DL/T 2433-2021 交直流混合中压配电网技术导则.pdf

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DL/T 2433-2021 交直流混合中压配电网技术导则.pdf

ICS 29.240.01 CCSF20/29

中华人民共和国电力行业标

交直流混合中压配电网技术导则

本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规 定起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国电力企业联合会提出并归口。 本文件起草单位:中国电力科学研究院有限公司、国网江苏省电力有限公司、国网江苏省电力有 限公司电力科学研究院、国网河北省电力有限公司雄安新区供电公司裙楼填充墙施工方案,国网河北省电力有限公司电力 科学研究院、国网经济技术研究院有限公司、深圳供电局有限公司、华北电力大学、南京国臣直流配 电科技有限公司、大全集团有限公司。 本文件主要起草人:韦涛、张伟、侯义明、孟晓丽、苏剑、刘伟、崔艳妍、姜世公、陈庆、杨景刚、 钟成、胡文平、肖小龙、刘国伟、孟良、闫涛、时光远、袁栋、李国鹏、韩民晓、李忠、徐大可。 本文件为首次发布。 本文件在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化管理中心(北京市白广路二 条一号,100761)。

交直流混合中压配电网技术导则

本文件规定了交直流混合中压配电网的基本规定,网架结构,主要设备,保护与自动化,计量和 通信,分布式电源接入,储能、充换电设施和用户接入,运行维护等。 本文件适用于电压等级交流10kV/直流土35kV及以下交直流混合中压配电网的规划、设计、施 工、建设、运维和检修,交流20kV参照交流10kV执行。

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, 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 GB/T156标准电压 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 GB/T14285继电保护和安全自动装置技术规程 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/T24337电能质量公用电网间谐波 GB26859电力安全工作规程电力线路部分 GB/T29328 3重要电力用户供电电源及自备应急电源配置技术规范 GB/T30137日 电能质量电压暂降与短时中断 GB/T30553 3基于电压源换流器的高压直流输电 GB/T33593分布式电源并网技术要求 GB/T35727中低压直流配电电压导则 GB/T36278电动汽车充换电设施接入配电网技术规范 GB/T36547电化学储能系统接入电网技术规定 GB/T37138电力信息系统安全等级保护实施指南 GB50052供配电系统设计规范 GB50217电力工程电缆设计标准 DL/T256城市电网供电安全标准 DL/T448电能计量装置技术管理规程 DL/T5843kV~110kV电网继电保护装置运行整定规程 DL/T814配电自动化系统技术规范 DL/T836(所有部分)供电系统供电可靠性评价规程 DL/T1051电力技术监督导则 DL/T1193柔性输电术语 DL/T1306电力调度数据网技术规范 DL/T1484直流电能表技术规范

DL/Z1697柔性直流配电系统用电压源换流器技术导则 DL/T5003电力系统调度自动化设计规程 DL/T5391电力系统通信设计技术规定 DL/T5729配电网规划设计技术导则 NB/T32015分布式电源接入配电网技术规定 NB/T33010分布式电源接入电网运行控制规范 NB/T33011分布式电源接入电网测试技术规范 NB/T33014电化学储能系统接入配电网运行控制规范 NB/T33015电化学储能系统接入配电网技术规定

4.1.1分布式电源、储能、电动汽车充换电设施及交直流用户的接入方式,应根据“就近接入”原 则,以及源荷储类型、供电区域配电网现状及规划,经技术经济比较确定。 4.1.2交直流混合配电网中供电区域划分应符合DL/T5729的规定。 4.1.3直流负荷比重较大的区域以及以光伏等逆变器接入的分布式电源占比较大的区域等宜建设交直 流混合配电网。

DL/T2433—2021

段,全面提高交直流混合配电网的供电可靠性、供电能力和运行效率,优化电压等级序列和网架结 构,提升装备水平。 4.1.5交直流混合配电网规划设计应具有前瞻性、经济性、适应性,应具备潮流控制、故障判断、负 荷转移、应急处理、故障自愈的能力。 4.1.6交直流混合配电网规划设计应加强交直流电网间影响分析及交直流运行方式的计算。 4.1.7交直流混合配电网建设改造应采用先进的施工技术和检验手段,合理安排施工周期,施工工艺 应便于验收检验,隐蔽工程应在设计前期及工程实施阶段介入检验并落实技术要求,应及时收集地下 电力管线等隐蔽工程资料并归档。 4.1.8交直流混合配电网的运维检修应充分运用先进技术手段,强化设备基础信息管理,运用状态检 测技术、不停电作业技术,及时发现和消除设备隐患,增强应急处理能力,不断提高交直流混合配电 网安全运行水平。

