IEC 60700-22016+AMD12021 CSV 高压直流输电用晶闸管阀第2部分术语标准立项发展报告

高压直流输电用晶脉管阀第2部分：术语标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Thyristorvalvesforhighvoltagedirectcurrent(HVDC)powertransmission-Part2:Terminology摘要高压直流输电（HVDC）技术作为大规模电力传输的重要解决方案，在全球能源转型和智能电网建设中发挥着日益关键的作用。晶闸管阀作为高压直流输电系统中换流站的核心设备，其技术标准化工作对于保障工程质量、促进国际贸易、确保系统安全性和互操作性具有重要意义。本报告围绕国际电工委员会发布的IEC60700-2:2016+AMD1:2021CSV标准（《高压直流输电用晶闸管阀第2部分：术语》），系统分析了该标准的立项背景、制定依据、主要内容及其技术价值。该标准以英法双语形式发布，从属于IEC60700系列标准体系，对高压直流输电领域中涉及晶闸管阀的基本概念、设备构成、运行特性和工程应用等专业术语进行了统一规范。报告深入探讨了标准中术语分类体系的科学性、定义表述的严谨性，以及其在国际技术协作、工程设计、设备制造与运行维护等环节中的应用前景，旨在为标准使用者提供全面、权威的立项参考与发展指引，并就该标准对促进高压直流输电技术全球标准化进程的积极作用进行了总结与展望。关键词：高压直流输电；晶闸管阀；术语标准；IEC60700；标准化；换流站设备Keywords:HVDCTransmission;ThyristorValve;TerminologyStandard;IEC60700;Standardization;ConverterStationEquipment一、引言1.1立项背景随着全球能源资源分布与负荷中心的不均衡性日益凸显，高压直流输电技术凭借其远距离、大容量、低损耗的经济输电优势，已成为跨区域电网互联、深海风电送出及可再生能源大规模并网的关键技术手段。据国际能源署（IEA）统计，截至2023年，全球已投运的高压直流输电工程总容量已超过200GW，且在建和规划中的项目持续增长。在高压直流输电系统中，晶闸管阀作为换流站的核心换流设备，承担着交直流电能转换的重要功能，其设计水平、制造质量和运行可靠性直接影响整个输电工程的安全与经济性。然而，由于高压直流输电技术涉及高电压、大电流、复杂电磁环境及多学科交叉，长期以来业界对晶闸管阀相关术语的理解和使用在不同国家、不同制造商之间存在着显著差异。这种术语不一致的现象，不仅导致了国际技术交流中的沟通障碍，增加了工程设计、招投标和运维环节中因理解偏差而产生的风险和成本，还在一定程度上制约了技术经验的跨国传递和标准的协调统一。在此背景下，制定一部权威、统一的晶闸管阀术语标准成为国际电工委员会及全球电力行业的高度共识。1.2标准基本信息本报告所涉及的标准编号为IEC60700-2:2016+AMD1:2021CSV，其完整名称为《高压直流输电用晶闸管阀第2部分：术语》（Thyristorvalvesforhighvoltagedirectcurrent(HVDC)powertransmission-Part2:Terminology），由国际电工委员会（IEC）归口管理，具体由IEC第22技术委员会（电力电子系统与设备）下属的第22F分技术委员会（SC22F，输配电系统电力电子设备）负责制定与维护。该标准为现行有效版本，其合并版（CSV）整合了2016年第二版主标准与2021年发布的第一号修订件（AMD1）的全部内容，发布日期为2021年8月23日，语言版本为英语和法语，分类号属于整流器、转换器、稳压电源领域。该标准是IEC60700系列标准的重要组成部分，与IEC60700-1（第1部分：电气试验）和IEC60700-3（第3部分：晶闸管阀恢复期内短路电流的要求）等标准共同构建了完整的晶闸管阀国际标准体系。