| 标准编号 | GB/T 44773-2024 (GB/T44773-2024) | | 中文名称 | 高压直流换流站直流功率远方自动控制（ADC）技术规范 | | 英文名称 | Technical specifications for remote automatic power control(ADC) of high voltage direct current converter station | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | F21 | | 国际标准分类 | 29.240.01 | | 字数估计 | 15,159 | | 发布日期 | 2024-10-26 | | 实施日期 | 2025-05-01 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会 | GB/T 44773-2024: 高压直流换流站直流功率远方自动控制（ADC）技术规范
CCSF21
中华人民共和国国家标准
高压直流换流站直流功率远方自动控制
(ADC)技术规范
2024-10-26发布
2025-05-01实施
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布
目次
前言 Ⅲ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 1
4 缩略语 2
5 总体要求 2
5.1 基本要求 2
5.2 系统架构 2
5.3 系统设计要求 3
6 主站基本要求 4
6.1 控制要求 4
6.2 监视与告警 4
6.3 安全策略 5
6.4 统计分析 5
7 子站基本要求 6
7.1 控制要求 6
7.2 监视与告警 6
7.3 安全策略 7
7.4 统计分析 7
8 性能指标 7
8.1 系统可用率 7
8.2 控制性能指标 7
9 测试 8
9.1 测试验证方法 8
9.2 仿真测试 8
9.3 现场测试 8
附录A(资料性) ADC遥测、遥信、遥调、遥控信息表 9
前言
本文件按照GB/T 1.1-2020《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。
本文件由全国电力系统管理及其信息交换标准化技术委员会(SAC/TC82)归口。
本文件起草单位:中国南方电网有限责任公司、中国南方电网超高压输电公司、国家电网有限公司、
广东电网有限责任公司、南方电网科学研究院有限责任公司、国电南瑞科技股份有限公司、南京南瑞继
保电气有限公司。
本文件主要起草人:胡亚平、周华锋、李建设、高红亮、刘金波、谢桂泉、顾慧杰、丁晓兵、刘科孟、
聂涌泉、伍文聪、江伟、赵瑞锋、李金、王加磊、卢建刚、李伟、吴小刚、陈根军、张科峰、彭超逸、何宇斌、
黄缙华、何锡祺、赵化时、叶周、黄聪、黄剑湘、许丹莉、李文朝、彭宗明。
高压直流换流站直流功率远方自动控制
(ADC)技术规范
1 范围
本文件规定了±100kV及以上电压等级高压直流换流站直流功率远方自动控制主站与子站的系
统架构、功能、性能、信息交互以及测试要求。
本文件适用于电力调度机构、±100kV及以上电压等级换流站新(改、扩)建ADC技术装备的设
计、建设、调试和运行。
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/T 13498 高压直流输电术语
GB/T 13729 远动终端设备
GB/Z 14429 远动设备及系统 第1-3部分:总则 术语
GB/T 22390.1 高压直流输电系统控制与保护设备 第1部分:运行人员控制系统
GB/T 33590.2 智能电网调度控制系统技术规范 第2部分:术语
GB/T 36572 电力监控系统网络安全防护导则
DL/T 634.5101 远动设备及系统 第5-101部分:传输规约 基本远动任务配套标准
DL/T 634.5104 远动设备及系统 第5-104部分:传输规约 采用标准传输协议集的IEC 60870-
5-101网络访问
DL/T 1870 电力系统网源协调技术规范
DL/T 5003 电力系统调度自动化设计规程
3 术语和定义
