.工作過程1.1任務來源2020年9月，中電聯(lián)《關于印發(fā)2020年第二批中國電力企業(yè)聯(lián)合會標準制修訂計劃的通知》（中電聯(lián)標準[2020]183號），中國電力科學研究院有限公司主導申請的《220kV變電站并聯(lián)直流電源系統(tǒng)技術規(guī)范》（T/CEC20202057）中電聯(lián)團體標準獲批立項。1.2主要工作過程2020年12月23、24日，在杭州召開了標準制定啟動會暨制定工作組第一次會議，成立了標準編寫工作組，制定了標準編制大綱；2021年3~10月，方案編制組成員召開多次討論會，結合理論計算及已投運工程設計建設經(jīng)驗，以浙江、江蘇兩個220kV新建變電站工程作為依托，重點研究如下主要內容，得到工程設計方案及本文件相關研究結論：（1）并聯(lián)直流電源系統(tǒng)輸出過載特性；（2）并聯(lián)電源組件選擇原則、組件數(shù)量計算方法；（3）電池模塊與并聯(lián)電源變換模塊匹配；（4）載續(xù)流電路路及超級電容電路作為附加電路的關鍵技術要點；（5）并聯(lián)電源變換模塊試驗內容及方法。2021年10月~2022年2月，在國網(wǎng)電科院開展并聯(lián)電源變換模塊試驗，試驗涵蓋2A、4A、8A模塊，驗證了并聯(lián)電源變換的基本運行特性以及模塊穩(wěn)態(tài)及暫態(tài)錯在電路倍率輸出特性等；2021年12月~2022年1月，編寫組討論形成并聯(lián)直流系統(tǒng)系統(tǒng)試驗方案；2022年1月，召開工作組第二次會議，形成標準初稿；2022年5月，編寫組完成了標準工作組討論稿的編制；2022年7月，在國網(wǎng)電科院開展系統(tǒng)試驗，分別開展2A模塊配合鉛酸電池及4A、8A模塊配合磷酸鐵鋰電池的試驗，驗證了系統(tǒng)設計的正確性以及分別設置兩種附加回路情況下，系統(tǒng)級差配合的正確性；2022年7月28日，召開工作組第三次會議，討論形成征求意見稿；2022年8月10日~9月20日，采用掛網(wǎng)、郵件、指定人員等方式，廣泛、多次在電力行業(yè)范圍內征求意見。2.編寫原則和主要內容2.1編寫原則本標準編制遵循現(xiàn)有相關法律、條例、標準和導則，著眼于我國變電站并聯(lián)直流電源系統(tǒng)的發(fā)展，在制定過程中，進行了廣泛的調查分析，總結了近些年來并聯(lián)直流電源系統(tǒng)的設計和運行經(jīng)驗，開展了專題研究和工程試點應用，充分吸納了該領域新的科研成果及工程實踐經(jīng)驗，廣泛征求了全國有關單位的意見，經(jīng)審查形成定稿。在變電站直流電源方面，長期以來采用串聯(lián)型直流電源系統(tǒng)，存在單體電池更換需退出運行、現(xiàn)場核容不便等問題。為此，研究實現(xiàn)了變電站直流電源系統(tǒng)的并聯(lián)方式，但仍存在系統(tǒng)組成不明確、并聯(lián)直流電源模塊過載輸出特性不明確、電池個性化管理方式、試驗及運行維護不明確等問題，應用不便。本標準的編制目的是指導變電站并聯(lián)直流電源系統(tǒng)的系統(tǒng)構建，保障變電站并聯(lián)直流電源系統(tǒng)安全可靠。2.2主要內容本標準正文包括八章，附錄包含附錄A、B、C、D、E、F。