DLT 5460-2025 换流站站用电设计规程标准立项发展报告

换流站站用电设计规程标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:CodeforDesignofAuxiliaryPowerSupplySystemforConverterStations摘要本报告旨在全面阐述《换流站站用电设计规程》（DL/T5460-2025）的立项背景、技术内容、编制过程及未来发展趋势。随着我国“双碳”目标的深入推进和新型电力系统的构建，高压直流输电技术在大容量、远距离输电及新能源消纳中发挥着不可替代的作用。换流站作为直流输电系统的核心节点，其站用电系统设计的可靠性、安全性和经济性直接关系到整个直流系统的稳定运行。本规程的立项和发布，旨在解决原有设计标准在应对特高压直流工程、柔性直流工程以及新设备、新技术应用中出现的技术空白与不足。报告详细介绍了规程的主要修订内容，包括站用电负荷分级与计算原则的优化、交流与直流站用电系统接线方案的完善、设备选型与布置的技术要求、节能及智能化设计的新增要求等。通过对参与编制的主要单位——电力规划设计总院的详细介绍，展现了该规程的权威性和专业性。结论部分指出，该规程的发布实施将有力提升我国换流站设计水平，保障电网安全稳定运行，并对未来高标准、智能化的直流输电工程设计具有深远的指导意义。关键词换流站；站用电；设计规程；直流输电；电力标准；可靠性；智能化Keywords:ConverterStation;AuxiliaryPowerSupply;DesignCode;HVDCTransmission;PowerStandard;Reliability;Intelligentization1.引言高压直流输电（HVDC）技术因其在远距离、大容量电力传输和非同步电网互联方面的显著优势，已成为我国跨区电网互联和清洁能源大规模外送的关键技术。换流站，作为直流输电系统的心脏，承担着交、直流电能转换的核心任务。其内部的站用电系统，即换流站的辅助电力系统，负责为站内所有辅助设备（如冷却系统、控制系统、保护装置、照明、阀厅空调等）提供安全、可靠的电源。站用电系统的设计质量，直接决定了换流站的启停、运行、维护乃至事故处理的能力，是保障直流系统安全稳定运行的命脉。原行业标准《换流站站用电设计技术规定》（DL/T5460-2012）自实施以来，对规范换流站站用电设计、保障工程建设质量发挥了重要作用。然而，随着近十年来我国特高压直流输电技术（如±800kV、±1100kV）、柔性直流输电技术（如张北、昆柳龙等工程）的快速发展和广泛应用，新的换流阀技术、大容量设备、智能化运维需求以及更严格的安全可靠性要求，对站用电系统的设计提出了新的、更高的挑战。例如，柔性直流换流站的控制保护系统更为复杂，对电源的供电质量要求更高；大型换流站的自用电负荷容量大幅增加；新型储能等设备的接入也对站用电配置产生影响。在此背景下，由国家能源局下达任务，电力行业电力规划设计标准化技术委员会归口管理，电力规划设计总院及国内外多家顶级设计院和运行单位共同对《换流站站用电设计技术规定》进行修订，并升版为《换流站站用电设计规程》（DL/T5460-2025）。本报告的发布，正是为了系统性地回顾此次标准立项与修订的历程，深入解析新标准的核心技术要点，从而为行业内的规划、设计、建设、运行及管理人员提供权威的技术参考，推动我国换流站设计水平迈向新的高度。2.标准立项背景与编制依据2.1立项背景与技术驱动力1.特高压与多端混合直流技术发展：随着±800kV乃至±1100kV特高压直流输电工程的投运，单座换流站的容量和占地面积空前增大，导致站用电负荷激增。原标准中关于负荷分级和电源配置的规定已难以完全满足大规模、高可靠性要求的特高压换流站。此外，多端柔性直流和混合直流（LCC-VSCHybrid）技术的应用，使得换流站内部的拓扑结构和运行方式更为复杂，对站用电系统的切换逻辑、电源自动转换装置（ATS）的配置提出了新要求。2.新设备与新材料的应用：新型换流阀（如IGBT）、大容量变压器、模块化多电平换流器（MMC）等新设备对冷却方式（水冷、风冷）、电源电压等级（如400V/690V）及备用方式提出了差异化需求。