NB／T 10646-2021  海上风电场 直流接入电力系统用换流器 技术规范

海上柔性直流换流站用换流器多采用模块化多电平换流器拓扑结构，见附录A。换流器！ 满足GB/T34139一2017中6.3的有关规定。

6.3.1常规设计内容

海上柔性直流换流站用换流器的设计条件因工程而异，设计的系统条件由采购方提供，有特殊要求 可由供应方与采购方协商确定。换流器设计内容主要包括： a）运行方式； b）主接线方案； c 拓扑结构； d） 接口； e） 参数选择； 控制和保护配置； g） 冷却方式选择； h) 辅助系统； 换流阀安装方式； 维护

换流器绝缘配合应满足GB/T36498一2018中9.5和9.6的要求出口标准，换流器绝缘配合设计内容主要包括： a）系统过电压分析； b）避雷器配置； c）绝缘水平的确定； d）爬电与空气净距设计。

换流器绝缘配合应满足G a）系统过电压分析； b）避雷器配置； c）绝缘水平的确定； d）爬电与空气净距设计。

6.3.3一般要求和基本技术参数

换流器应满足GB/T341392017中6.4.1的有关

换流器应满足GB/T34139一2017中6.4.1的有关

6.3.4电气性能要求

6.3.5机械性能要求

换流器的机械性能应满足GB/T341392017中

根据可靠性要求，基于系统总体失效率估算换流器功率部件余度。换流器穴余度不宜小于8%， 特殊情况由供应方和采购方协商确定。 为提高系统可靠性，换流器控制系统可采用双重化设计，保护功能可采用三重化设计，测量系统的 二次传感部分应对每重控制保护独立配置。换流器的冷却系统宜采用穴余设计，单一风扇或水泵停运不 影响装置的正常运行。

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6.4.1公共连接点交流电压控制

换流器通常运行于稳定控制公共连接点交流电压的模式，在海上风电场满足入网条件下，对于公共 车接点的交流电压的控制应满足以下要求： a）电压偏差满足GB/T12325的要求； b） 频率偏差满足GB/T15945的要求； c） 电压谐波满足GB/T14549的要求； d） 电压波动及闪变满足GB/T12326的要求； e） 暂时过压和瞬态过压满足GB/T18481的要求； 三相电压不平衡满足GB/T15543的要求，

6.4.2功率和直流电压控制功解

海上风电场采用交流线路和直流线路并联结构送电时，换流器还应具备同步于所连接的交流电 功能，能够同时稳定控制换流器交流侧的有功功率和无功功率，或者同时稳定控制直流侧直流 流侧的无功功率。

在海上风电场接入海上交流系统之前，换流器应能够完成充电和解锁，并将公共连接点的电压控制 为满足6.4.1的要求。在海上风力发电机组的接入和启动过程中，公共连接点的电压应仍被控制为满足 6.4.1的要求。

6.5.1交流系统的扰动类型

换流器设计和运行时需要考虑的交流系统扰动包括但不限于如下方面： a）三相电流不平衡； b）谐波电流注入； c）海上风力发电机组的投入和退出； d）海上风电场功率的突变； e）短路故障； f) 开路故障。

6.5.2直流系统的故障类型

换流器设计和运行时需要考虑的直流系统故障类型包括但不限于如下方面 a）母线或线路极间短路故障； b）母线或线路极对地短路故障； 断线故障； d）换流器内部故障。

6.5.3无功支撑能力

当换流器作为交流系统电源时，换流器应能够在其电流耐受能力之内，根据系统要求通过注入短路

电流的方式向海上风电场交流系统提供一定的动

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对于持续时间不天于625ms的交流故障，换流器应能够维持运行。对于持续时间大于625ms的交 流故障，或故障产生的暂态电压、电流超过换流器的耐受能力，允许换流器闭锁，