二、标准的编制原则与技术路线2.1制定依据与原则IEC60700-2:2016+AMD1:2021CSV的编制严格遵循了国际电工委员会的各项规程和导则，依据ISO/IEC导则第2部分的规范性要求确立标准框架，确保内容的合法性、权威性与国际适用性。在术语的收集、筛选和定义过程中，工作组充分参考了以下基础文件和既有资源：-IEC60050系列《国际电工词汇》（IEV），特别是IEC60050-551（电力电子学）中已确立的基础术语，保证新标准与既有术语体系的一致性；-IEC60700-1:2015关于晶闸管阀电气试验的具体技术内容和测试要求，从中提取相关设备部件和运行状态的术语；-CIGRE（国际大电网会议）技术手册中关于高压直流输电换流站设计、晶闸管阀冷却系统、控制保护系统等方面的行业共识和工程实践经验；-各主要制造商（如ABB、西门子、GE、中国国家电网所属相关企业等）在设计手册、技术规范和维护指南中广泛使用的工程习惯用语。编制过程中遵循了以下基本原则：一是术语收录的全面性与系统性，覆盖晶闸管阀从设计、制造到运行维护的全生命周期；二是定义表述的准确性与权威性，力求清晰、简洁、无歧义，与国际电工词汇体系衔接；三是术语选择的实用性与通用性，优选国际工程实践中已广泛接受的表达方式；四是多语言一致性，确保英法两个官方语言版本在概念上严格对应，同时兼顾其他语言的翻译需求。2.2与IEC60700系列标准的关系IEC60700系列标准是国际电工委员会关于高压直流输电用晶闸管阀的系列专用标准。该系列标准的结构如下：|标准编号|标准内容|状态||---------|---------|------||IEC60700-1|电气试验|现行||IEC60700-2|术语|现行（本报告）||IEC60700-3|晶闸管阀恢复期内短路电流的要求|现行|IEC60700-2在本系列中处于基础性地位，其为60700-1和60700-3提供了统一的语言基础和概念框架。在标准使用过程中，任何涉及晶闸管阀技术条件、试验方法和运行要求的规定均以第2部分确立的术语为准绳。此外，该标准还与其他IEC标准如IEC60633（高压直流输电用术语）、IEC61803（高压直流输电用换流站损耗计算）等形成了有机补充，共同支撑起高压直流输电领域的标准化大厦。三、标准的主要内容与结构分析3.1标准总体架构IEC60700-2:2016+AMD1:2021CSV作为一部术语标准，其内容严格按照ISO/IEC导则所规定的术语标准编写规则组织。标准的主体部分由若干按主题划分的章节构成，每个章节又包含若干词条，每个词条由"术语—英文定义—对应法语"三部分构成。2021年修订版（AMD1）在2016年版的基础上增加了近年来技术发展中新出现的重要术语，并对部分原有定义进行了精确化修订。标准的文本结构主要包括：-范围（Scope）：明确标准适用于高压直流输电用晶闸管阀领域的所有术语定义工作，涵盖了电网换相换流器（LCC）技术路线下的晶闸管阀；-规范性引用文件（Normativereferences）：列出了标准制定过程中引用的其他标准文件；-术语与定义（Termsanddefinitions）：标准的正文核心部分，按主题分组排列。3.2术语的主要分类及内容概览标准中术语涵盖的范围十分广泛，按照技术逻辑和工程实践可归为以下几个核心类别：（1）基本概念与阀类型术语这一类别收录了晶闸管阀的基础性术语，如"晶闸管阀"（thyristorvalve）、"换流器"（converter）、"换相"（commutation）、"整流"（rectification）、"逆变"（inversion）、"阀臂"（valvearm）、"阀段"（valvesection）等。这些术语构成了整个领域的概念基石。例如，标准中对"晶闸管阀"的定义强调了其由多个串联和/或并联连接的晶闸管级组成的模块化特征，以及其完成交流-直流转换的核心功能，准确界定了其与一般电力电子器件之间的区别与联系。