NB/T 10646——2021
基本信息
标准号： NB/T 10646——2021
中文名称：海上风电场直流接入电力系统用换流器技术规范
标准类别：能源标准(NB)
标准状态：现行
出版语种：简体中文
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相关标签： 海上 风电场 直流 接入 电力系统 换流器 技术规范
标准分类号
关联标准
出版信息
相关单位信息
标准简介
NB/T 10646——2021.
1范围
NB/T 10646规定了海上风电场直流接入电力系统电压源型换流器（以下简称“换流器”)的使用条件、参数及额定值、技术要求，以及铭牌、包装、贮存和运输等。
NB/T 10646适用海上风电场直流接入电力系统用换流器。
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/T191包装储运图示标志
GB/T 2423.16电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验J及导则;长霉GB/T 12325
电能质量
供电电压偏差
GB/T12326电能质量
电压波动和闪变
GB/T12668.2——2002
调速电气传动系统第⒉部分:一般要求低压交流变频电气传动系统额定
值的规定
GB/T 13384
机电产品包装通用技术条件
GB/T 13540
高压开关设备和控制设备的抗震要求
GB/T14549
电能质量
公用电网谐波
GB/T 15543
电能质量
三相电压不平衡
GB/T 15945
电能质量
电力系统频率偏差
GB/T18481
电能质量暂时过电压和瞬态过电压
GB/T 22075
高压直流换流站的可听噪声
GB/T 30553——2014基于电压源换流器的高压直流输电GB/T 34118高压直流系统用电压源换流器术语GB/T34139—2017柔性直流输电换流器技术规范GB/T 36498——2018柔性直流换流站绝缘配合导则NB/T31060风力发电设备环境条件
NB/T 31094 风力发电设备海上特殊环境条件与技术要求
ISO 12944-2色漆和清漆防护漆体系对钢结构的腐蚀防护―第﹖部分:环境分类(Paints andvarnishes-Corrosion protection of steel structures by protective paint systems-Part 2: Classification of envirouments)3术语和定义
GB/T 34139—2017、GB/T 34118、NB/T 31060、NB/T 31094界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
1范围
NB/T 10646规定了海上风电场直流接入电力系统电压源型换流器（以下简称“换流器”)的使用条件、参数及额定值、技术要求，以及铭牌、包装、贮存和运输等。
NB/T 10646适用海上风电场直流接入电力系统用换流器。
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/T191包装储运图示标志
GB/T 2423.16电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验J及导则;长霉GB/T 12325
电能质量
供电电压偏差
GB/T12326电能质量
电压波动和闪变
GB/T12668.2——2002
调速电气传动系统第⒉部分:一般要求低压交流变频电气传动系统额定
值的规定
GB/T 13384
机电产品包装通用技术条件
GB/T 13540
高压开关设备和控制设备的抗震要求
GB/T14549
电能质量
公用电网谐波
GB/T 15543
电能质量
三相电压不平衡
GB/T 15945
电能质量
电力系统频率偏差
GB/T18481
电能质量暂时过电压和瞬态过电压
GB/T 22075
高压直流换流站的可听噪声
GB/T 30553——2014基于电压源换流器的高压直流输电GB/T 34118高压直流系统用电压源换流器术语GB/T34139—2017柔性直流输电换流器技术规范GB/T 36498——2018柔性直流换流站绝缘配合导则NB/T31060风力发电设备环境条件
NB/T 31094 风力发电设备海上特殊环境条件与技术要求
ISO 12944-2色漆和清漆防护漆体系对钢结构的腐蚀防护―第﹖部分:环境分类(Paints andvarnishes-Corrosion protection of steel structures by protective paint systems-Part 2: Classification of envirouments)3术语和定义
GB/T 34139—2017、GB/T 34118、NB/T 31060、NB/T 31094界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
标准图片预览
标准内容
ICS29.200
CCSK46
中华人民共和国能源行业标准
NB/T10646—2021
海上风电场
直流接入电力系统用换流器
技术规范
Technical specification for voltage source converters of DC transmissionsystems integrating offshorewind farms2021-04-26发布
行业标准信息服务平台
2021-10-26实施
国家能源局
行业标准信息服务平台
范围·
规范性引用文件
术语和定义
4使川条件
5参数及额定值
6技术要求
7铭牌、包装、贮存和运输
附录A（资料性）模块化多电平换流器拓扑结构次
NB/T10646—2021
