IEC 619752010AMD22022 修改件2-高压直流（HVDC）装置-系统试验标准立项发展报告

修改件2-高压直流（HVDC）装置-系统试验标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Amendment2-High-voltageDirectCurrent(HVDC)Installations-SystemTests摘要高压直流（HVDC）输电技术作为远距离、大容量电能传输的核心手段，在全球能源转型与新型电力系统建设中发挥着不可替代的作用。IEC61975:2010《高压直流（HVDC）装置-系统试验》是国际电工委员会颁布的关于HVDC换流站系统试验的权威技术标准，其修改件2（IEC61975:2010/AMD2:2022）于2022年10月24日正式发布，标志着HVDC系统试验技术规范在特高压、柔性直流及多端直流等新型工程需求下的又一次重要迭代。本报告系统梳理了该标准的立项背景、技术演进脉络与核心修订内容，分析了其对HVDC工程验收、运行可靠性提升及国际标准互认的深远影响。报告指出，AMD2:2022在试验程序优化、测量精度要求、安全防护措施及与相关标准的协调性等方面实现了显著提升，对于指导全球范围内HVDC工程的建设与运维具有重要的实践价值。未来，随着新能源大规模接入和直流电网概念的深化发展，HVDC系统试验标准将持续向智能化、数字化和适应新型拓扑结构的方向演进。关键词：高压直流输电；系统试验；IEC61975；标准修订；换流站；特高压；柔性直流一、引言随着全球能源结构的深刻变革，以风电、光伏为代表的可再生能源大规模开发利用对电力传输技术提出了更高要求。高压直流（HVDC）输电技术凭借其输电距离远、输送容量大、线路损耗低、控制灵活等突出优势，已成为跨区域电力资源优化配置和新能源并网消纳的关键技术路径。截至2024年底，中国已建成投运特高压直流输电工程超过20项，±800kV及以上电压等级的直流输电线路总长度位居世界首位。与此同时，柔性直流输电（VSC-HVDC）技术在海上风电送出、城市电网增容、孤岛供电等场景中亦获得广泛应用。本报告旨在全面解析IEC61975:2010/AMD2:2022的立项背景、修订要点与技术影响，为相关科研院所、规划设计单位、设备制造企业及运行维护机构提供系统性的参考和指导。二、标准立项背景与修订动因2.1HVDC技术发展催生标准更新需求IEC61975:2010首次发布以来，全球HVDC输电技术经历了前所未有的快速发展。在电压等级方面，中国已建成投运±1100kV昌吉—古泉特高压直流输电工程，将HVDC输电的电压等级推至新的高度。在拓扑结构方面，混合直流输电技术将电网换相换流器（LCC）与电压源型换流器（VSC）有机融合，兼具大容量传输与灵活控制的双重优势。在多端直流与直流电网方面，张北±500kV柔性直流电网示范工程的成功投运，标志着直流电网从理论走向工程实践。上述技术进步深刻改变了HVDC装置的系统特性与运行行为。特高压等级下的过电压与绝缘配合、混合直流拓扑中的谐波特性与故障穿越行为、多端直流系统的协调控制与功率反转工况等，均在原有标准框架中缺乏充分的技术覆盖。这些新型工程特性对系统试验的项目设置、试验方法、验收判据和安全措施提出了全新的要求，构成了AMD2:2022立项的直接技术动因。2.2工程实践经验积累推动标准完善自IEC61975:2010发布实施以来，全球范围内投运了大量HVDC工程，积累了丰富的系统试验实践经验。中国在特高压直流、柔性直流以及背靠背直流等各类工程中开展了系统的试验验证工作，形成了大量实测数据和试验方法改进经验。这些工程实践既验证了原标准中大多数试验项目的科学性和可操作性，也揭示了部分条款在实际应用中存在的不足。例如，在低功率负荷下的系统试验中，部分工程因受端交流系统短路容量不足，难以满足标准规定的试验条件；在暂时低功率试验中，连续运行时间的设定需要综合考虑设备状态和系统运行经济性；在换流器过负荷试验中，不同冷却方式（风冷、水冷、油冷）下设备的热时间常数差异对试验时长的影响需要更加细致的考量。实践经验的积累为标准的修订提供了丰富的一手素材，使得AMD2:2022的技术条款更加贴近工程实际。2.3国际标准化协调的迫切需要IEC61975作为HVDC领域的基础性系统试验标准，与众多其他国际标准和技术文件存在紧密的引用与协调关系。近年来，IEC60700系列（HVDC晶闸管换流器标准）、IEC62501（VSC换流器标准）、IEC62747（HVDC系统术语标准）等均经历了修订或改版。同时，IEC60071（绝缘配合）、IEC61803（HVDC换流站损耗测定）等关联标准的更新，要求IEC61975在术语定义、试验方法和参量表示方法上保持同步协调。