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⚡ PD IEC TR 60919 是英国标准学会(BSI)以国际电工委员会(IEC)技术报告 IEC/TR 60919 为依据发布的英国实施文件,针对带线路换流器(Line-Commutated Converter, LCC)的高压直流(HVDC)输电系统性能。该系列由英国技术委员会 PEL/22「电力电子」参与制定,归口 ICS 29.200(整流器、变换器)与 29.240.99(其他输电与配电设备),为 HVDC 系统的稳态/动态性能、故障与开关操作以及交流侧动态电压控制提供技术指导,是直流输电系统设计、运行与性能评估的重要依据。
PD IEC TR 60919 系列由 3 个部分组成,分别对应系统稳态与动态性能、故障与开关操作及交流侧动态电压控制。Part 1 与 Part 2 分别经 IEC 修正案 A1 更新(2013、2015 年),因此引用时务必核对含修正案的现行版本。各部分均以技术报告(Technical Report)形式发布,属参考性文件而非强制标准。
| 部分编号 | 发布年份 | 名称 | 核心内容 |
|---|---|---|---|
| PD IEC/TR 60919-1 (+A1) | 2010 (+2013) | 系统稳态与动态性能 | 规定 HVDC 系统类型与稳态、动态性能要求 |
| PD IEC/TR 60919-2 (+A1) | 2008 (+2015) | 故障与开关操作 | 规定系统故障特性与开关操作下的性能 |
| PD IEC/TR 60919-3 | 2009 | 交流侧动态电压控制 | 规定交流侧动态电压控制与无功电源相互作用 |
Part 1 规定 HVDC 系统的类型及其稳态与动态性能要求,涵盖系统拓扑、额定值定义、控制特性与环境信息等多个方面:
Part 1 还规定了换流器运行所需的环境信息(Environment information),以及不同系统拓扑下额定功率的计算方法(含带输电线路系统与背靠背系统的区别)。这些规定为系统设计与验收提供了量化依据。
系统拓扑的选择直接决定稳态性能指标。例如,双极系统在单极故障时可降容运行,而背靠背系统则用于两个异步电网的互联,不涉及直流输电线路。每极两组 12 脉波换流器的结构可降低谐波、提高可靠性。串联电容器补偿的 HVDC 系统则用于改善输电能力与稳定性。工程设计中应结合输送容量、输电距离与电网结构综合选择。
Part 2 规定 HVDC 系统在故障(Faults)与开关操作(Switching)条件下的性能与响应,并给出瞬态性能规范(Transient performance specifications)的大纲。它从”无故障开关操作瞬态”与”系统故障”两条主线展开:
| 项目 | 说明 |
|---|---|
| 无故障开关操作瞬态 | 交流侧设备投切、甩负荷、换流单元启停、直流断路器与开关操作引起的瞬态 |
| 交流系统故障 | 交流电网故障引起的换相失败、功率波动、故障分类与恢复特性 |
| 直流侧故障 | 直流线路、换流器阀故障时的电流、电压响应与保护动作 |
| 保护与恢复 | 规定保护策略与故障后系统恢复要求,关注故障清除后的功率恢复过程 |
Part 2 关注故障与操作过程中换流器与电网的相互作用,为保护整定、运行方式安排与瞬态性能考核提供参考。故障分类的准确界定是选择保护策略与整定值的前提。
Part 3 规定 HVDC 换流站的交流侧动态电压控制及其与无功电源的相互作用,同时给出动态性能规范大纲与交流系统潮流/频率控制要求:
| 项目 | 说明 |
|---|---|
| 换流器有功/无功源特性 | 分析换流器作为有功/无功功率源的电压特性,明确功率阶跃与频率控制要求 |
| 交流网络电压特性 | 根据换流站母线负荷分析交流网络电压特性,评估不同负荷水平下的电压支撑 |
| 交流滤波器与电容器/电抗器 | 分析滤波器、电容器组与并联电抗器对电压无功特性的影响 |
| 动态电压控制策略 | 规定电压控制与无功调节的策略与协调,保障接入点电压稳定 |
Part 3 帮助设计者评估 HVDC 换流站接入交流电网后的电压稳定与无功平衡,特别是在弱交流系统与大负荷波动场景下的电压支撑能力,从而保障系统安全运行。