IEC TS 63042-1032025 特高压交流输电系统 第103部分系统规划和设计的安全性和稳定性要求标准立项发展报告

特高压交流输电系统第103部分：系统规划和设计的安全性和稳定性要求标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:UHVACTransmissionSystems-Part103:SecurityandStabilityRequirementsforSystemPlanningandDesign摘要随着全球能源转型进程加速和新型电力系统建设持续深入，特高压交流输电技术作为实现大规模清洁能源远距离输送、优化全国乃至跨国能源资源配置的关键支撑，其系统规划与设计环节的安全性和稳定性要求日益成为行业关注焦点。本报告围绕国际电工委员会（IEC）发布的IECTS63042-103:2025《特高压交流输电系统第103部分：系统规划和设计的安全性和稳定性要求》技术规范，系统阐述了该标准的立项背景、编制历程、核心技术内容及其行业应用价值。报告指出，该标准首次在国际层面系统性地规定了特高压交流输电系统在规划与设计阶段的安全稳定技术准则，覆盖了系统安全稳定判据、故障穿越能力要求、多馈入直流交互影响评估及新能源高占比场景下的适应性设计等关键技术领域，填补了国际电工标准体系中特高压交流系统规划设计安全稳定性专项标准的空白，对于指导各国特高压交流工程建设、促进跨国电网互联互通和推动全球能源绿色低碳转型具有重要的技术支撑和规范引领作用。关键词：特高压交流输电；系统规划与设计；安全稳定性；IEC标准；电力系统可靠性；新能源并网Keywords:UHVACtransmission;systemplanninganddesign;securityandstability;IECstandards;powersystemreliability;renewableenergyintegration1引言1.1研究背景在全球应对气候变化、推动能源结构优化升级的大背景下，特高压交流输电技术以其输送容量大、距离远、损耗低、占用土地资源少等显著优势，已成为各国实现大规模电力资源优化配置和清洁能源并网消纳的重要技术选择。中国作为特高压交流输电技术研发和工程实践的先行者，已建成多项特高压交流工程，形成了成熟的技术体系和丰富的运行经验。与此同时，国际上其他国家和地区也在积极推进特高压输电技术的研究与应用，亟需统一的技术标准予以规范和引导。然而，长期以来，国际电工委员会（IEC）层面尚缺乏专门针对特高压交流输电系统规划与设计阶段安全稳定性要求的系统性技术标准。已有标准多集中在设备制造、试验方法等领域，对于系统层面的安全稳定判据、规划设计准则等缺乏统一的技术规定，这在一定程度上制约了特高压交流技术的国际推广与应用合作。在此背景下，制定一项系统性的国际标准，明确特高压交流输电系统规划与设计的安全性和稳定性要求，具有重要的现实意义和深远的战略价值。1.2标准立项意义IECTS63042-103:2025的发布，是国际特高压交流输电标准化进程中的重要里程碑。该标准作为IECTS63042系列标准的第103部分，聚焦系统规划和设计环节的安全稳定性技术要求，为全球特高压交流输电工程的规划决策、方案设计和安全评估提供了统一的技术准则。其发布不仅有助于提升特高压交流输电系统规划设计的技术水平，降低系统性安全风险，更为促进跨国/跨区域电网互联、推动全球清洁能源资源的高效配置奠定了坚实的技术基础。2标准编制概况2.1标准基本信息-标准编号：IECTS63042-103:2025-标准名称：特高压交流输电系统第103部分：系统规划和设计的安全性和稳定性要求-英文名称：UHVACtransmissionsystems-Part103:Securityandstabilityrequirementsforsystemplanninganddesign-标准状态：现行-发布机构：国际电工委员会（IEC）-ICS分类号：29.240.10（输电网和配电网综合）-发布日期：2025年9月4日-语言版本：英语（电子版加密PDF格式）2.2编制背景与历程IECTS63042-103:2025的编制工作依托IEC第115技术委员会（TC115，负责特高压交流输电系统标准化工作）开展。TC115成立于2011年，专门负责100kV以上特高压交流输电系统的标准化工作。截至目前，TC115已发布多项与特高压交流输电系统相关的技术标准，涵盖系统导则、变电站、线路设计等多个方面。