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QGDW 11895-2018 高压直流输电系统附加频率控制器选型及参数整定规范

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高压直流输电系统附加频率控制器选型及

auxiliaryfrequency controllen

水利工程建设项目档案管理规定(水办[2005]480号)Q/GDW118952018

范围 规范性引用文件. 术语和定义.. 附加频率控制器设计的基本原则. 附加频率控制器的配置. 附加频率控制器的选型， 附加频率控制器的参数整定. 试验. 附录A（规范性附录） 高压直流输电系统典型附加频率控制器模型.

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为规范高压直流输电系统附加频率控制器选型及参数整定，制定本标准。 本标准由国家电网有限公司国家电力调度控制中心提出并解释。 本标准由国家电网有限公司科技部归口。 本标准起草单位：国网经济技术研究院有限公司、中国电力科学研究院有限公司、国家电网有限公 同西南分部。 本标准主要起草人：王菲、盖振宇、贺静波、刘建琴、蒋维勇、张怡、王娇、陈启超、张健、张宇 栋。 本标准首次发布。 本标准在执行过程中 网有限公司科技部

为规范高压直流输电系统附加频率控制器选型及参数整定，制定本标准。 本标准由国家电网有限公司国家电力调度控制中心提出并解释。 本标准由国家电网有限公司科技部归口。 本标准起草单位：国网经济技术研究院有限公司、中国电力科学研究院有限公司、国家电网有限公 同西南分部。 本标准主要起草人：王菲、盖振宇、贺静波、刘建琴、蒋维勇、张怡、王娇、陈启超、张健、张宇 栋。 本标准首次发布。 本标准在执行过程 公司科技部

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本标准规定了高压直流输电系统附加频率控制器的设计、配置、选型、参数整定和试验的原则及要 求。 本标准适用于电网换相换流器型高压直流输电系统。电压源换流器型高压直流输电系统附加频率控 制器选型和参数整定可参照执行。

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日 件，仅注日期的版本适用于本文件， 凡是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/T13498高压直流输电术语 GB/T15945一2008电能质量电力系统频率偏差 GB/Z20996.1一2007高压直流系统的性能第1部分：稳态 GB/T31464电网运行准则 DL755电力系统安全稳定导则

GB/T13498和GB/个15945一2008界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 频率偏差frequencyoffset 高压直流换流站公共连接点的频率测量值与系统标称值之差，如式（1）所示

△f一一频率偏差（Hz）； fc一一高压直流换流站公共连接点处频率的准确测量值（Hz）： JN一一系统标称频率（Hz）。 注：改写GB/T15945—2008，定义2.2

附加频率控制器死区deadbandoffrequencycontroller 高压直流输电系统附加频率控制器启动的阅值

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附加频率控制器时间常数timeconstantoffrequencycontroller 反映控制器对高压直流换流站公共连接点频率变化的时间响应特性。 3.4 附加频率控制器启动延时delayoffrequencycontroller 频率偏差超过死区设定值后附加频率控制器延迟启动的时间。 3.5 附加频率控制器增益系数gaincoefficientoffrequencycontroller 附加频率控制器中比例环节的放大系数。 3.6 附加频率控制器输出限幅frequencycontrolleroutputIimit 附加频率控制器充许输出的直流功率调制量的上限和下限。 3.7 直流过负荷能力HVDCoverloadcapacity 根据高压直流换流站的设备运行条件以及设计准则等因素确定的直流系统充许输送的、超过额定容 量的最大运行功率及可持续的时间。 注：改写GB/Z20996.12007，定义6.1。

附加频率控制器时间常数timeconstantoffrequencycontroller 反映控制器对高压直流换流站公共连接点频率变化的时间响应特性。 3.4 附加频率控制器启动延时delayoffrequencycontroller 频率偏差超过死区设定值后附加频率控制器延迟启动的时间。 3.5 附加频率控制器增益系数gaincoefficientoffrequencycontroller 附加频率控制器中比例环节的放大系数。

直流过负荷能力HVDCoverloadcapacity 根据高压直流换流站的设备运行条件以及设计准则等因素确定的直流系统允许输送的、超过额定容 量的最大运行功率及可持续的时间。 注：改写GB/Z20996.12007，定义6.1。

4附加频率控制器设计的基本原则

4.1高压直流输电系统附加频率控制器应结合所接入电力系统的技术需求合理定位和设计，并与GB/T 81464中规定的调整发电机出力、负荷控制等频率控制手段相适应。 4.2在电力系统实际可能的各种运行情况下，当电力系统频率出现较大波动时，附加频率控制器应能 够根据频率偏差自动调整直流系统的输送功率，提高扰动后电力系统的频率稳定水平。 4.3附加频率控制器动作的顺序应根据接入电力系统的频率特性以及调频技术需求确定，一般情况下 接入大型电力系统的直流附加频率控制器不宜改变原电力系统的频率控制原则，即由同步发电机组承担 主要频率控制功能，附加频率控制器承担辅助频率控制功能。 4.4附加频率控制器的调节速度以及调节范围应与接入的电力系统条件相匹配，并满足DL755中电 力系统安全稳定的相关规定。当附加频率控制器动作实现直流功率调节时，不应引起电力系统的稳定破 坏，必要时可对附加频率控制器启动延时、死区、增益系数等参数的适应性开展详细仿真分析计算。 4.5附加频率控制器的调节速度以及调节范围应与直流系统运行技术要求相适应，应避免由于附加频 率控制器动作导致直流系统故障甚至闭锁等情况。 4.6附加频率控制器长期运行的稳定性可靠性，应在模型设计和选择时予以考虑。 4.7当系统条件有重大变动时，应重新评估附加频率控制器设计方案。 4.8附加频率控制器应根据系统需要 ，配置在线投退功能