第一章是本標準的范圍；第二章是規(guī)范性引用文件；第三章是術語和定義；第四章是系統(tǒng)要求，介紹了并聯(lián)直流電源系統(tǒng)構成、系統(tǒng)設計與系統(tǒng)運行特性；第五章是技術要求，介紹了正常使用時的環(huán)境條件、電氣條件、外觀與結構、電氣安全要求等，分別規(guī)定了并聯(lián)直流電源系統(tǒng)、并聯(lián)電源組件、并聯(lián)電源變換模塊、電池模塊、附加電路的技術要求，同時明確了保護與監(jiān)控、在線核容等功能的要求；第六章是設備選擇，介紹了并聯(lián)電源組件、附加電路、直流保護電器以及電纜的選擇方法；第七章是設備布置與維護要點，介紹了并聯(lián)直流電源系統(tǒng)成套裝置的布置原則，以及并聯(lián)直流電源系統(tǒng)區(qū)別于串聯(lián)型直流電源系統(tǒng)的主要維護要點；第八章是試驗方法與檢驗規(guī)則，介紹了并聯(lián)直流電源系統(tǒng)檢驗規(guī)則與試驗方法等；附錄A是并聯(lián)直流電源組件放電電流輸出特性曲線，分別給出了穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)電流倍率輸出特性曲線；附錄B是并聯(lián)直流電源組件數(shù)量選擇及電池模塊容量匹配計算，給出了計算方法；附錄C是超級電容容量及內阻選擇，給出了超級電容選配計算方法；附錄D是并聯(lián)直流電源系統(tǒng)保護電氣選擇性配合計算，給出了級差配合計算法方法；附錄E是并聯(lián)直流電源系統(tǒng)保護電氣選擇性配合計算案例，給出了某220kV變電站的級差配合計算案例；附錄F并聯(lián)直流電源系統(tǒng)屏柜布置原則，給出了系統(tǒng)組屏原則。3.主要試驗驗證情況3.1并聯(lián)電源變換模塊試驗本部分試驗驗證依托國網(wǎng)電力科學研究院有限公司實驗驗證中心交直流電源實驗室開展，試驗驗證了并聯(lián)電源變換模塊2A、4A、8A等多個額定規(guī)格樣機適配不同類型的電池模塊下的運行情況。本次試驗驗證的樣機主要來自于“石家莊通合電子科技股份有限公司”、“深圳市泰昂能源科技股份有限公司”、“深圳藍信電氣有限公司”、“江蘇南瑞泰事達電氣有限公司”四個廠家的三個規(guī)格樣品。試驗驗證用電池模塊使用了浙江南都提供的200Ah閥控鉛酸蓄電池、中國電科院提供的100Ah間歇式磷酸鐵鋰電池、上海航天提供的100Ah浮充式磷酸鐵鋰電池。并聯(lián)電源變換模塊試驗驗證項目主要涵蓋基本運行、并機均流、穩(wěn)態(tài)過載放電、暫態(tài)性能四個方面?；具\行試驗下考察了并聯(lián)電源變換模塊在交流供電下及不同電池模塊供電下的運行效率的穩(wěn)定性和輸出阻抗的一致性。不同工況下的測試數(shù)據(jù)表明，同一并聯(lián)變換模塊分別在交流、直流供電下輸出阻抗存在差異，發(fā)現(xiàn)在電池模塊供電時輸出電壓偏低，驗證了變換模塊交、直流供電切換的穩(wěn)定性。并機均流試驗考察并聯(lián)電源變換模塊在不同供電方式下，多模塊并聯(lián)時輸出電流的情況，從試驗結果分析可以看出，2A規(guī)格的模塊并聯(lián)運行輸出電流均衡度在4.5%～4.8%左右，4A規(guī)格的模塊并聯(lián)運行輸出電流均衡度在1.5%～2.5%左右，8A規(guī)格的模塊并聯(lián)運行輸出電流均衡度在0.5%～1.5%左右。