电压源换流器的控制单元应保证阀在一次系统正常或故障条件下正常工作，在任何情况下都不能因 为控制系统的工作不当而造成阀的损坏。在亢余级全部损坏后，阀控制单元应能发出馨报。如有更多的 阀级损坏，应及时向控制保护系统发出信息以闭锁换流器。 阀控制单元还应具备如下监控功能： a）能够正确响应控制保护系统发出的控制命令； b）能够正确反馈换流器及阀控制单元状态信息； c） 需满足系统对阀控的指标要求，如环流抑制、功率阶跃、换流器保护、电压波动、模块温度监 测等； d）应对换流器内部主要元件具有状态监测功能，能够为定期检修提供有效的提示。

GB/T22075适用于高压直流换流站相关的可听噪声，同样也适用于海上风电场直流接入电力系统 用换流器。

6.8.2电磁场（EMF）

和换流器相关的电磁场可分为交流电磁场和直流电磁场。交流电磁场是由换流站内的交流设备及换 流器与交流电网的连接设备产生的。直流电磁场是由电缆/架空线路、直流连接设备和直流设备自身产 生的。

6.8.3电磁兼容（EMC)

电磁兼容性能应满足GB/T30553一2014中10.4的要求。

磁兼容性能应满足GB/T30553—2014中10.4的

7铭牌、包装、贮存和运输

7铭牌、包装、购存和运输

换流器的铭牌应由耐腐蚀材料制成，字样、符号应清晰耐久并符合相应产品标准的要求，铭牌的安 位置应在正常运行时明显可见，应至少包含以下信息： a）换流器型号： b）额定直流电压； c）额定直流电流：

B/T10646—2021 模块化多电平换流器标准组件数量； e) 换流阀阀塔结构形式： 总质量； 供应方名称； h) 出厂日期； i) 标准代号； i)换流器功率模块主要参数

产品包装应符合GB/T13384的规定。换流器的外包装上有收发标志、包装储运标志和安全警告标 志，应按GB/T191的第2章～第4章的有关规定执行。 随同产品供应的技术文件主要包括： a）装箱清单； b）产品使用维护说明书； c）安装说明书； d）产品质量合格证； 电气接线图； 电气原理图； g）出厂检验报告。

7.3.1一般购存条件

7.3.2特定购存条件

换流器应采用合理的防水、防潮、防锈、防霉、防震及防碴碰包装或措施，在各种储运、装卸条件 ，不应因包装不善而出现损坏、变质、精度降低等现象，并能防止磕、碰、伤、脏、锈、漏、松等七 的发生。 a）水：应避免雨、雪等侵入； b 腐蚀性物质：应防止盐雾、危险性气体、腐蚀性液体等的侵蚀； 时间：若存放时间较长，则应考虑长期存放措施； d 啮齿动物和霉菌：贮存场所或换流器应具备防止啮齿动物侵入的措施，应规定出适合存放和工 作的材料耐霉度； e 应具备海上环境的抗震能力； 应具备运输、安装过程中的防倾斜、防磕碰能力

气候条件、机械条件及异常气候条件下的运输应符合GB/T12668.2一2002中，

灭火系统标准规范范本气候条件、机械条件及异常气候条件下的运输应符合GB/T12668.2一2002中4.3的规定。

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附录A （资料性） 模块化多电平换流器拓扑结构

柔性直流换流站用换流器多采用模块化多电平换流器拓扑结构，见图A.1。其中，单个阀一般 六个桥臂组成，每个桥臂由阀组件及桥臂电抗器组成，每个阀由若于个阀塔串联组成，每个阀 层布置有多个阀组件，每个阅组件由多个模块化多电平换流器标准组件（功率模块）串联组成。

图A.1换流器的拓扑结构

模块化多电平换流器标准组件为最小 由全控型开关器件（IGBT、IEGT、IGCT等）、 直流电容器等构成。模块化多电平换流器标准组件有半桥式、全桥式等拓扑结构形式，可以组成半桥式、 全桥式或半桥、全桥混合式换流器。 构如图A.2所示

桥梁标准规范范本图A.2换流电路单元的典型拓扑