù)范圍應(yīng)覆蓋5.1所述全部元件，按不同元件進(jìn)行保護(hù)分區(qū)。

保護(hù)分區(qū)和保護(hù)配置參照GB/T22390.4、GB/T35745、DL/T1778、DL/T1631，具體保護(hù)分區(qū)見附錄

A.1。

6.1.2柔性直流系統(tǒng)的保護(hù)冗余配置參照標(biāo)準(zhǔn)GB/T35745、GB/T22390.4和DL/T1778，涉及從海上

換流（聯(lián)接）變壓器（含）到陸上換流（聯(lián)接）變壓器（含）之間的所有區(qū)域。冗余配置可以采用三取

二或雙重化。

6.1.3陸上送出線路和220kV及以上送出海底交流電纜的保護(hù)應(yīng)采用雙重化配置，宜采用不同生產(chǎn)廠

家的產(chǎn)品。

6.2保護(hù)配置

6.2.1送出海底交流電纜保護(hù)配置

對于送出海底交流電纜區(qū)域，宜配置以下保護(hù)功能：

a)縱聯(lián)差動保護(hù)（220kV及以上）；

b)電流保護(hù)（220kV以下）；

c）距離保護(hù)

d)零序電流保護(hù)。

6.2.2海上公共連接母線保護(hù)配置

對于海上公共連接母線區(qū)域，宜配置以下保護(hù)功能：

a)母線差動保護(hù)；

b)失靈保護(hù)；

c)母聯(lián)分段充電過流保護(hù)。

6.2.3海上換流（聯(lián)接）變壓器保護(hù)配置

對于海上換流（聯(lián)接）變壓器區(qū)域，宜配置以下保護(hù)功能：

a)引線差動保護(hù)；

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b)開關(guān)過流保護(hù)；

c)聯(lián)接變大差保護(hù)；

d)聯(lián)接變小差保護(hù)；

e)過電壓保護(hù)；

f)過勵(lì)磁保護(hù)；

g)零序過流保護(hù)；

h)網(wǎng)側(cè)套管過流、過負(fù)荷。

6.2.4海上閥側(cè)連接線保護(hù)配置

對于海上閥側(cè)連接線區(qū)域，宜配置以下保護(hù)功能：

a)閥側(cè)連接線差動保護(hù)；

b)閥側(cè)連接線過流保護(hù)；

c)閥側(cè)零序過壓保護(hù)；

d)諧波畸變率保護(hù)。

6.2.5海上換流器保護(hù)配置

對于海上換流器區(qū)域，宜配置以下保護(hù)功能：

a)換流器引線差動保護(hù)；

b)橋臂差動保護(hù)；

c)橋臂電抗器差動保護(hù)；

d)橋臂過流保護(hù)；

e)高頻諧波保護(hù)；

f)橋臂電抗器過負(fù)荷保護(hù)。

6.2.6海上直流極保護(hù)配置

對于海上直流極區(qū)域，宜配置以下保護(hù)功能：

a)換流器差動保護(hù)；

b)直流低電壓保護(hù)；

c)直流過電壓保護(hù)；

d)直流電壓不平衡保護(hù)；

e)直流諧波電流保護(hù)。

6.2.7送出海底直流電纜保護(hù)配置

對于送出海底直流電纜區(qū)域，宜配置以下保護(hù)功能：

a)直流線路電壓突變量保護(hù)；

b)直流線路欠壓過流保護(hù)；

c)直流線路縱差保護(hù)。

6.2.8陸上直流極保護(hù)配置

對于陸上直流極區(qū)域，宜配置以下保護(hù)功能：

a)換流器差動保護(hù)；

b)直流低電壓保護(hù)；

c)直流過電壓保護(hù)；

d)直流電壓不平衡保護(hù)；

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e)直流諧波電流保護(hù)；

f)直流耗能差動保護(hù)；

g)直流耗能過流保護(hù)；

h)直流耗能過負(fù)荷；

i)直流母線差動保護(hù)。

6.2.9陸上換流器保護(hù)配置

對于陸上換流器區(qū)域，宜配置以下保護(hù)功能：

a)換流器引線差動保護(hù)；

b)橋臂差動保護(hù)；

c)橋臂電抗器差動保護(hù)；

d)橋臂過流保護(hù)；

e)高頻諧波保護(hù)；