（2）设备构成与部件术语晶闸管阀的物理构成复杂且精细，标准对组成阀体的各级结构和关键零部件给出了精确定义，包括："晶闸管级"（thyristorlevel）、"晶闸管堆"（thyristorstack）、"电抗器"（reactor）、"均压电路"（gradingcircuit）、"阻尼电路"（dampingcircuit）、"电子触发单元"（electronictriggeringunit）、"阀基电子设备"（valvebaseelectronics,VBE）、"晶闸管电子设备"（thyristorelectronics,TE）、"冷却散热器"（coolingheatsink）、"屏蔽罩"（shieldingelectrode）等。通过对这些结构术语的标准化界定，为不同制造商之间的技术交流和设备互换提供了语言基础。（3）运行特性与工况术语该部分术语用于准确描述晶闸管阀在各种运行状态下的电气特性和工作条件，包括："导通状态"（conductingstate）、"关断状态"（blockingstate）、"恢复期"（recoveryperiod）、"关断角"（extinctionangle）、"触发角"（firingangle）、"通态电压"（on-statevoltage）、"断态重复峰值电压"（repetitivepeakoff-statevoltage）、"反向重复峰值电压"（repetitivepeakreversevoltage）、"过冲"（overshoot）、"电流断续"（currentinterruption）等。这些术语的定义为IEC60700-1电气试验部分的各项试验项目和判定准则提供了明确的技术参照。（4）控制、保护和监测术语随着高压直流输电工程对自动化水平和运行可靠性要求的不断提高，控制保护系统相关的术语在2021年修订版中得到了加强。主要包括："触发系统"（firingsystem）、"阀控制单元"（valvecontrolunit）、"状态监测"（conditionmonitoring）、"故障保护"（faultprotection）、"晶闸管监测"（thyristormonitoring）、"冗余设计"（redundancydesign）、"误触发"（falsefiring）、"不触发"（failuretofire）等。（5）冷却与辅助系统术语晶闸管阀的高功率密度对冷却系统提出了极高要求，相关术语包括："冷却系统"（coolingsystem）、"水冷系统"（watercoolingsystem）、"风冷系统"（aircoolingsystem）、"去离子回路"（deionizedwaterloop）、"冷却介质"（coolant）、"温升"（temperaturerise）、"热阻"（thermalresistance）等。（6）工程应用与测试相关术语该类别覆盖了工程实施中的技术术语，如："出厂试验"（typetest）、"例行试验"（routinetest）、"现场试验"（sitetest）、"特殊试验"（specialtest）、"运行后检查"（post-operationinspection）、"换流变压器"（convertertransformer）与阀相关的接口术语、"交/直流滤波器"（AC/DCfilter）、"平波电抗器"（smoothingreactor）等配套设备的关联术语。3.32021年修订版（AMD1）的主要更新2021年发布的第一号修订件（AMD1）反映了自2016年版本发布以来高压直流输电技术领域的最新进展和业界需求，主要更新内容如下：-新增术语：针对近年来特高压直流输电（UHVDC）工程的大规模建设以及柔性直流输电技术中涉及晶闸管阀的部分混合应用场景，新增了部分术语和定义，如"特高压直流输电"（ultra-highvoltagedirectcurrent,UHVDC）相关描述性条目、"多桥换流器"（multiplebridgeconverter）等相关条目；-修订定义：对若干原有术语的定义进行了精确化调整，使其与现代技术发展水平和工程实践更为契合。