GB/T 13498、GB/T 33590.2和GB/Z 14429界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
根据电网运行工况实时计算直流有功控制目标,并自动闭环控制换流站直流功率,实现在调度主站
远程调节直流输电系统有功功率和功率调节速率的技术支持系统。
注:其技术装备体系主要包括调度机构能量管理系统、远动传输通道、直流换流站远程终端设备或SCADA系统、换
流站直流控制保护系统,以及实现直流功率自动控制功能的应用软件及硬件,简称ADC系统。
3.2
直流控制单元 DCcontrolunit
在调度机构能量管理系统建模的直流输电系统控制对象。
注:一个直流控制单元对应两端、多端或背靠背直流输电系统。
3.3
ADC主站 ADCmasterstation
部署在电力调度控制中心,用于直流功率自动控制计算,并发出控制指令的计算机系统或功能
模块。
注:以下简称主站。
3.4
ADC子站 ADCsubstation
部署在换流站,用于接收、执行调度主站的直流功率有功控制指令,并向主站上送直流运行信息的
计算机系统或功能模块。
注:以下简称子站。
3.5
运行在系统控制级的两端或多端直流系统,直流协调控制过程中承担主控功能的换流站。
注:直流系统控制级别包括系统控制级和站控级两个级别。两端或多端直流系统中,直流协调控制过程中承担主
控功能的换流站称为主控站,其他承担配合控制功能的换流站称为非主控站或称为从控站。当运行在系统控
制级时,主控站即为系统级主控站,可能对整个直流系统进行相关控制。
3.6
根据换流站交流系统频率调整直流输送功率参考值的直流控制手段。
4 缩略语
下列缩略语适用于本文件。
5 总体要求
5.1 基本要求
5.1.1 ADC系统应以实现电网安全、经济运行为目标,满足对直流系统输送功率和调节速率的控制
要求。
5.1.2 ADC系统应采用开放式体系结构和分布式系统设计,保证系统的开放性、可扩展性,适应技术进
步、设备升级以及电力市场发展的需要。
5.1.3 ADC系统应具有与电力市场系统、SCADA等外部系统接口能力。
5.1.4 ADC系统应符合GB/T 36572、DL/T 5003相关规定。
5.2 系统架构
5.2.1 ADC系统应满足安全性、稳定性和可靠性的要求,应由ADC主站、ADC子站及数据传输通道组
成,总体架构见图1。ADC主站应具备从SCADA应用、调度计划、PAS高级应用、AGC主站交互实时
采集数据、计划曲线、灵敏度计算结果、遥调指令的功能。ADC子站应具备从SCADA系统、直流控制
保护系统交互实时采集数据、直流功率计划曲线、遥调指令的功能。
注:图中实线框图为ADC系统组成部分,虚线框图为外部系统。
图1 ADC系统的总体架构
5.3 系统设计要求
5.3.1 主站硬件
主站负责电网中直流控制单元的集中接入,实现所辖直流系统的信息汇集、监控、指令下发,并与主
站SCADA等系统进行交互。主站配置满足如下基本要求:
a) 主站硬件典型配置应包括工作站、应用服务器、网络设备、安全防护设备等;
b) 主要设备应采用多节点、多网段冗余配置,单一设备出现故障或设备发生主备切换时,保持系
统功能不间断运行;
c) 主站应根据所辖区域接入直流的实际规模,考虑远期规划,具备动态扩展主站硬件资源能力。
5.3.2 子站硬件
子站是直流换流站控制保护设备上层的站控层系统,实现ADC控制指令的接收与下发,并与站端
SCADA、直流控制保护等系统交互。为了保证 ADC控制的可靠性和安全性,配置上满足如下基本
要求:
a) 子站硬件典型配置应集成在现有换流站监控系统,主要包括操作人员工作站、应用服务器、网
络设备、安全防护设备等;
b) 主要设备应采用双机、双网冗余配置,单设备故障或切换不应影响ADC指令执行、直流双极
功率控制等功能,应满足GB/T 22390.1相关规定要求。
5.3.3 主站/子站软件
主站/子站软件满足如下基本要求:
a) 控制系统软件应采用分层分布式结构,软件设计应遵循模块化原则;
b) ADC系统软件应具有高可靠性,任何服务器单机故障不应影响主站或子站ADC运行;
c) 主站软件应有很好的可维护性,正常的维护操作不应影响ADC运行,且应具有防止误维护操
作的机制和校核流程;