同时，预制舱式、模块化等新型建站模式的应用，也对站用电设计方法提出了新的适应性问题。3.智能化与数字化运维需求：在“数字电网”和“智慧能源”的发展趋势下，换流站正朝着无人值守、集中监控、智能运维的方向发展。站用电系统需要具备更高的自动化水平，例如实现智能负荷管理、电能质量监测、在线故障诊断及远程控制功能。原标准在智能化设计方面存在空白。4.清洁能源与储能接入：部分换流站位于电网末端或新能源富集区，可能面临外部电源薄弱的问题。同时，为了提升应急供电能力和参与电网调峰调频，站内配置电化学储能系统已成为趋势。如何将储能系统接入站用电网络，并实现高效管理与控制，也是新标准需要回应的重要议题。5.节能环保要求：国家对节能减排和绿色发展提出了更高要求。站用电系统作为换流站的内部能耗大户，需要通过优化接线方案、选择高效节能变压器和电动机、推广变频技术等手段，降低站用电率。原标准在节能设计方面的指导性不足。2.2编制原则与依据本规程的编制遵循以下基本原则：*安全第一、可靠性优先：严格遵循国家《安全生产法》、《电力安全工作规程》等法律法规，确保站用电设计在任何工况下（包括故障和检修）都能保证人身、电网和设备安全，并满足换流站对电源持续供电的最高可靠性要求。*技术先进、经济合理：积极吸收国内外直流输电领域的最新研究成果和工程实践经验，鼓励采用成熟、可靠的新技术、新设备、新材料。在确保安全可靠的前提下，优化设计，降低工程投资和运行成本。*协调统一、适用性强：与《高压直流换流站设计规范》（GB/T36714）、《电力工程直流电源系统设计技术规程》（DL/T5044）、《35kV～220kV无人值班变电站设计规程》（DL/T5103）等相关标准协调一致。同时，充分考虑不同类型（常规直流、柔性直流、混合直流）、不同电压等级（±500kV、±800kV、±1100kV）换流站的技术特点，增强标准的普适性和可操作性。*面向未来、适度超前：结合新型电力系统发展趋势，预留智能化、模块化、绿色化发展的接口和空间，确保标准在较长时期内仍具有指导意义。3.标准主要技术内容修订解析本次修订对原标准进行了系统性完善和提升，新增及修订的重点技术内容主要包括以下方面：3.1负荷分级与计算原则优化*精细化负荷分级：原标准将站用电负荷划分为一、二、三类。新规程根据换流阀类型（LCC或VSC）、控制保护系统的重要性、以及对电网安全稳定的影响程度，对负荷进行了更细致的分级。例如，对于柔性直流换流站的核心控制系统、功率模块水冷系统的关键泵组，其重要性等级被明确提升，要求配置更高等级的冗余电源。*系统化负荷计算：引入“计算负荷”概念，明确了基于所有同时运行设备的最大运行方式下的负荷计算方法。特别针对特大型站点，增加了考虑设备损耗、线路压降、变压器经济运行区间等因素的负荷计算修正公式，使设计裕度更加精确，避免了设计容量过小或过大造成的安全隐患或资源浪费。3.2交流站用电系统接线与设备*高压侧接线灵活性：针对从不同电压等级（如500kV、220kV、110kV）主变压器引接站用电源的多种场景，完善了高压站用变压器（SST）的接线方式和保护配置要求。增加了对“双电源分列运行”和“互为备用”两种经典接线方式的详细设计指导，以及对“一用一备自动投切”等更高级别可靠性的配置说明。*低压侧配电新要求：针对预制舱、移动式换流站等新型建设模式，补充了低压配电柜（MCC）的选型、布置及接口技术规定。增加了对电源自动转换开关（ATS）的选型要求，明确其在关键负荷供电回路中的可靠性和切换时间指标。*接地与防雷：根据新的接地规范（如GB/T50065）要求，更新了换流站站用电交流系统的接地方式（如TN-S、IT系统）的选择原则，明确了在不同土壤电阻率、不同安全等级区域下的具体工艺要求。3.3直流站用电系统革新*电压等级确定：考虑到特高压换流站中阀控设备、继电保护装置的直流负荷容量增大，对原有110V/220V直流系统电压等级的适用性进行了分析。新规程明确了在容量超过一定阈值时，可考虑采用220V系统，并对采用DC/DC变换器进行电压变换的可行性提出了技术要求。*蓄电池配置与运行：基于换流站事故保安负荷持续放电时间的要求以及阀门的动作特性，优化了蓄电池组容量和单体数量的计算方法。