例如对"阀基电子设备"的边界和功能描述进行了扩展，反映了数字化控制技术的新发展；-格式与交叉引用优化：对标准内部的交叉引用关系进行了梳理和优化，增强了与其他IEC标准的一致性和互操作性，方便使用者进行关联查阅。四、标准的主要参与编制单位介绍4.1IECSC22F及其组织架构IEC60700-2:2016+AMD1:2021CSV由国际电工委员会第22技术委员会（IECTC22：电力电子系统与设备）下属的第22F分技术委员会（SC22F：输配电系统电力电子设备）负责制定。SC22F的秘书处长期由日本工业标准调查会（JISC）承担，主席和秘书由来自日本电力行业的资深专家担任。SC22F的职责范围涵盖输配电系统中使用的电力电子设备，包括高压直流输电用晶闸管阀、静止无功补偿装置（SVC）、柔性交流输电系统（FACTS）设备等。该分技术委员会汇聚了来自全球约20余个成员国的标准化专家，包括中国、日本、德国、美国、瑞典、瑞士、英国、法国、印度、韩国等主要高压直流输电技术拥有国的国家委员会代表。4.2主要参与单位——中国电力科学研究院有限公司中国电力科学研究院有限公司（以下简称"中国电科院"）作为中国国家委员会（SAC）在IECSC22F中的核心技术支撑单位，深度参与了IEC60700-2标准及其系列标准的制定和修订工作，是该项标准编制工作中极具代表性的参与单位。（1）单位概况与行业地位中国电科院成立于1951年，是中国电力行业最高级别的综合性科学研究机构，隶属于国家电网有限公司。作为国家级电力科研机构，中国电科院长期从事高压直流输电技术的基础研究、关键技术攻关、设备检测和标准化工作，是中国在该技术领域国际标准制定的重要推动力量。目前，中国电科院承担着IEC多个技术委员会和分技术委员会的国内技术归口管理工作，在高压直流输电、柔性输电、电力电子设备等领域的国际标准制定中发挥着重要作用。（2）核心技术能力与技术贡献在晶闸管阀技术领域，中国电科院具备完善的研究和试验能力。其建有世界领先的高压直流输电换流阀运行试验回路，能够对±800kV乃至±1100kV特高压直流输电用晶闸管阀进行全面的电气试验验证。在IEC60700-2的制定和修订过程中，中国电科院的专家团队做出了以下重要贡献：-技术提案的提出：结合中国在特高压直流输电领域的世界领先工程实践经验，中国电科院向SC22F提交了多项术语提案，特别是在特高压等级下的晶闸管阀关键技术术语、大容量晶闸管阀触发与监测系统术语等方面提供了大量来自工程一线的实践素材；-定义评审与论证：组织国内相关高校、设计院、设备制造商和电网运行单位的专家，对标准中每一条术语的定义进行了逐条研究和论证，提出了大量具有建设性的修改意见和建议；-标准文件的翻译与推广：负责该标准的国内转化工作，推动其与国家标准GB/T20936系列（高压直流输电用晶闸管阀相关标准）的协调一致，促进了国际标准在国内的落地实施。（3）行业影响与应用推广依托长期积累的技术能力和标准化工作经验，中国电科院不仅参与了IEC60700-2标准的编制，还积极推动该标准在中国高压直流输电工程建设中的应用。目前，该标准已成为国内特高压直流输电工程阀组设备招标、设计联络、出厂试验和现场验收的重要参考依据，为中国特高压直流输电技术的国际输出和装备"走出去"战略提供了有力的标准化支撑。五、标准的技术价值与应用分析5.1统一技术交流语言，消除贸易壁垒高压直流输电工程具有投资规模大、技术复杂度高、建设周期长的特点，通常涉及多个国家的设备供应商、工程承包商和运维团队。IEC60700-2通过对晶闸管阀相关术语的统一规范，为各方提供了唯一权威的技术语言，有效避免了因概念理解不同而导致的合同纠纷和技术争议，降低了国际工程项目的协调成本。同时，该标准作为IECFramework下的国际标准，对于消除技术性贸易壁垒、便利设备跨境贸易具有直接促进作用。5.2服务工程设计、制造与运行维护全流程对于工程设计人员，该标准提供了清晰的概念框架和技术参照，有助于在设计阶段准确界定阀的技术参数和性能指标。对于设备制造企业，标