d) 子站软件应具有高可靠性和可维护性,故障时或维护时不应影响直流功率的手动调节。
5.3.4 信息交互
信息交互应满足如下基本要求:
a) 主站与子站之间通信规约应满足DL/T 634.5101、DL/T 634.5104要求;
b) 主站与子站之间应采用“直采直送”的通信方式;
c) 主站实时接收来自子站的运行信息,并下发遥调、遥控指令,子站应能实时接收主站下发的遥
调、遥控指令,并上传控制目标返回值及当前运行信息。具体内容见附录A,传输数据应满足
GB/T 13729相关规定。
6 主站基本要求
6.1 控制要求
6.1.1 主站的运行状态应具备在线、暂停、离线三种状态。
6.1.2 ADC系统执行周期应包括数据采集周期、计算周期、控制命令周期、响应命令周期,并可人工
设定。
6.1.3 直流控制单元支持单回或多回直流线路,实现换流站内单回或多回直流输电系统的有功功率
控制。
6.1.4 主站控制建模要求:
a) 应支持建立控制区域模型,描述控制区的内外部属性;
b) 应支持两端、多端、背靠背的常规直流及柔性直流控制单元模型;
c) 应支持直流功率和联络线功率计划曲线建模;
d) 应具备基于多区域模型的多控制目标建模,目标包括区域间频率偏差、联络线交换功率偏差、
调频备用约束等;
e) 应支持控制模型的校验和在线装载功能,更新控制模型不影响实时控制运行。
6.1.5 主站的直流控制单元运行状态应具备运行、等待、暂停、退出四种状态。其中,运行状态包括但
不限于计划控制模式、基点控制模式和实时控制模式:
a) 计划控制模式下,基点功率为电力调度控制中心制定的直流日内实时功率计划,期望调节速率
为计算值;
b) 基点控制模式下,基点功率和期望调节速率均由调度运行人员人工输入,主站对输入的数值进
行有效性检验;
c) 实时控制模式下,基点功率和期望调节速率由主站基于电网调控目标和约束实时计算得出。
6.1.6 主站对直流功率调节速率和调节功率目标值分别进行控制指令下发,且仅向主控站下发控制指
令。同一个控制周期内对于同一个直流控制单元,两个指令应成组顺序下发,应先下发功率调节速率指
令,再下发功率目标值指令。对于多端直流,主站应配置计划值执行遥控指令以保证各控制端的功率调
节速率、功率目标值指令同时下发,异常情况下应同时取消所有控制端的指令下发。
6.1.7 ADC系统宜支持计划曲线辅助校核模式。在该模式下,主站的直流控制单元投入计划控制模
式,子站投入功率曲线自动执行模式。
6.1.8 ADC系统宜具备与调度端自动发电控制(AGC)协调控制的功能,实现直流系统和近区电厂自
动匹配增减出力,维持系统频率或控制断面功率在设定范围内,应符合DL/T 1870相关规定。
6.2 监视与告警
6.2.1 ADC系统应具备对子站实时运行状态的监视和异常告警。
6.2.2 主站监视和控制界面应清晰明确,便于监视和操作,并具有完善的权限管理和防误操作功能。
6.2.3 主站应能提供详细的系统运行告警信息。告警信息应包括:
a) 操作信息;
b) 控制状态变化信息;
c) 控制预警信息;
d) 异常退出或暂停信息;
e) 相关软件系统运行异常信息。
6.3 安全策略
6.3.1 应基于交叉校验、层级闭锁的安全原则建立全过程自动防误策略体系,包括主站数据源安全控
制、过程安全控制、后台安全控制、指令安全校验和执行效果检验。
6.3.2 只有经过权限校验的ADC控制模块在相应主机上才能通过前置机下发经过校验的控制调节
指令。
6.3.3 主站下发控制指令的启动条件应具备至少采用两个判据及以上的防误校验功能,防止因单一判
据异常导致直流功率误调。
6.3.4 主站应具备防范因控制模式整体切换产生频率波动的功能,对于切换为计划控制模式的直流控
制单元可设置以小步长方式返回计划值。
6.3.5 当直流控制单元发生异常情况时,主站应及时暂停该直流控制单元的闭环控制,在暂停期间,如
果在设定时间内暂停的条件消失,则自动切换到暂停之前的控制模式;否则,退出闭环控制。暂停的条
件包括但不限于:
a) 直流功率量测无效;
b) 直流调节速率量测无效;
c) 使用遥测功率限值时,遥测功率限值无效;
d) 使用遥测调节速率限值时,遥测调节速率限值无效;
e) 直流保护总信号动作;
f) 投入计划模式时,计划无效;