行业标准信息服务平台
NB/T10646—2021
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。本文件由中国电器工业协会提出。本文件由能源行业风电标准化技术委员会风电电器设备分技术委员会（NEA/TC1/SC6）归口。本文件主要起草单位：清华大学、机械工业北京电工技术经济研究所、清华四川能源五联网研究院、西安西电电力系统有限公司、中国长江三峡集团有限公司、上海电气输配电集团有限公司、荣信汇科电气技术有限责任公司、上海电气风电集团股份有限公司、明阳智慧能源集团股份公司、特变电工新疆新能源股份有限公司、中国电力科学研究院有限公司、国网北京经济技术研究院、北京四方继保自动化股份有限公司、南方电网科学研究院有限责任公司。本文件参与起草单位：中国电力工程顾问集团中南电力设计院有限公司、山东泰开高压开关有限公司、平高集团有限公司、北京电力设备总厂有限公司、北京交通人学、南京南瑞继保电气有限公司、北京金风科创风电设备有限公司、远景能源有限公司、中国）核新能源控股有限公司、维谛技术（西安）有限公司、中国船级社质量认证公司、北方工业大学、天津天传电控设备检测有限公司、北京鉴衡认证中心有限公司、国家电控配电设备质量监督检验中心、中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司、许继集团有限公司、全球能源互联网集团公司、上海麟荣中子技术有限公司。本文件起草人：曾嵘、宋强、赵彪、果岩、崔鹤松、郭振岩、余占清、届、娄彦涛、孙长平、陈国栋、缪勇、易荣、张学礼、韩雪姣、俞庆、杨才建、刘嘉明、林卫星、张新刚、乐波、司喆、张祖安、孙小平、刘琦、唐博进、郭明珠、代林旺、刘友伟、齐琛、吴磊、刘超、肖风良、程铁汉、张月华、吴学智、杨兵、杨志下、红霞、苑国锋、李战龙、白亮、付宗鑫、李浩然、孔繁婷、杨建军、吴庆范、张赞、隋鲁波。
本文件为首次发布。
行业标准信息服务平台
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)。
1范围
直流接入电力系统用换流器
海上风电场
NB/T10646-2021
技术规范
本文件规定了海上风电场自流接入电力系统电压源型换流器（以下简称“换流器”）的使用条件、参数及额定值、技术要求，以及铭牌、包装、贮存和运输等。本文件适用海上风电场直流接入电力系统用换流器。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义件必不可少的条款。其中，注口期的引用文件，仅该日期对应的版木适用于本文件：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/T191包装储运图示标志
GB/T2423.16电上电子产品环境试验第2部分：试验方法试验J及导则：长霉
GB/T12325
GB/T12326
电能质量
电能质量
GB/T12668.2-
值的规定
GB/T13384
GB/T13540
GB/T14549
GB/T15543
GB/T15945
GB/T18481
GB/T22075
供电电压偏差
电压波动和闪变
调速电气传动系统
机电产品包装通用技术条件
第2部分：一要求
高压开关设备和控制设备的抗震要求电能质量
电能质量
电能质量
电能质量
公用电网谐波
三相电压不平衡
电力系统额率偏差
暂时过电压和瞬态过电压
高压直流换流站的可听噪市
GB/T30553—
-2014基于电压源换流器的高压直流输电低压交流变频电气传动系统额定标准信息
高压直流系统用电压源换流器术语GB/T34118
柔性直流输电换流器技术规范
GB/T34139—2017下载标准就来标准下载网
GB/T36498—2018柔性直流换流站绝缘配合导则NB/T31060
风力发电设备环境条件
NB/T31094
风力发电设备海上特殊环境条件与技术要求色漆和清漆防护漆体系对钢结构的腐蚀防护第2部分：环境分类（paints andISO12944-2
w务平
varnishcs-Corrosion protcction of stccl structures by protective paint systems-Part 2:Classification of en vieiment:3术语和定义
GB/T34139—2017、GB/T34118、NB/T31060、NB/T31094界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
海上柔性直流换流站offshorevoltagesourceconverterstation山一个或多个电压源换流器单元、电抗器、变压器、控制设备、监测设备、保护设备、测量设备和1
NB/T106462021
辅助设施等组成的、建在海上的柔性自流换流站。3.2
公共连接点pointofcommoncoupling海上柔性直流换流站联接变压器的交流电网侧。4使用条件
4.1正常使用条件
换流器使用环境应满足以下要求：a）温度范用为10℃~50℃：
相对湿度最大值为60%：
盐雾：有；
霉菌：有；
振动：有：
阀厅气压保持微正压。
4.2特殊使用条件
不符合4.1的规定时，应出供应方与采购方确定。5参数及额定值
5.1额定直流电压
换流器的额定直流电压可从GB/T34139一2017中5.1所列数值选取。对额定直流电压有特殊要求时，应出供应方与采购方协商确定。5.2额定有功功率
换流器的直流额定有功功率应根据具体工程要求选取5.3额定无功功率
标准信息服务平台
换流器在公共连接点的额定无功功率应根据具体工程头选取。6技术要求
6.1结构外观
换流器的结构外观要求如下：
a）金属材料应具有耐腐蚀性能，或采用经过耐腐蚀处理的材料；b）绝缘材料应具有无毒、耐火、滞燃、防荐和防潮性能，或是采用经过相应处理的外壳防护等级：IP等级不应小于IP23：防腐等级：应满足ISO12944-2中C3的要求；d