4.2.1交直流混合配电系统容量应根据规划区域内交直流负荷的分类及分布、电源分类及分布、换流 设备与负荷间匹配关系等因素,并预留一定裕度,经技术经济比较确定。 4.2.2交直流混合配电电压选择宜根据配电系统容量和配电距离确定。 4.2.3交直流混合配电网应优化配置电压等级序列,避免重复变换电压。 4.2.4交直流混合配电网中交流电压等级选择应符合GB/T156和DL/T5729的规定。 4.2.5交直流混合配电网中直流电压等级选择应根据网架发展需求、供电能力约束、设备发展水平、 电网运行经验、投资经济性、分布式电源、储能及负荷接入需求等因素,应符合GB/T35727的规定。 4.2.6同一供电区域内的交直流混合配电网,直流侧宜选择1个~2个直流电压等级

4.3.1交直流混合配电网供电可靠性应符合DL/T256的规定。 4.3.2交直流混合配电网供电可靠性规划目标应符合DL/T5729的规定。 4.3.3交直流混合配电网规划应根据供电区域的供电可靠性规划目标,分析目标和现状指标的差距 并结合地区特点,通过技术经济分析提出提升供电可靠性的措施和方案。 4.3.4交直流混合配电网可靠性评价指标应按DL/T836(所有部分)计算。 4.3.5交直流混合配电网的主要设备余度应根据系统总体失效率估算;在冗余范围内,部分部件发 生故障时不应降低供电可靠性。

4.4.1交直流混合配电网交流接入点电能质量应符合GB/T12325、GB/T12326、GB/T14549、GB/T 15543、GB/T15945、GB/T24337、GB/T30137的规定。 4.4.2交直流混合配电网直流系统电压偏差应符合GB/T35727的规定。 4.4.3直流母线和专线供电线路应设置电压监测点,容量大于1MW的交直流互联装置应加装电能质 量在线监测装置。

4.5.1交直流混合配电网换流器接线形式可分为单极结构和双极结构,单极结构又可 构和非对称单极结构。

交直流混合配电网换流器接线形式可分为单极结构和双极结构,单极结构又可分为对称单极 中非对称单极结构。 换流器接线形式可选择对称单极结构。可靠性要求高时,可选择双极结构,并经技术可行性 技术经济比较确定。交直流混合中压配电网换流器接线形式可参照附录A。

非对称单极结构可利用大地、铁轨或专门架设回流线构成闭合电路,可用于地铁直流牵引 系统中。

4.6.1当直流回路没有直流回流线时,接地系统设计应考虑接地电流对弱电系统,以及交流输配电系 统、邻近地下金属管网的影响。 4.6.2当直流系统采用对称单极结构,且通过联结变压器与交流配电网互联时,宜在交流侧通过联结 变压器构建中性点并接地。当互联装置采用两电平/三电平换流器时,直流侧宜通过直流电容中点接 地;当采用模块化多电平换流器时,直流侧宜不接地。 4.6.3当直流系统采用对称单极结构,且在互联装置中无联结变压器时,系统接地方式选择应符合下 列规定,并经技术经济比较确定。 a)当交流侧为非有效接地系统,应在直流侧构建接地点。当互联装置采用两电平/三电平换流器时, 直流侧宜通过电容中点接地:当采用模块化多电平换流器时,直流侧宜通过钳位电阻接地。 b)当交流侧为非有效接地系统,可通过曲折/Z型等接地变压器在交流侧构建接地点。当互联装 置采用两电平/三电平换流器时,直流侧宜通过电容中点接地;当采用模块化多电平换流器 时,直流侧宜不接地。

4.7.1无功补偿设备应满足换流装置在不同功率水平以及各种接线和运行方式下的无功平衡。 4.7.2交流侧无功补偿应符合DL/T5729的规定。换流站应合理利用交流系统提供的无功,不足部分 在换流站内安装无功补偿设备。 4.7.3当交直流混合配电网采用电压源型换流器互联时,可不配置无功补偿设备。 4.7.4当交直流混合配电网采用电流源型换流器互联时,应配置相应无功补偿设备,其容量应根据系 统计算确定。

5.1.1交直流混合配电网网架结构应根据供电可靠性、运行安全稳定性、调度操作灵活性、电能质量 要求、经济性、已有交流网架等因素确定,各级配电网应相互匹配、强简有序、相互支援。 5.1.2同一地区的同类供电区域网架结构宜统一,网架结构设计应遵循不交叉供电原则,形成相对独 立的供电区。 5.1.3直流侧配电网可通过能量路由器/换流器与对应电压等级交流电网互联,也可通过直流变压器实 现直流电网各层级互联。 5.1.4中压交直流配电网互联时应合理选择交流接入点,宜优先接入交流变电站相应母线。 5.1.5直流侧配电网接入分布式电源时,可配置储能装置,其配置容量应根据技术经济分析确定。