此外，随着柔性直流输电技术在国际范围内的推广，IEEE、CIGRE等国际组织也相继发布了一系列相关的技术导则和工程建议。为避免不同标准体系之间的技术冲突和重复规定，IECSC22F经过系统评估，决定对IEC61975进行修改件更新，以保持其在国际HVDC系统试验领域的核心指导地位。2.4修订组织与技术准备IEC61975:2010/AMD2:2022的修订工作由IECSC22F设立的专项工作组（MaintenanceTeam）负责。中国作为全球HVDC工程建设和运行经验最丰富的国家之一，深度参与了该修改件的编制工作，在特高压直流系统试验、柔性直流系统试验等方面贡献了大量技术方案和工程数据。工作组在全面收集各国标准使用反馈意见的基础上，历时近三年时间完成了从工作草案（WD）、委员会草案（CD）到最终国际标准草案（FDIS）的全部编制流程，最终于2022年10月24日正式发布。三、标准主要内容与技术要点3.1标准总体框架IEC61975:2010《高压直流（HVDC）装置-系统试验》从系统层面规定了HVDC换流站的试验分类、试验条件、试验程序和验收准则。标准将HVDC系统试验区分为以下主要类型：换流站总体试验（包括绝缘试验、设备功能试验等）、直流系统试验、保护性能试验、暂时低功率下的系统试验、运行试验（包括低功率负荷试验、换流器过负荷试验和持续运行试验）以及特殊试验（包括声音发射测量、无线电干扰测量、交流侧和直流侧的谐波测量等）。AMD2:2022在保持这一总体框架的基础上，对各类试验的具体技术条款进行了系统的修订和完善。3.2试验条件与测量要求的细化AMD2:2022对系统试验的通用条件进行了更为细致和明确的规定，特别是对试验过程中的交流系统条件做了显著细化。修改件明确了故障水平的概念区分，将交流系统故障水平分为计划性故障水平和最低故障水平，并要求在试验过程中予以记录和说明，这改变了以往单一地以联络短路容量作为试验参考条件的做法，使试验条件的规定更加实用和可操作。在测量仪器和测量方法方面，AMD2:2022对测量系统的准确度等级、校准周期和测量不确定度评定提出了更为严格的要求。特别是对于直流电流、直流电压的测量，修改件对测量系统在暂态过程中的响应特性提出了更明确的技术指标，以满足瞬态过程精确记录和定量分析的需要。3.3主要试验项目的技术更新（1）暂时低功率下的系统试验方面。AMD2:2022进一步明确了在背靠背（back-to-back）布置和长距离输电线路布置的不同工况下，暂时低功率系统试验的实施方法和验收准则。对于利用换流器自身能力建立试验电压和试验电流的步骤，修改件给出了更加清晰的流程图和操作指引，增强了不同工程条件下的适用性。（2）运行试验方面。修改件对持续运行试验的持续时间、负荷水平和考核指标进行了调整，使试验的考核内容更加关注设备在连续运行工况下的性能稳定性。AMD2:2022增补了关于换流器在低负荷工况下运行特性的补充试验要求，填补了原标准在应对新能源大发、电网调峰等引起的直流低负荷运行常态化趋势时的技术空白。（3）特殊试验方面。在系统试验中测量的特殊项目领域，修改件对交流侧和直流侧的谐波测量、电话干扰系数测量等内容更新了测量方法，并给出了与IEC61000系列标准更为一致的测量判定准则。此外，针对换流站可听噪声的测量，修改件根据近年来换流站噪声投诉和环保标准趋严的实际情况，增加了部分工况下的测量要求。3.4安全要求的系统强化AMD2:2022在安全要求方面进行了系统性强化。新增内容明确了在系统试验前必须完成的安全风险评估程序，规定了试验现场的安全警戒区域设置要求、安全标识及防护装备配置标准，要求试验操作人员必须经过专项安全培训并取得相应资质，同时增加了对高压试验区域的远程监控和隔离措施的具体规定，全面提升了系统试验的安全规范水平。四、标准创新点与技术特色4.1适应新型HVDC拓扑结构AMD2:2022在试验方法和验收准则中充分考虑了混合直流输电系统中LCC与VSC的协调运行特性，增加了适用于混合直流系统工况切换过程的补充试验内容，使标准能够有效指导各类新型拓扑结构HVDC工程的系统试验。4.2引入稳健的统计判定方法修改件在部分试验项目的验收判据中引入了统计分析方法，允许在多次重复测量基础上通过统计处理来确定系统性能是否满足要求。这一改变相比以往的单次测量阈值判定方法更加科学和公正，有效降低了因单次测量偏差导致的误判风险，体现了国际标准制定方法论的进步。4.3强化标准间的协调性AMD2:2022在术语定义、符号表示、试验方法等方面与IEC60700-1、IEC62501、IEC62747等标准保持了更加紧密的协调。