防霉性能：绝缘材料应具有防霉能力，经长霉试验后长霉程度不应超过GB/T2423.16中2b的要求：
抗震要求：应满足GB/T13540的规定。6.2换流器电气结构
NB/T10646—2021
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。换流器电气结构应满足GB/T34139-2017中6.3的有关规定、6.3换流器的设计
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；
主接线方案；
拓扑结构：
接口；
参数选择；
控制和保护配置；
冷却方式选择：
辅助系统；
换流阀安装方式；
维护。
6.3.2绝缘配合
换流器绝缘配合应满足GB/T36498一2018中9.5和9.6的要求，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。
6.3.3一般要求和基本技术参数
6.3.4电气性能要求
换流器的电气性能应满足GB/T34139—2017中6.4.3的有关规6.3.5机械性能要求
换流器的机械性能应满足GB/T34139一2017中6.4.2的有关规定。6.3.6亢余
根据可靠性要求，基丁系统总体失效率估算换流器功率部件几余度。换流器允余度不宣小于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，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。
NB/T 10646—2021
6.4电压和功率控制
6.4.1公共连接点交流电压控制
换流器通常运行丁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，对于公共连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；电压谐波满足GB/T14549的要求；c）
d）电压波动及闪变满足GB/T12326的要求；暂时过压和瞬态过压满足GB/T18481的要求；f）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能
当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压运行的功能，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电压和交流侧的无功功率。
6.4.3黑启动功能
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动态性能
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：行业标准信息服务平台
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；
短路故障；
开路故障。
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）母线或线路极间路故障：
b）母线或线路极对地短路故障；c）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4
电流的方式向海上风电场交流系统提供一定的动态无功支撑。6.5.4交流系统故障下电压源换流器的耐受能力NB/T10646—2021
对于持续时间不大于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。6.6监控功能
电压源换流器的控制单元应保证阀在次系统正常成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。在余级全部损坏后，阅控制单元应能发出警报。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：能够正确响应控制保护系统发出的控制命令：a
能够正确反馈换流器及阀控制单元状态信息；b)
需满足系统对阅控的指标要求，如环流抑制、功率阶跃、换流器保护、c）
电压波动、模块温度监
测等：
d）应对换流器内部上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6.7保护功能
电压源换流器的保护设备应自动适用海上风电场直流接入电力系统的各种运行方式，并保证其安全性、可靠性、选择性与快速性。6.8电磁环境指标
6.8.1可听噪声
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白流电磁场。交流电磁场是巾中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，直流电磁场是山电需噪空线路、直流连接设备和直流设备自身产标准信息服务平台
生的。
6.8.3电磁兼容（EMC）
电磁兼容性能应满足GB/T30553—2014中10.4的要求，7铭牌、包装、贮存和运输
7.1铭牌
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，铭牌的安装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：
额定直流电压：
额定直流电流；
NB/T10646—2021
d）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；
g）供应方名称；
h）：出厂口期；
标准代号：
换流器功率模块主要参数。
7.2包装