增加了对阀控式铅酸蓄电池（VRLA）和磷酸铁锂电池（LFP）等新型电池技术的适用性及充放电管理要求。*直流馈线网络结构：针对柔性直流换流站中IGBT模块驱动板等高可靠性负荷，增加了采用分层、分区、放射式与环形相结合的多级供电网络设计要求，确保任一馈线故障不会导致关键负荷失电。3.4智能化和节能设计*智能化设计导则：首次单列章节，系统地提出了站用电系统的智能化设计框架。包括：设置智能电表与传感器，构建负荷监测系统；部署能量管理系统（EMS），实现负荷的预测、调度与需求响应；建立设备在线监测与诊断平台，预测消防、暖通、空调等辅助设备的故障；增设与站内综合自动化系统（SCADA）的数据接口，为未来无人值守提供支撑。*节能技术与措施：明确要求选用能效等级不低于GB18613规定的2级能效的电动机。鼓励采用变频调速装置优化水泵、风机等变频负载的运行效率。要求对变压器进行经济运行分析，并根据负载率合理选择容量和台数。同时，新增了光伏、储能等新能源接入站用电系统的设计导则，鼓励利用站区资源实现局域消纳。3.5设备选型与布置要求*适应新设备的选型：针对240V/400V/690V等不同电压等级的辅助设备，提出了明确的电气参数、防护等级（IP）、绝缘配合等要求。增加了对干式变压器、低损耗电缆、新型断路器和熔断器的推荐选型指导。*空间布局与安全性：考虑到特殊环境（如盐雾、高海拔、地震区）的影响，对屏柜的布置间距、通风散热、抗震性能、防火分区等提出了更严格的要求。特别是在阀厅附近、蓄电池室等重点区域，强调了防爆、防腐、防水、防火的设计措施。4.主要参与单位介绍：电力规划设计总院《换流站站用电设计规程》（DL/T5460-2025）的制定和修订工作，由我国电力工程行业的核心权威机构——电力规划设计总院牵头承担。机构定位与历史沿革电力规划设计总院（简称“电规总院”）成立于1953年，是经国家批准成立的全国电力行业唯一专门从事电力规划和设计的综合性研究机构。作为国家能源局的重要智库和电力行业标准化工作的主要技术支撑单位，电规总院长期肩负着电力工程规划、咨询、评估、审查和标准化管理等重要职责。其组织制定或参与修订的标准，往往代表了我国电力行业在该领域的最新技术水平和发展方向。在本标准制定中的核心作用在此次《换流站站用电设计规程》的修订工作中，电规总院作为主持单位，发挥了决定性的组织和技术引领作用：1.统筹策划与顶层设计：电规总院组织行业专家深入调研国内外直流输电技术发展现状及未来趋势，系统梳理了原标准在应用过程中暴露出的问题，并组织百余位来自中国电力工程顾问集团各大设计院（如西南院、华东院、中南院等）、国家电网、南方电网、各大设备制造商的专家，共同确立了本次修订的技术路线、大纲和关键创新点。2.关键技术攻关与决策：针对特高压换流站负荷剧增、可靠性要求高等技术难题，电规总院组织开展了专项研究，如“特高压换流站站用电系统可靠性提升方案研究”、“柔性直流换流站站用电系统设计关键技术研究”，为本规程中负荷分级、电源配置及智能化设计等核心条款的制定提供了坚实的理论依据和数据支撑。3.组织协调与审查把关：电规总院主导完成了征求意见稿、送审稿、报批稿的全过程编制工作。在多次全国性的专家审查会和内部研讨会上，电规总院的专家凭借其深厚的理论功底和丰富的工程经验，对各方提出的修改意见进行了科学、公正的归纳和裁决，确保了标准内容的权威性、科学性和先进性。最终，该标准由国家能源局正式批准发布。电规总院深度参与本规程的修订，不仅体现了其在电力标准化领域的龙头地位，也确保了新标准能够紧密贴合我国直流输电工程的实际需求和最新技术成果，为我国新型电力系统的安全、高效建设提供了关键的技术保障。5.结论与展望《换流站站用电设计规程》（DL/T5460-2025）的发布与实施，标志着我国在高压直流输电领域标准化工作取得了新的重要突破。本标准不仅是对原有技术规定的全面升级，更是对过去十年间我国特高压、柔性直流等重大工程实践经验的一次系统性总结与提炼。通过对负荷分级、接线方式、设备选型、智能化及节能设计等核心内容的系统性修订，新规程显著提升了换流站站用电系统的设计水平，为保障我国交直流混联大电网的安全稳定运行、促进清洁能源高效利用提供了坚实的标准支撑。展望未来，标准化工作将呈现出以下几个发展趋势：1.