f)橋臂電抗器過負(fù)荷保護(hù)。

6.2.10陸上閥側(cè)連接線保護(hù)配置

對于陸上風(fēng)電柔性直流交流連接線區(qū)域，宜配置以下保護(hù)功能：

a)閥側(cè)連接線差動保護(hù)；

b)閥側(cè)連接線過流保護(hù)；

c)閥側(cè)零序（中性點(diǎn)）過壓保護(hù)；

d)啟動電阻過流保護(hù)；

e)啟動電阻過負(fù)荷保護(hù)；

f)接地電阻過流保護(hù)；

g)接地電阻過負(fù)荷保護(hù)；

h)接地電抗過流保護(hù)；

i)接地電抗過負(fù)荷保護(hù)；

j)諧波畸變率保護(hù)。

6.2.11陸上換流（聯(lián)接）變壓器保護(hù)配置

對于陸上換流（聯(lián)接）變壓器區(qū)域，宜配置以下保護(hù)功能：

a)引線差動保護(hù)；

b)開關(guān)過流保護(hù)；

c)聯(lián)接變大差保護(hù)；

d)聯(lián)接變小差保護(hù)；

e)過電壓保護(hù)；

f)過勵(lì)磁保護(hù)；

g)零序過流保護(hù)；

h)網(wǎng)側(cè)繞組差動及零差保護(hù)；

i)閥側(cè)繞組差動保護(hù)；

j)網(wǎng)側(cè)套管過流、過負(fù)荷。

6.2.12陸上送出線路保護(hù)配置

對于陸上送出線路區(qū)域，宜配置以下保護(hù)功能：

a)縱聯(lián)差動保護(hù)；

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b)距離保護(hù)；

c)零序電流保護(hù)。

7海上風(fēng)電柔性直流送出系統(tǒng)保護(hù)整定

7.1海上風(fēng)電柔性直流送出系統(tǒng)繼電保護(hù)整定所需的電氣元件參數(shù)包括：

7.1.1換流器參數(shù)。具體包括橋臂電抗器、單個(gè)橋臂子模塊個(gè)數(shù)、子模塊拓?fù)?、子模塊額定電壓、MMC

模塊電容值、MMC模塊并聯(lián)電阻值、電抗器感值等。

7.1.2線路（含架空線及電纜）參數(shù)。具體有：線路長度，正序阻抗值，負(fù)序阻抗值，零序阻抗值，

零序互感阻抗值，容抗值等。

7.1.3變壓器參數(shù)。

a)海上主升壓變壓器（如有）、換流（聯(lián)接）變壓器和陸上電網(wǎng)變壓器的參數(shù)有：繞組類別，繞組

接線方式，額定容量，額定電壓，額定電流，各側(cè)短路阻抗值及零序阻抗值，中性點(diǎn)阻抗值，

過勵(lì)磁曲線，熱穩(wěn)電流。

b)機(jī)組單元變壓器、站用變壓器的參數(shù)有：額定容量，額定電壓，額定電流，各側(cè)短路阻抗及零

序阻抗。

c)接地變壓器的參數(shù)有：額定容量，額定電壓，額定電流，各側(cè)短路阻抗值及零序阻抗值，中性

點(diǎn)電阻值。

7.1.4風(fēng)電機(jī)組參數(shù)：額定容量，額定電壓，額定電流，短路故障響應(yīng)波形。

7.1.5無功補(bǔ)償設(shè)備（如有）參數(shù)：電抗器額定容量，額定電壓，額定電流及電抗值，電容器額定容

量，額定電壓，額定電流及容抗值。

7.1.6等值電源參數(shù)：最大、最小方式下的正序、零序阻抗值。

7.1.7其他對繼電保護(hù)影響較大的有關(guān)參數(shù)。

7.2海上風(fēng)電柔性直流送出系統(tǒng)保護(hù)整定計(jì)算時(shí)，宜采用與工程現(xiàn)場特性一致的柔性直流換流器控制

保護(hù)和風(fēng)電機(jī)組控制保護(hù)進(jìn)行故障仿真。

7.3海上風(fēng)電柔性直流送出系統(tǒng)中陸上交流輸電系統(tǒng)保護(hù)整定應(yīng)考慮柔性直流系統(tǒng)弱饋特征對短路電

流的影響，海上交流輸電系統(tǒng)保護(hù)整定應(yīng)考慮柔性直流和風(fēng)電系統(tǒng)的弱饋特征對短路電流的影響。

7.4直流極保護(hù)中高頻諧波保護(hù)的高頻諧波電流保護(hù)定值需要考慮聯(lián)接變壓器、橋抗、換流閥等相關(guān)