穩(wěn)態(tài)過載放電試驗，驗證了并聯(lián)電源變換模塊在三種不同類型電池模塊供電下2h供電穩(wěn)定性，并驗證各規(guī)格并聯(lián)電源變換模塊在事故放電初期的大電流放電情況，進而驗證了理論計算的2.5倍額定電流下穩(wěn)定運行1min的理論需求。同時驗證了各類型電池模塊在滿載容量下支撐1.1倍額定電流放電2h的理論備電要求。從試驗結果看，參與試驗驗證的廠家的模塊均能達到相關要求。 暫態(tài)性能試驗主要驗證模塊在直流端口短路故障狀態(tài)下的短時輸出電流能力，經(jīng)過理論計算得出在不同規(guī)格模塊下的輸出電流能力應符合下表中的要求。通過試驗驗證的方式，在模塊的輸出端口模擬金屬性短路工況，測量單模塊短路輸出電流及多模塊并聯(lián)短路輸出電流值，從試驗結果看所有規(guī)格模塊均能達到相關要求。模塊額定輸出電流2A4A8A暫態(tài)輸出倍率8倍6倍5倍3.2并聯(lián)直流電源系統(tǒng)試驗本部分試驗驗證依托國網(wǎng)電力科學研究院有限公司實驗驗證中心交直流電源實驗室開展，試驗驗證了并聯(lián)電源變換模塊2A、4A、8A等多個額定規(guī)格樣機，其中2A、4A規(guī)格樣機適配閥控鉛酸蓄電池電池模塊，并構建續(xù)流輔助回路；8A規(guī)格樣機適配間歇式磷酸鐵鋰電池模塊，并構建超級電容輔助回路。本次試驗驗證的樣機模塊主要來自于“深圳市泰昂能源科技股份有限公司”、“深圳藍信電氣有限公司”、“江蘇南瑞泰事達電氣有限公司”三個廠家的三個規(guī)格樣品。試驗用電源機柜來自于“大連旅順電力電子設備有限公司”，并聯(lián)直流電源系統(tǒng)中各部位保護器件由上海良信與北元電氣提供。試驗驗證用電池模塊使用了浙江南都提供的200Ah閥控鉛酸蓄電池、中國電科院提供的100Ah間歇式磷酸鐵鋰電池。并聯(lián)直流電源系統(tǒng)試驗驗證項目主要涵蓋并機均流、核容性能、穩(wěn)態(tài)過載放電、暫態(tài)性能四個方面。 由于在模塊測試中發(fā)現(xiàn)多模塊并機運行時，各模塊輸出電流的均衡性差異較大，在構建系統(tǒng)性能測試時，專門對系統(tǒng)級模塊并機運行進行了測試。 核容性能作為并聯(lián)直流電源系統(tǒng)的一大亮點，在系統(tǒng)級測試時著重考察了并聯(lián)直流電源的分組核容控制性能，驗證了核容容量的準確性及核容電流的穩(wěn)定性。 基于單模塊的穩(wěn)態(tài)過載放電能力，考察在系統(tǒng)工作狀態(tài)下的放電性能及過載持續(xù)輸出性能，比較與單模塊輸出性能，分析之間的差異性。 暫態(tài)性能主要考察并聯(lián)直流電源系統(tǒng)的故障隔離能力，此項試驗主要驗證系統(tǒng)在不同類型的故障狀態(tài)下，不同的電源配置下的故障隔離能力，以及系統(tǒng)中各級保護器件的極差配合性能。試驗項目如下所示。