g) 直流功率目标值量测无效。
6.3.6 当直流控制单元发生异常情况时,主站应直接退出闭环控制,造成退出的情况包括但不限于:
a) 主站在下发指令后,对直流控制单元的跟踪情况进行校验,判断直流控制单元未正确执行下发
的调节指令值时;
b) 计划模式下,读取的计划值超出其功率调节范围时;
c) 出现直流调节速率或功率指令越限异常时。
6.4 统计分析
6.4.1 主站应提供查询分析界面,支持对历史数据和统计数据的导出功能。
6.4.2 主站应能将相关重要信息保存在历史数据库,需要保存的数据有:
a) 直流控制单元传输功率、调节速率和控制状态;
b) 直流调节速率和功率目标值的遥调指令;
c) 直流调节速率和功率的上下限值;
d) 告警信息及操作记录;
e) 调节合格率等统计信息。
7 子站基本要求
7.1 控制要求
7.1.1 子站应具备以下控制功能。
a) 正确执行主站下发的ADC控制指令。
b) 具备手动/自动功率控制功能,实现对直流功率调节。在自动功率控制模式下能执行调度下发
的直流功率日计划曲线或ADC遥调指令,手动功率控制模式下,能执行换流站手动下发的功
率调节指令。
c) 根据主站下发的直流功率日计划曲线或ADC控制指令,合理进行有功分配,满足直流输电系
统安全运行边界及不同运行方式。
d) 正确接收和解析主站下发的直流功率日计划曲线,并及时上送告警事件至监控界面。
7.1.2 子站应配置如下控制模式:
a) 调度远方控制模式,控制位置在主站,主站通过遥调指令实时控制换流站直流功率;
b) 换流站功率曲线自动控制模式,控制位置在子站,子站按照调度下发的直流功率日计划曲线自
动调节直流双极功率;
c) 换流站手动控制模式,控制位置在子站,子站按照调度下发的直流功率日计划曲线或者调度临
时指令手动调节直流双极功率。
7.1.3 子站直流双极功率控制模式切换满足以下要求:
a) 各控制模式的切换不应影响直流功率;
b) 调度远方控制模式可与换流站手动控制模式相互切换,换流站手动控制模式可与换流站功率
曲线自动控制模式相互切换;
c) 调度远方控制模式与换流站功率曲线自动控制模式不应相互切换。
7.1.4 子站投入调度远方控制模式应满足以下条件:
a) 换流站为系统级主控站;
b) 双极功率手动控制;
c) 极1双极功率控制投入、极2双极功率控制投入;
d) 直流系统站间通信正常;
e) 无直流闭锁信号、降压运行、稳控动作、直流功率突变、分接头不一致等异常告警。
7.1.5 子站应具备通过SCADA系统手动设置直流功率曲线的控制模式和遥调上下限值功能。
7.1.6 子站应具备权限管理功能,通过SCADA系统能够对不同的用户赋予不同的使用权限,权限设置
应包括但不限于:模型维护、参数设置、运行监控等。
7.1.7 子站应具备计划曲线数据导入功能,支持自动、手动导入直流功率计划曲线,并自动计算功率调
节速率。
7.1.8 对于多端直流,子站应在接收到主站下发的计划值执行遥控指令后再同时执行各控制端的功率
调节速率、功率目标值指令。
7.2 监视与告警
7.2.1 子站应具备对直流功率监视功能,应能直观展示最新收到的直流功率日计划曲线与换流站实时
功率曲线的对比图,显示界面包括但不限于当前执行的功率、调节速率指令及ADC状态等关键信息。
7.2.2 子站应具备告警处理功能,系统故障或功能异常时应自动告警,告警内容包括但不限于系统软
件运行异常、硬件运行异常、其他设备通信异常、接收调度主站指令异常、控制指令执行异常等。
7.2.3 子站对直流功率的相关操作与事件记录应清晰明确,所有的控制指令操作应具有完整的事件记
录信息;若实时直流功率与计划曲线功率偏差大于定值,子站应能发出告警事件;若实时功率与调度远
方遥调功率目标值之差大于调整步长定值,子站应拒绝执行,并发出告警事件。
7.3 安全策略
7.3.1 子站应校验控制位置的有效性,直流双极功率调节指令执行时应具有唯一有效控制位置,禁止
执行与当前控制位置不一致的调节指令。
7.3.2 子站应校验控制模式切换的有效性,任何控制模式切换均不应引起直流功率的误调。
7.3.3 子站应根据换流站设备状态、响应特性等直流系统安全运行约束,具备直流功率单次调节的上
下限值设置功能,执行直流调度远方控制指令前应校验调度远方控制指令是否超出直流系统输送功率