5附加频率控制器的配置

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b）含大规模新能源机组并网送出的电力系统，宜在整流站配置附加频率控制器； c）孤岛直流送出系统，应在整流站配置附加频率控制器； d）直流送、受端电力系统均有频率控制的需求，可根据电力系统具体情况在整流站、逆变站同时 配置附加频率控制器； e）其它需要直流系统参与调频的系统，可根据电力系统具体技术需求配置附加频率控制器。

6附加频率控制器的选型

6.1高压直流输电系统附加频率控制器主要包括一阶惯性环节和比例积分环节两类型式，见附录A。 6.2附加频率控制器类型选择需结合电力系统的调频能力确定。 6.3以孤岛运行作为长期正常运行方式的直流系统，附加频率控制器宜采用比例积分环节类型。 6.4接入的电力系统内无自动发电控制系统（AGC）以及发电厂无法执行调度的负荷调整命令，直流 系统附加频率控制器宜采用比例积分环节类型。 6.5以联网运行作为长期正常运行方式的直流系统，附加频率控制器宜采用一阶惯性环节类型。 6.6存在联网与孤岛运行方式转换需求的直流系统，宜设计多种控制器类型，且具备类型切换功能。

7附加频率控制器的参数整定

1 附加频率控制器应与接入的电力系统一次调频相匹配。 2 附加频率控制器的调节量需考虑送受端系统以及直流系统的相关约束。 3附加频率控制器死区整定时，对有关系统因素作如下考虑： a）附加频率控制器死区应根据直流系统频率调制在电力系统中的功能定位进行整定： b）根据GB/T15945一2008规定，电力系统正常运行条件下频率偏差限值为±0.2Hz，附加频率控制 器死区的绝对值应小于0.2HZ； c）为避免电力系统正常运行时附加频率控制器频繁动作，附加频率控制器死区的整定值不宜过小； d）对于接入大型电力系统、且以联网运行作为长期正常运行方式的直流系统，附加频率控制器死 区的绝对值一般不应小于系统内主要同步发电机组一次调频死区的绝对值； e）对于孤岛运行方式作为长期正常运行方式或存在联网与孤岛运行方式转换的直流系统，附加频 率控制器死区的绝对值宜小于孤岛系统内主要同步发电机组一次调频死区的绝对值。 4附加频率控制器输出限幅的设计应在保证附加频率控制器满足既定的有功功率调节功能的基础 ，通过仿真分析计算进行整定。有关系统因素作如下考虑： a）附加频率控制器的调节量需考虑直流系统功率调节能力的相关约束； b）附加频率控制器输出限幅应与直流过负荷能力相适应，一般情况下宜采用直流的小时级过负荷 能力； c）附加频率控制器输出限幅应与所接入电力系统条件相适应，避免引起直流换相失败或闭锁；

上，通过仿真分析计算进行整定。有关系统因素作如下考虑： a）附加频率控制器的调节量需考虑直流系统功率调节能力的相关约束； b）附加频率控制器输出限幅应与直流过负荷能力相适应，一般情况下宜采用直流的小 能力； c）附加频率控制器输出限幅应与所接入电力系统条件相适应，避免引起直流换相失败 d）附加频率控制器积分环节限幅是积分环节输出的上限和下限，宜与附加频率控制器 值一致。

率控制器时间常数整定时DB34／T 2832-2017 沥青砂处治水泥路面裂缝技术实施指南，对有关系统因素作如

a）附加频率控制器时间常数应根据电力系统运行方式进行整定； b）对于接入大型电力系统、且以联网运行作为长期正常运行方式的直流系统，附加频率控制器时 间常数宜与电力系统内主要同步发电机组调速系统的时间常数相匹配 c）对于孤岛运行作为长期正常运行方式或存在联网与孤岛运行方式转换的直流系统，附加频率控 制器时间常数应小于抓岛系统内主要同步发电机组调速系统的时间常数： ）附加频率控制器时间常数应与直流系统功率调节速度相匹配，附加频率控制器的调节速度应小 于直流系统有功功率最大提升速度和最大下降速度

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附加频率控制器增益系数整定时，对有关系统因素作如下考虑： a）附加频率控制器增益系数的整定应在满足接入电力系统技术需求的基础上保留适当裕度； b）附加频率控制器增益系数的整定值不宜过大，避免控制器出现较大超调： c）附加频率控制器增益系数应与输出限幅相适应，在直流换流站公共连接点频率偏差为1Hz时，附 加频率控制器输出的直流功率调制量应能够达到控制器的输出限幅。

SL／T208-1998 河流泥沙测验及颗粒分析仪器（清晰无水印）a）厂内见证试验； b）现场试验。 8.2高压直流输电系统附加频率控制器的厂内见证试验和现场试验必须严格按照试验方案进行。每种 试验至少每5年应抽样进行测试。 8.3高压直流输电系统附加频率控制器在功能修改或控制器设备更换后需重新进行相关试验。 8.4厂内见证试验、现场试验应至少包括以下试验项目。试验项目见表1。

高压直流输电系统附加频率控制器试验项目表