5.2.1交流侧配电网结构应符合DL/T5729的规定。 5.2.2直流侧电网结构可根据规划区域特点,选择辐射式结构、单端环式结构、双端式结构、多端式 结构、多端环式结构等,具体可参照附录B。 5.2.3单路辐射式结构适用于居民住宅区、电动汽车充换电设施等一般直流负载集中区,以及直流配 电系统的建设初期和过渡期;双路辐射结构可适用于工业园区等供电可靠性要求较高的场所。

5.2.4单端环式结构适用于分布式电源接入、大型居民住宅区等对供电可靠性要求较高的场所。 5.2.5双端式/多端式结构适用于多点分布式电源接入及对供电可靠性要求高的场所。通过直流进行背 靠背的交流供电系统也可采用双端式结构。 5.2.6多端环式结构适用于多点分布式电源接入及供电容量大、可靠性要求高的场所。 5.2.7直流配电线路供电半径应根据实际负荷、线路条件、线路末端电压质量要求等因素确定(可参 照附录C)。 5.2.8直流配电线路分段应根据主干线路长度和负荷分布确定,并应合理配置分段负荷容量。 5.2.9高可靠性供电区域的配电网结构应便于实现故障自动隔离,具备网络重构能力。 5.2.10电网建设初期及过渡期,应根据供电安全准则要求及目标网架,合理选择过渡电网结构,

6.1.1设备容量配置应根据负荷密度、空间资源条件、上下级电网的协调和整体经济性等因素确定。 6.1.2直流设备及线路容量应留有合理裕度,保证设备在负荷波动或者转供时满足运行要求,同时应 考虑功率反送或者切换运行模式。 6.1.3设备选型应坚持安全可靠、经济适用、节能环保及差异化原则,应采用技术成熟、少(免)维 护、低损耗、具备可扩展接口和功能的设备,设备应通过具备相应资质机构的检测,电能质量要求较 高区域宜适当提高设备的配置标准。 6.1.4交流设备配置应符合DL/T5729的规定。 6.1.5能量路由器、换流器、直流变压器的配置宜靠近负荷中心且户内安装,容量应根据负荷需求 选取。 6.1.6直流侧开关选型应与换流器/直流变压器配合高模板钢管支撑系统施工方案,换流器/直流变压器不具备故障穿越能力时,宜选 用直流断路器。 6.1.7为可靠性要求较高的直流负荷供电时,可配置2台以上换流器或直流变压器,当任意一台换流 器或直流变压器退出运行,其余换流器或直流变压器容量应满足负荷供电要求。

6.2.1交流侧与直流侧压差较大或有隔离需求时,宜配置联结变压器,实现电压调节和故障隔离 6.2.2容量应计及联结变压器损耗、站用电负荷等,按换流器容量选择。 6.2.3绕组接线方式宜根据系统交流接地方式和电能质量治理要求选择。 6.2.4联结变压器一次侧与二次侧的电压应分别与交流网侧和换流器出口电压匹配。

6.2.1 交流侧与直流侧压差较大或有隔离需求时,宜配置联结变压器,实现电压调节和故障隔离。 6.2.2容量应计及联结变压器损耗、站用电负荷等,按换流器容量选择。 6.2.3绕组接线方式宜根据系统交流接地方式和电能质量治理要求选择。

6.3.1换流器宜选择电压源型,换流桥可采用两电平、三电平、模块化多电平等多种拓扑结构;电压 源型换流器应符合DL/Z1697的规定。 6.3.2换流器容量应根据最大交换容量选择,并具备一定的余度;对于已接入或规划接入储能、分 布式电源等有功率外送需求的有源直流配电网DB22/T 2683-2017 建筑用玄武岩纤维增强火山渣空心条板,宜采用双向换流器;对于仅接入直流负荷、无功率外 送需求的无源直流配电网,可采用单向换流器。 6.3.3对于有源直流配电网,换流器应具备有功功率控制、直流电压控制、交流电压控制、交流无功 控制等功能。 6.34换流器应具有对短时低电压/高电压的究越能力

DL/T2433—2021

6.4.1能量路由器应含有3个及以上的电能端口,应具备交流、直流电能形式变换,电气量幅值、相 位、频率等电气参数变换和调整能力。 6.4.2能量路由器对电能端口的电能质量应具备基本控制能力。 6.4.3能量路由器应满足与公用电网并网、孤岛等运行模式要求,并能在不同模式之间切换和运行; 在不同模式之间转换,电能质量应符合4.4的要求。 6.4.4能量路由器应满足安全运行要求,且具备内外部故障感知、故障隔离和自保护功能,能够与电 力系统智能保护装置配合。

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