随着特高压交流输电工程在全球范围内的推广应用，TC115愈发意识到系统规划设计阶段安全稳定性标准的缺失是现有标准体系中的关键短板，遂于2021年前后启动本标准的编制工作。在编制过程中，来自中国、日本、德国、巴西等多个国家的专家共同参与，充分吸收了中国在特高压交流输电工程规划设计和运行方面的丰富经验，以及IEC现有相关标准的技术成果。经过多轮草案讨论、征求意见和修改完善，该标准于2025年9月4日正式发布。2.3标准定位本标准的定位为IEC技术规范（TechnicalSpecification,TS），属于IECTS63042系列标准的组成部分。其中63042标准的通用标题为《特高压交流输电系统》，下分多个部分，包括：-第1部分：通用导则（Generalguidelines）-第101部分：系统研究指南（Systemstudiesguide）-第102部分：系统设计指南（Systemdesignguide）-第103部分：系统规划和设计的安全性和稳定性要求（即本部分）本部分（第103部分）在系列标准中承担着明确安全稳定性技术指标和规划设计准则的核心职能，与第101部分（系统研究指南）和第102部分（系统设计指南）相互衔接、互为补充。作为技术规范，该标准的技术内容较国际标准（IS）更为灵活，旨在快速响应技术发展需求，为未来转化为正式国际标准奠定基础。3标准主要内容3.1适用范围与规范性引用文件本标准适用于标称电压100kV以上的特高压交流输电系统的规划和设计，涵盖从概念设计到详细设计的各个阶段。标准规定了在系统规划和设计过程中必须考虑的安全性和稳定性要求，包括但不限于系统安全稳定判据、故障分析、暂态稳定性、动态稳定性、电压稳定性、频率稳定性以及防御严重故障的能力等方面。标准的规范性引用文件包括IEC60050（国际电工词汇）、IECTS63042-101、IECTS63042-102以及IEC60919（高压直流输电系统性能）等现有标准，确保了标准体系内部的一致性。3.2系统安全稳定判据标准明确规定了特高压交流输电系统规划与设计中应遵循的安全稳定判据框架。这些判据包括但不限于：-N-1准则：系统在任一单一元件（线路、变压器、母线等）故障断开后，应能保持稳定运行，且不发生过负荷或电压越限。-N-2准则应用评估：针对特高压交流系统的重要输电通道和关键断面，标准建议在规划设计阶段对N-2故障场景进行充分评估，明确可接受的运行状态和必要的控制措施。-严重故障防御要求：针对多重故障、极端天气等严重故障场景，标准要求系统具备适当的事故防御能力和停电恢复能力。3.3暂态稳定性与动态稳定性要求特高压交流输电系统由于其电压等级高、输电距离远、输送功率大，其暂态稳定性和动态稳定性问题尤为突出。标准在暂态稳定性方面，对系统在遭受大扰动（如三相短路故障、单相接地故障等）后的功角稳定性、电压恢复能力和频率响应特性提出了明确的指标要求。在动态稳定性方面，标准重点关注系统在正常运行工况和小扰动条件下的阻尼特性，对低频振荡的抑制能力提出了相应的技术要求。3.4电压稳定性与频率稳定性要求标准对特高压交流输电系统的电压稳定性和频率稳定性分别提出了规划设计要求。在电压稳定性方面，标准要求系统应具备在各种运行方式和故障场景下维持电压在允许范围内的能力，并对无功功率补偿配置、电压调节策略等提出了技术原则。在频率稳定性方面，标准对系统的频率响应特性、一次调频和二次调频能力提出了要求，特别关注大功率缺额情况下的频率控制能力。3.5新能源高占比场景下的适应性设计要求针对当前全球能源转型中新能源装机占比持续提升的趋势，标准专门就高比例可再生能源接入场景下特高压交流输电系统的规划与设计提出了适应性要求。标准要求在进行系统规划设计时，应充分考虑新能源出力的波动性和间歇性特征，评估新能源大规模并网对系统安全稳定性的综合影响。同时，标准对特高压交流输电系统与新能源基地的协调规划、送受端电网的支撑能力等方面提出了技术指导。4标准的关键技术要点4.1多馈入直流交互影响评估在特高压交流输电系统规划中，往往伴随多条直流输电线路的馈入，形成多馈入直流系统。标准提出了多馈入直流系统与特高压交流系统的交互影响评估框架，包括多馈入短路比（MISCR）的计算方法及适用范围、换相失败风险评估要求，以及交直流系统协调控制策略的设计原则。这一要求对于保障交直流混联电网的安全稳定运行具有重要意义。4.2安全稳定控制系统的配置原则标准对特高压交流输电系统的安全稳定控制系统的配置提出了系统性要求，包括安全稳定控制系统的功能定位、控制策略的制定原则，以及第二道、第三道防线的配置深度要求。标准提出，在规划阶段就应统筹考虑安全稳定控制系统的总体架构和关键技术指标，确保其与一次系统建设同步规划、同步实施。