交流供電下無輔助回路直流系統(tǒng)多級金屬性短路故障交流供電下帶續(xù)流電路輔助回路直流系統(tǒng)多級金屬性短路故障交流供電下帶超級電容電路輔助回路直流系統(tǒng)多級金屬性短路故障直流供電下無輔助回路直流系統(tǒng)多級金屬性短路故障直流供電下帶續(xù)流電路輔助回路直流系統(tǒng)多級金屬性短路故障直流供電下帶超級電容電路輔助回路直流系統(tǒng)多級金屬性短路故障交流供電下無輔助回路直流系統(tǒng)饋線支路非金屬性短路故障交流供電下帶續(xù)流電路輔助回路直流系統(tǒng)饋線支路非金屬性短路故障交流供電下帶超級電容電路輔助回路直流系統(tǒng)饋線支路非金屬性短路故障直流供電下無輔助回路直流系統(tǒng)饋線支路非金屬性短路故障直流供電下帶續(xù)流電路輔助回路直流系統(tǒng)饋線支路非金屬性短路故障直流供電下帶超級電容電路輔助回路直流系統(tǒng)饋線支路非金屬性短路故障交流供電下帶續(xù)流電路輔助回路混入劣質電池模塊下直流系統(tǒng)多級金屬性短路故障直流供電下帶續(xù)流電路輔助回路混入劣質電池模塊下直流系統(tǒng)多級金屬性短路故障系統(tǒng)試驗著重考察并聯(lián)直流電源系統(tǒng)在交流系統(tǒng)故障下發(fā)生直流系統(tǒng)故障時的抗沖擊能力及保護器件選擇性配合能力的試驗驗證。4.與相關標準的協(xié)調情況本標準相關試驗要求遵循GB/T2423、GB/T17626相關要求。電池模塊采用鉛酸蓄電池時，參考遵循GB/T19638以及DL/T637相關要求；采用磷酸鐵鋰電池時，遵循T/CEC446、4449.4相關要求。并聯(lián)直流電源系統(tǒng)設計、電池模塊充放電參數(shù)、保護及告警功能要求、負荷統(tǒng)計、直流斷路器及隔離開關選型、系統(tǒng)柜布置等與串聯(lián)直流電源系統(tǒng)的相同部分，與遵循DL/T5044相關要求。并聯(lián)直流電源系統(tǒng)采用過載續(xù)流電路作為附加電路時，其模塊更換時的要求同串聯(lián)直流電源系統(tǒng)，遵循DL/T724相關要求。5.與國際標準和國外先進標準的對比情況本標準為國內首創(chuàng)，未檢索到國際同類標準，無采標。6.預期達到的社會效益、對產(chǎn)業(yè)發(fā)展的作用等情況本標準的編制對并聯(lián)直流電源系統(tǒng)的系統(tǒng)研發(fā)、生產(chǎn)和使用起到了規(guī)范和指導作用，是傳統(tǒng)串聯(lián)型直流電源系統(tǒng)的補充方案，解決并聯(lián)型直流電源系統(tǒng)的痛點，為并聯(lián)直流電源系統(tǒng)在全國范圍內的應用發(fā)展具有較大的推動作用，對直流電源系統(tǒng)工程建設具有明顯的經(jīng)濟和社會效益。7.標準名稱與計劃項目名稱發(fā)生變化的主要原因無名稱變更8.與現(xiàn)行法律、法規(guī)、政策及相關標準的協(xié)調性本標準與相關技術領域的國家現(xiàn)行法律、法規(guī)和政策保持一致。9.重大分歧意見的處理經(jīng)過和依據(jù)標準編制過程中充分征集了標委會委員和專家意見，未出現(xiàn)重大分歧意見。10.重要內容的解釋和其它應予以說明的事項10.1第4.1.2.2(a)并聯(lián)電源變換模塊應由控制電路、整流電路、充電電路、放電電路等構成，其中整流電路、放電電路應分別加裝逆止二極管。說明：對控制電路、整流電路、充電電路、放電電路及逆止二極管的含義分別說明如下：1)控制電路:

包括整流、電池充放電、均流的控制、通訊、保護、數(shù)據(jù)采集等功能。

2)整流電路:

將交流電轉換為直流電并進行隔離變換后輸出的電路。

3)充電電路:

給蓄電池充電的電路。

4)放電電路:

將蓄電池的直流電進行隔離升壓后輸出的電路。

5)逆止二極管:

一種功率二極管，利用單向導電特性，實現(xiàn)防止能量反灌或電氣隔離功能。10.2第4.1.2（b）：并聯(lián)電源變換模塊與電池模塊宜采用一體化設計，也可采用分體設計。說明：考慮到并聯(lián)電源組件的整體性、可靠性與維護便利性，并聯(lián)電源變換模塊與電池模塊宜采用一體化設計，當因組柜等原因無法一體化設計時，也可采用分體設計。10.3第5.5.1：并聯(lián)電源組件規(guī)格及參數(shù)說明：不同類型的電池模塊輸出能量需考慮能量轉換的匹配關系，同時除還需考慮電池本體特性差異、充電方式、放電終止電壓、電池模塊出口接線方式等。本文件給出了電池模塊與并聯(lián)電源變換模塊的匹配關系，大大簡化了計算，同時解決了工程應用過程中電池容量浪費等問題，有助于更好地實現(xiàn)建設的標準化、模塊化。10.4第6.1.3（d）：每套并聯(lián)直流電源系統(tǒng)可設置1~3個備用并聯(lián)電源組件；當配置兩套冗余的并聯(lián)直流電源系統(tǒng)時，不宜設置備用并聯(lián)電源組件。說明：備用并聯(lián)電源組件的數(shù)量參見附錄B計算方法。當配置兩套冗余的并聯(lián)直流電源系統(tǒng)時，由于已考慮完全備用，故不宜設置備用并聯(lián)電源組件。10.5第6.1.3（e）：每套并聯(lián)直流電源系統(tǒng)的并聯(lián)電源組件總數(shù)量不宜超過32個。說明：根據(jù)理論計算及系統(tǒng)仿真試驗，并聯(lián)電源組件輸出并聯(lián)，在理論上是沒有上限數(shù)量限制，采用數(shù)字均流，每個模塊單獨采樣，模塊數(shù)量不會影響均流效果，但是，受芯片計算速度的限制，并聯(lián)數(shù)量越多計算速度越慢。當并聯(lián)電源組件總數(shù)量超過32個時，均流的性能將降低。為保證系統(tǒng)可靠性，規(guī)定每套并聯(lián)直流電源系統(tǒng)的并聯(lián)電源組件總數(shù)量不宜超過32個。10.6第5.6：并聯(lián)電源變換模塊說明：對并聯(lián)電源變換模塊的輸出過載特性進行了深入研究、規(guī)范及統(tǒng)一，首次提出穩(wěn)態(tài)、暫態(tài)電流倍率的概念。（1）穩(wěn)態(tài)過載電流倍率是指在電力系統(tǒng)事故停電時，在保證母線電壓不低于直流電源系統(tǒng)標稱電壓的前提下，并聯(lián)電源組件在不同的事故放電持續(xù)時間內能夠輸出的過載能力，從而導出輸出過載電流倍率系數(shù)，1min并聯(lián)電源模塊輸出過載電流倍率為2.5In；1h~2h并聯(lián)電源模塊輸出過載電流倍率為1.1In,為并聯(lián)電源組件數(shù)量計算提供依據(jù)。（2）暫態(tài)電流倍率是指在并聯(lián)直流電源系統(tǒng)內部金屬性短路故障起始的100ms范圍內，單個并聯(lián)電源組件能夠輸出的最大暫態(tài)電流能力，從而導出輸出暫態(tài)電流倍率系數(shù)為5~8In,為直流母線饋線斷路器的選擇提供依據(jù)。10.7第6.1：并聯(lián)電源組件選擇說明：并聯(lián)電源組件數(shù)量選擇的需主要如下要點：（1）當電力系統(tǒng)故障時，并聯(lián)電源組件穩(wěn)態(tài)過載倍率輸出電流，應滿足電力系統(tǒng)不同故障狀態(tài)的負荷需求，且事故放電末期的母線電壓為臨近系統(tǒng)的標稱電壓。當按上述選擇組件數(shù)量難以滿足事故負荷需求時，可調整電流倍率系數(shù)，適量增加組件數(shù)量；（2）當并聯(lián)電源直流系統(tǒng)本體金屬性短路故障時，并聯(lián)電源組件100ms暫態(tài)過載倍率輸出電流不小于相關設定值；（3）并聯(lián)電源組件的整流電路過載輸出電流為1.1In、輸出電壓不低于系統(tǒng)標稱電壓。10.8第6.2.3：超級電容容量選擇方法說明：根據(jù)超級電容內阻變化及容量衰減特點，規(guī)范了超級電容作為附加電路的基本要求。超級電容的內阻隨運行時間推移而變大，其內阻值決定了最大放電電流，該最大放電電流室保證斷路器正確動作的關鍵。本文件規(guī)定時，考慮了在內阻逐漸變