的上下限等安全范围,若超出限值应拒绝执行,并发出告警。
7.3.4 子站应对送至调度的遥测量信号进行正确性校验,防止错误性突变现象导致ADC控制异常。
7.3.5 主站ADC控制状态信号通过遥调量或遥控量下发换流站侧,站端应正确解析并在SCADA系
统界面上显示,子站应实时监视主站ADC控制状态,若主站ADC控制退出,子站应发出报警。
7.3.6 当换流站出现直流闭锁、降压运行、稳控动作、站间通信异常、分接头不一致等异常,子站应自动
将控制位置切至换流站,直流功率控制退至换流站手动控制模式,并发出告警,换流站内出现其他紧急
情况下,子站应有权限直接将控制位置切回站内,过程不应影响稳控系统动作响应。
7.3.7 当换流站FLC动作时,主站应暂停对该站的ADC远方控制,子站应有可靠的机制确保FLC动
作不受干扰,FLC动作完毕后主站应能自动恢复ADC远方控制。
7.3.8 ADC系统调度远方控制权限应仅为直流功率及其速率相关权限,运行过程不应影响站内其他控
制操作。
7.3.9 子站任何设备故障或通信故障都不应引起直流功率的误调。
7.4 统计分析
子站具备统计分析功能,应配置方便的查询分析界面,支持对历史数据和统计数据的导出功能,历
史数据包括但不限于以下内容:
a) 子站直流功率调节速率和功率目标值;
b) 主站下发的直流调节速率和功率遥调指令;
c) 主站下发的直流功率计划曲线;
d) 子站控制状态;
e) 子站直流功率调节速率和功率的上下限值;
f) 其他各种告警、异常信息及操作记录。
8 性能指标
8.1 系统可用率
系统可用率≥99.99%。
8.2 控制性能指标
控制性能指标应满足以下要求:
a) 有功调节精度≤max(5‰Pn,1MW),Pn为直流额定功率;
b) 有功调节允许速率:1MW/min~999MW/min;
c) 有功控制响应时间(从主站下发指令到主站显示直流有功功率变化)≤10s。
9 测试
9.1 测试验证方法
被测ADC系统按图1搭建测试系统,通过数据触发、人工检查、手动操作等方式对第6章、第7章
的功能要求逐项进行测试,通过数据记录、秒表计时等方式对第8章的性能要求逐项进行测试。
9.2 仿真测试
仿真测试内容应包括以下项目:
a) ADC功率控制测试:测试主站是否正确下发功率控制指令、子站是否正确执行功率控制指令;
b) ADC系统控制模式切换测试:测试主站是否正确切换ADC控制模式、子站是否正确接收并展
示ADC控制模式;
c) 子站控制权限测试:测试调度远方控制时换流站站内其他控制权限是否不受影响;
d) 异常处理测试:测试出现直流极故障闭锁信号、换流器故障闭锁信号、降压运行、稳控动作、直
流功率突变、分接头不一致等异常情况的ADC控制策略;
e) 直流功率计划曲线接收和解析测试:测试子站是否按要求接收并解析直流功率计划曲线;
f) 关键性能指标测试:测试数据采集、控制性能、系统实时性等关键指标是否满足要求。
9.3 现场测试
现场测试内容应包括以下项目:
a) ADC功率控制测试:测试主站是否正确下发功率控制指令、子站是否正确执行功率控制指令;
b) 直流功率计划曲线接收和解析测试:测试子站是否按要求接收并解析直流功率计划曲线。
附 录 A
(资料性)
ADC遥测、遥信、遥调、遥控信息表
子站上行到主站的遥测、遥信信息见表A.1。
主站下行到子站的遥调、遥控信息见表A.2。
表A.1 子站上行到主站的遥测、遥信信息
序号 信号名称 信号类型 备注
1 直流多回/双回有功功率 遥测 换流站多回/双回总有功功率
2 直流双极有功功率 遥测 换流站双极总有功功率
3 直流极1有功功率 遥测 换流站极1有功功率
4 直流极2有功功率 遥测 换流站极2有功功率
5 双极有功功率升降速率设定值 遥测 双极有功功率升降速率设定值
6 双极有功功率升降速率上限 遥测 双极有功功率升降速率可调节的上限值
7 双极有功功率升降速率下限 遥测 双极有功功率升降速率可调节的下限值
8 双极有功功率参考值设定值 遥测 双极有功功率参考值设定值
9 双极有功功率参考值上限 遥测 双极有功功率参考值可调节的上限值
10 双极有功功率参考值下限 遥测 双极有功功率参考值可调节的下限值
11 功率控制远方投入/退出 遥信 换流站功率控......
|