4.3与保护系统的协调配合标准同时关注了安全稳定性要求与继电保护系统之间的协调配合问题，明确了保护系统在故障清除时间、断路器失灵保护配置、自适应保护策略应用等方面应满足的技术条件，并强调了保护系统的冗余配置和可靠性要求。5主要参与单位介绍在本标准的编制过程中，来自多个国家和地区的电力技术机构和企业深度参与，其中国家电网有限公司（StateGridCorporationofChina）作为全球特高压交流输电技术的重要实践者，发挥了核心的技术支撑和引领作用。国家电网有限公司是全球最大的公用事业企业之一，承担着中国绝大部分国土面积的电力供应和电网运营任务。在特高压交流输电领域，国家电网公司主导规划、建设和运营了多项世界上电压等级最高、输送容量最大的特高压交流输电工程，包括1000kV晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程、淮南—南京—上海1000kV特高压交流输电工程、锡盟—山东1000kV特高压交流输变电工程等，积累了覆盖系统规划、工程设计、设备制造、施工建设和运行维护全链条的丰富经验和技术成果。在IECTS63042-103:2025的编制过程中，国家电网有限公司选派了具备深厚理论基础和丰富工程实践经验的技术专家深度参与标准草案的起草、技术指标的论证和意见征求与反馈等各环节工作。公司依托其在特高压交流系统安全稳定分析、规划设计方面的多年研究成果和运行数据积累，为标准的各项技术条款提供了翔实的工程案例和科学的数据支撑。特别是在系统安全稳定判据设定、严重故障防御要求、多馈入直流交互影响评估等方面，国家电网有限公司的技术团队积极分享了在中国特高压交流工程建设运行中积累的经验和研究成果，有力地推动了相关技术条款的完善和成熟。此外，国家电网有限公司还积极参与了TC115框架下其他特高压交流输电系统系列标准的制定工作，为构建完整的国际特高压交流输电标准体系做出了突出贡献，充分展现了中国在特高压输电技术领域的国际影响力和技术话语权。6标准实施前景与行业影响6.1促进特高压交流输电技术的国际化推广IECTS63042-103:2025为全球范围内特高压交流输电系统的规划与设计提供了统一的安全稳定性技术准则。该标准的发布将有助于降低各国在特高压交流工程技术方案上的差异性和不确定性，促进技术交流和经验共享，为更多国家和地区规划和建设特高压交流输电工程提供明确的技术指引和决策参考。6.2支撑跨国/跨区域电网互联在“双碳”目标引领下，跨国跨区域电网互联已成为全球能源资源配置的重要趋势。特高压交流输电作为电网互联的重要技术手段，其规划设计阶段的安全稳定性保障直接关系到互联电网的运行可靠性。本标准的发布实施，将为跨国/跨区域特高压交流互联工程的规划论证和方案设计提供共同的技术语言和评估框架，有效促进国际电网互联合作项目的务实推进。6.3完善国际特高压标准体系本标准的发布填补了IECTC115标准体系中系统规划设计安全稳定性专项标准的空白，标志着特高压交流输电系统国际标准化工作从设备层面和系统研究层面进一步深化到规划设计安全稳定性要求的精细化规范化阶段。该标准与IECTS63042-101和IECTS63042-102等部分协同发力，共同构建起覆盖系统研究、系统设计和安全稳定性要求的完整技术标准链条。7结论与展望IECTS63042-103:2025的正式发布，是国际特高压交流输电标准化工作的一项重要成果，标志着全球范围内特高压交流输电系统规划和设计的安全稳定性要求首次有了系统性的国际统一技术规范。该标准凝聚了国际社会在特高压交流输电技术领域的先进经验和集体智慧，其内容既体现了特高压交流输电系统在安全稳定性方面的共性技术规律，又充分兼顾了不同国家和地区在电网结构、运行模式、新能源发展水平等方面的差异性特征，具有较强的普适性和可操作性。展望未来，随着全球能源转型进程不断加快和特高压交流输电技术持续演进，本标准将面临持续修订和完善的需求。一方面，新能源高比例接入、新型储能技术应用、电力电子化电力系统发展等新形势对特高压交流系统的安全稳定性提出了更高的要求，标准的适应性需要不断评估和更新。另一方面，随着更多国家和地区启动特高压交流工程建设，标准实施过程中的实践经验将为后续修订提供丰富的反馈信息。可以预见，IECTS63042-103:2025将在实践中不断发展和完善，并有望在条件成熟时转化为正式国际标准（IS），为全球特高压交流输电技术的健康发展提供更加坚实的技术制度保障。参考文献[1]IECTS63042-103:2025,UHVACtransmissionsystems-Part103:Securityandstabilityr