产品包装应符合GB/T13384的规定。换流器的外包装卜有收发标志、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：
安装说明书；
产品质量合格证；
电气接线图：
电气原理图；
出）检验报告。
7.3购存
7.3.1一般购存条件
换流器应采用合理的包装材料及方式，置于通风及非腐蚀性气体场所：a）环境温度：-25℃~+55℃；
b）相对湿度：≤85%；
模块和控制面板应防止凝露。
7.3.2特定贮存条件
换流器应采用合理的防水、防潮、防锈、防等、防震及防磕碰包装或措施，在各种储运、装卸条件标准信息服务平台
下，不应因包装不善而出现损坏、变质、精度降低等现象，并能防磕、碰、伤、脏、锈、漏、松等七害的发生。
a）水：应避免雨、雪等侵入；
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：c
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，应规定作的材料耐霉度；
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、防碰能力。f)
7.4运输
气候条件、机械条件及异常气候条件下的运输应符合GB/T12668.2一20024.3的规定。6
附录A
（资料性）
模块化多电平换流器拓扑结构
NB/T10646-2021
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，见图A，1。其中，单个阀一般由三相、六个桥臂组成，每个桥臂由阀组件及桥臂电抗器组成，每个阀出若干个阀塔串联组成，每个阀塔般分层布置有多个阀组件，每个阀组件由多个模块化多中平换流器标准组件（功率模块）串联组成。功率
相单元
公共连接点
桥臂电抗器
变压器
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换流电各单元，山全控型开关器件（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者半桥、全析式等拓扑结构形式，可以组成半桥式、全桥式或半桥、全桥混合式换流器。换流电路单元拓扑结构如图2所示。准信息服务平台
半桥式
全桥式
换流电路单元的典型拓扑
行业标准信息服务平台
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CCSK46
中华人民共和国能源行业标准
NB/T10646—2021
海上风电场
直流接入电力系统用换流器
技术规范
Technical specification for voltage source converters of DC transmissionsystems integrating offshorewind farms2021-04-26发布
行业标准信息服务平台
2021-10-26实施
国家能源局
行业标准信息服务平台
范围·
规范性引用文件
术语和定义
4使川条件
5参数及额定值
6技术要求
7铭牌、包装、贮存和运输
附录A（资料性）模块化多电平换流器拓扑结构次
NB/T10646—2021
行业标准信息服务平台
NB/T10646—2021
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。本文件由中国电器工业协会提出。本文件由能源行业风电标准化技术委员会风电电器设备分技术委员会（NEA/TC1/SC6）归口。本文件主要起草单位：清华大学、机械工业北京电工技术经济研究所、清华四川能源五联网研究院、西安西电电力系统有限公司、中国长江三峡集团有限公司、上海电气输配电集团有限公司、荣信汇科电气技术有限责任公司、上海电气风电集团股份有限公司、明阳智慧能源集团股份公司、特变电工新疆新能源股份有限公司、中国电力科学研究院有限公司、国网北京经济技术研究院、北京四方继保自动化股份有限公司、南方电网科学研究院有限责任公司。本文件参与起草单位：中国电力工程顾问集团中南电力设计院有限公司、山东泰开高压开关有限公司、平高集团有限公司、北京电力设备总厂有限公司、北京交通人学、南京南瑞继保电气有限公司、北京金风科创风电设备有限公司、远景能源有限公司、中国）核新能源控股有限公司、维谛技术（西安）有限公司、中国船级社质量认证公司、北方工业大学、天津天传电控设备检测有限公司、北京鉴衡认证中心有限公司、国家电控配电设备质量监督检验中心、中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司、许继集团有限公司、全球能源互联网集团公司、上海麟荣中子技术有限公司。本文件起草人：曾嵘、宋强、赵彪、果岩、崔鹤松、郭振岩、余占清、届、娄彦涛、孙长平、陈国栋、缪勇、易荣、张学礼、韩雪姣、俞庆、杨才建、刘嘉明、林卫星、张新刚、乐波、司喆、张祖安、孙小平、刘琦、唐博进、郭明珠、代林旺、刘友伟、齐琛、吴磊、刘超、肖风良、程铁汉、张月华、吴学智、杨兵、杨志下、红霞、苑国锋、李战龙、白亮、付宗鑫、李浩然、孔繁婷、杨建军、吴庆范、张赞、隋鲁波。
本文件为首次发布。
行业标准信息服务平台
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)。
1范围
直流接入电力系统用换流器
海上风电场
NB/T10646-2021
技术规范
本文件规定了海上风电场自流接入电力系统电压源型换流器（以下简称“换流器”）的使用条件、参数及额定值、技术要求，以及铭牌、包装、贮存和运输等。本文件适用海上风电场直流接入电力系统用换流器。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义件必不可少的条款。其中，注口期的引用文件，仅该日期对应的版木适用于本文件：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/T191包装储运图示标志