設(shè)備的耐受能力。

7.5海上交流輸電系統(tǒng)不宜采用重合閘。

7.6海上、陸上交流輸電線路宜退出距離保護(hù)I段。

7.7海上、陸上交流輸電線路的差動保護(hù)靈敏度需通過建模仿真校核。

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附錄A

（資料性）

保護(hù)分區(qū)示意圖

本文件涉及的海上風(fēng)電柔性直流送出系統(tǒng)及相應(yīng)的保護(hù)分區(qū)見圖A.1。

送出海底海上公共海上換流海上海上海上直流送出海底陸上直流陸上陸上陸上換流陸上

交流電纜連接母線（聯(lián)接）閥側(cè)換流器極保護(hù)區(qū)直流電纜極保護(hù)區(qū)換流器閥側(cè)（聯(lián)接）送出線

保護(hù)區(qū)保護(hù)區(qū)變壓器連接線保護(hù)區(qū)保護(hù)區(qū)保護(hù)區(qū)連接線變壓器保護(hù)區(qū)

保護(hù)區(qū)保護(hù)區(qū)保護(hù)區(qū)保護(hù)區(qū)

風(fēng)電場公共

電網(wǎng)

.

...

.

.

...

.

.

...

.

公共

風(fēng)電場電網(wǎng)

海上公共陸上

連接點(diǎn)并網(wǎng)點(diǎn)

圖A.1海上風(fēng)電柔性直流送出系統(tǒng)及相應(yīng)的保護(hù)分區(qū)

7

ICS29.240T/CEC

K45

中國電力企業(yè)聯(lián)合會標(biāo)準(zhǔn)

T/CECXXXXX—202X

海上風(fēng)電柔性直流送出系統(tǒng)保護(hù)配置與

整定技術(shù)規(guī)程

Specificationofprotectionconfigurationandsettingforoffshorewindpower

transmissionsystemusingVSC-HVDC

（征求意見稿）

（在提交反饋意見時(shí)，請將您知道的相關(guān)專利連同支持性文件一并附上）

202X-XX-XX發(fā)布202X-XX-XX實(shí)施

中國電力企業(yè)聯(lián)合會發(fā)布

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海上風(fēng)電柔性直流送出系統(tǒng)保護(hù)配置與整定技術(shù)規(guī)程

1范圍

本文件規(guī)定了海上風(fēng)電柔性直流送出系統(tǒng)的保護(hù)范圍、保護(hù)冗余、保護(hù)配置及保護(hù)整定計(jì)算遵循的

原則。

本文件適用于采用模塊化多電平換流器、對稱單極的端對端海上風(fēng)電柔性直流送出系統(tǒng)，其他形式

的海上風(fēng)電柔性直流送出系統(tǒng)可參照執(zhí)行。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文

件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用

于本文件。

GB/T13498高壓直流輸電術(shù)語

GB/T14285繼電保護(hù)和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程

GB/T22390.4高壓直流輸電系統(tǒng)控制與保護(hù)設(shè)備第4部分：直流系統(tǒng)保護(hù)設(shè)備

GB/T30553基于電壓源換流器的高壓直流輸電

GB/T35745柔性直流輸電控制與保護(hù)設(shè)備技術(shù)要求

GB/T40865柔性直流輸電術(shù)語

DL/T559220kV~750kV電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置運(yùn)行整定規(guī)程

DL/T1193柔性輸電術(shù)語

DL/T1631并網(wǎng)風(fēng)電場繼電保護(hù)配置及整定技術(shù)規(guī)范

DL/T1778柔性直流保護(hù)和控制設(shè)備技術(shù)條件

DL/T2249柔性直流輸電系統(tǒng)保護(hù)整定技術(shù)規(guī)程

3術(shù)語和定義

GB1094.1，GB/T13498，GB/T30553，GB/T40865，DL/T1193，DL/T2249界定的，以及下列術(shù)

語和定義適用于本文件。為了便于使用，以下重復(fù)列出了某些術(shù)語和定義。

3.1