GB/T2423.16电上电子产品环境试验第2部分：试验方法试验J及导则：长霉
GB/T12325
GB/T12326
电能质量
电能质量
GB/T12668.2-
值的规定
GB/T13384
GB/T13540
GB/T14549
GB/T15543
GB/T15945
GB/T18481
GB/T22075
供电电压偏差
电压波动和闪变
调速电气传动系统
机电产品包装通用技术条件
第2部分：一要求
高压开关设备和控制设备的抗震要求电能质量
电能质量
电能质量
电能质量
公用电网谐波
三相电压不平衡
电力系统额率偏差
暂时过电压和瞬态过电压
高压直流换流站的可听噪市
GB/T30553—
-2014基于电压源换流器的高压直流输电低压交流变频电气传动系统额定标准信息
高压直流系统用电压源换流器术语GB/T34118
柔性直流输电换流器技术规范
GB/T34139—2017下载标准就来标准下载网
GB/T36498—2018柔性直流换流站绝缘配合导则NB/T31060
风力发电设备环境条件
NB/T31094
风力发电设备海上特殊环境条件与技术要求色漆和清漆防护漆体系对钢结构的腐蚀防护第2部分：环境分类（paints andISO12944-2
w务平
varnishcs-Corrosion protcction of stccl structures by protective paint systems-Part 2:Classification of en vieiment:3术语和定义
GB/T34139—2017、GB/T34118、NB/T31060、NB/T31094界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
海上柔性直流换流站offshorevoltagesourceconverterstation山一个或多个电压源换流器单元、电抗器、变压器、控制设备、监测设备、保护设备、测量设备和1
NB/T106462021
辅助设施等组成的、建在海上的柔性自流换流站。3.2
公共连接点pointofcommoncoupling海上柔性直流换流站联接变压器的交流电网侧。4使用条件
4.1正常使用条件
换流器使用环境应满足以下要求：a）温度范用为10℃~50℃：
相对湿度最大值为60%：
盐雾：有；
霉菌：有；
振动：有：
阀厅气压保持微正压。
4.2特殊使用条件
不符合4.1的规定时，应出供应方与采购方确定。5参数及额定值
5.1额定直流电压
换流器的额定直流电压可从GB/T34139一2017中5.1所列数值选取。对额定直流电压有特殊要求时，应出供应方与采购方协商确定。5.2额定有功功率
换流器的直流额定有功功率应根据具体工程要求选取5.3额定无功功率
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换流器在公共连接点的额定无功功率应根据具体工程头选取。6技术要求
6.1结构外观
换流器的结构外观要求如下：
a）金属材料应具有耐腐蚀性能，或采用经过耐腐蚀处理的材料；b）绝缘材料应具有无毒、耐火、滞燃、防荐和防潮性能，或是采用经过相应处理的外壳防护等级：IP等级不应小于IP23：防腐等级：应满足ISO12944-2中C3的要求；d
防霉性能：绝缘材料应具有防霉能力，经长霉试验后长霉程度不应超过GB/T2423.16中2b的要求：
抗震要求：应满足GB/T13540的规定。6.2换流器电气结构
NB/T10646—2021
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。换流器电气结构应满足GB/T34139-2017中6.3的有关规定、6.3换流器的设计
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；
主接线方案；
拓扑结构：
接口；
参数选择；
控制和保护配置；
冷却方式选择：
辅助系统；
换流阀安装方式；
维护。
6.3.2绝缘配合
换流器绝缘配合应满足GB/T36498一2018中9.5和9.6的要求，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。
6.3.3一般要求和基本技术参数
6.3.4电气性能要求
换流器的电气性能应满足GB/T34139—2017中6.4.3的有关规6.3.5机械性能要求
换流器的机械性能应满足GB/T34139一2017中6.4.2的有关规定。6.3.6亢余
根据可靠性要求，基丁系统总体失效率估算换流器功率部件几余度。换流器允余度不宣小于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，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。
NB/T 10646—2021
6.4电压和功率控制
6.4.1公共连接点交流电压控制
换流器通常运行丁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，对于公共连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；电压谐波满足GB/T14549的要求；c）
d）电压波动及闪变满足GB/T12326的要求；暂时过压和瞬态过压满足GB/T18481的要求；f）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能
当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压运行的功能，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电压和交流侧的无功功率。
6.4.3黑启动功能
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动态性能
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：行业标准信息服务平台
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；
短路故障；
开路故障。
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）母线或线路极间路故障：
b）母线或线路极对地短路故障；c）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4
电流的方式向海上风电场交流系统提供一定的动态无功支撑。6.5.4交流系统故障下电压源换流器的耐受能力NB/T10646—2021
对于持续时间不大于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。6.6监控功能
电压源换流器的控制单元应保证阀在次系统正常成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。在余级全部损坏后，阅控制单元应能发出警报。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：能够正确响应控制保护系统发出的控制命令：a
能够正确反馈换流器及阀控制单元状态信息；b)
需满足系统对阅控的指标要求，如环流抑制、功率阶跃、换流器保护、c）
电压波动、模块温度监
测等：
d）应对换流器内部上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6.7保护功能
电压源换流器的保护设备应自动适用海上风电场直流接入电力系统的各种运行方式，并保证其安全性、可靠性、选择性与快速性。6.8电磁环境指标
6.8.1可听噪声
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白流电磁场。交流电磁场是巾中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，直流电磁场是山电需噪空线路、直流连接设备和直流设备自身产标准信息服务平台
生的。
6.8.3电磁兼容（EMC）
电磁兼容性能应满足GB/T30553—2014中10.4的要求，7铭牌、包装、贮存和运输
7.1铭牌
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，铭牌的安装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：
额定直流电压：
额定直流电流；
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d）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；
g）供应方名称；
h）：出厂口期；
标准代号：
换流器功率模块主要参数。
7.2包装
产品包装应符合GB/T13384的规定。换流器的外包装卜有收发标志、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：
安装说明书；
产品质量合格证；
电气接线图：
电气原理图；
出）检验报告。
7.3购存
7.3.1一般购存条件
换流器应采用合理的包装材料及方式，置于通风及非腐蚀性气体场所：a）环境温度：-25℃~+55℃；
b）相对湿度：≤85%；
模块和控制面板应防止凝露。
7.3.2特定贮存条件
换流器应采用合理的防水、防潮、防锈、防等、防震及防磕碰包装或措施，在各种储运、装卸条件标准信息服务平台
下，不应因包装不善而出现损坏、变质、精度降低等现象，并能防磕、碰、伤、脏、锈、漏、松等七害的发生。
a）水：应避免雨、雪等侵入；
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：c
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，应规定作的材料耐霉度；
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、防碰能力。f)
7.4运输
气候条件、机械条件及异常气候条件下的运输应符合GB/T12668.2一20024.3的规定。6
附录A
（资料性）
模块化多电平换流器拓扑结构
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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，见图A，1。其中，单个阀一般由三相、六个桥臂组成，每个桥臂由阀组件及桥臂电抗器组成，每个阀出若干个阀塔串联组成，每个阀塔般分层布置有多个阀组件，每个阀组件由多个模块化多中平换流器标准组件（功率模块）串联组成。功率
相单元
公共连接点
桥臂电抗器
变压器
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换流电各单元，山全控型开关器件（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者半桥、全析式等拓扑结构形式，可以组成半桥式、全桥式或半桥、全桥混合式换流器。换流电路单元拓扑结构如图2所示。准信息服务平台
半桥式
全桥式
换流电路单元的典型拓扑
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