特别是在波形记录和数据处理方面，修改件采用了与IEC61000-4-7等标准一致的谐波测量方法，为不同标准体系间的互认和衔接扫清了障碍。五、标准实施应用与行业影响5.1对HVDC工程建设的重要指导作用IEC61975:2010/AMD2:2022为全球HVDC工程的系统试验提供了统一的技术准则和实施路径，使工程建设各参与方在试验项目设置、试验顺序安排、验收标准尺度和安全管控要求等方面有了共同遵循的技术语言和行为准则。特别是对于跨国、跨区域的HVDC工程项目，该标准为设备供应商、工程承包商和业主之间的技术协调和合同履约提供了重要的依据。5.2对设备制造与运行维护的规范作用对于换流变压器、换流阀、直流电抗器、直流断路器、控制保护系统等核心设备制造商而言，该标准明确了设备在系统集成层面必须满足的性能要求，有效引导制造企业在产品设计和出厂试验阶段即充分考虑系统级试验的技术需求。对于已投运的HVDC工程，该标准亦为运维阶段的定期检验、设备更换后的验证试验和技术改造后的性能复核提供了重要的参考基准。5.3国际标准对接与互认促进作为IEC框架下的国际标准，IEC61975:2010/AMD2:2022在全球范围内获得广泛认可和应用，有效促进了不同国家、不同制造商之间在HVDC技术领域的标准互认和技术交流，降低了国际工程合作中的技术壁垒，为全球HVDC技术和装备的国际化发展创造了有利条件。六、参与修订的主要机构与企事业单位6.1归口技术委员会IEC61975:2010/AMD2:2022由IECSC22F归口管理。SC22F负责输配电系统电力电子设备领域国际标准的制修订工作，涵盖HVDC换流器、静止无功补偿装置（SVC）、柔性交流输电系统（FACTS）等关键输配电电力电子设备的技术标准化事务。该分技术委员会在HVDC系统试验领域具有深厚的国际技术积累和广泛的成员参与基础。6.2国内主要参与单位——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”）是国内参与IEC61975:2010/AMD2:2022修订工作的核心技术支撑单位。中国电科院成立于1951年，是国家电网有限公司直属的综合性科研机构，长期致力于高压直流输电技术、电力系统分析与控制、新能源并网技术等领域的科学研究、技术开发和标准制定工作。在HVDC领域，中国电科院建有国家能源大型冲击电压试验实验室、直流输电换流阀试验研究室等高水平试验研究平台，具备开展±1100kV及以下电压等级HVDC换流站系统试验技术研究、成套设计和现场试验验证的综合能力。该院自20世纪80年代起即深度参与我国各类直流输电工程的建设与调试工作，在舟山直流输电工程、葛洲坝—南桥直流输电工程、向家坝—上海±800kV特高压直流输电示范工程等重大项目中积累了丰富的系统试验实践经验。在IEC61975:2010/AMD2:2022的修订过程中，中国电科院派遣具有丰富国际标准化工作经验的技术专家深度参与专项工作组的各项技术讨论和文件编制工作，将我国在特高压直流系统试验、柔性直流系统试验和混合直流系统试验方面的工程实践经验和研究成果系统性地输入到国际标准之中。中国电科院专家团队提出的多项技术提案被工作组采纳，为我国在国际HVDC标准化领域争取了更多话语权，也为全球HVDC技术的健康发展贡献了中国智慧。此外，国家电网有限公司下属的国网经济技术研究院有限公司、国网江苏省电力有限公司电力科学研究院、许继集团有限公司、西安西电电力系统有限公司、南京南瑞继保电气有限公司等单位也在不同层面为AMD2:2022的修订工作提供了技术支持和工程数据贡献。南方电网科学研究院有限责任公司、中国南方电网有限责任公司超高压输电公司等单位亦在柔直与特高压工程实践基础上为标准的修订提供了重要的反馈与建议。七、结论与展望IEC61975:2010/AMD2:2022的正式发布是HVDC系统试验技术标准化进程中的重要里程碑。该修改件在系统总结近年来全球HVDC工程建设与运行实践经验的基础上，从试验条件的精细界定、试验方法的科学完善、安全要求的系统强化以及标准间协调性的有效提升等多个维度，实现了IEC61975标准体系的重要迭代升级。展望未来，在全球能源绿色低碳转型持续推进的大背景下，HVDC输电技术将向更高电压等级、更大输送容量、更灵活的拓扑结构和更智能的运行控制方向持续发展。因此，IEC61975标准体系亦面临持续发展和完善的需求——在直流电网保护与故障隔离试验方面需要建立新的试验方法体系；在数字孪生、人工智能等新兴技术与物理试验的融合方面，标准需要为混合仿真验证提供方法学框架。基于中国电科院等机构持续的技术积累和标准贡献，中国将继续深度参与和引领相关国际标准的修订工作，为构建更加完善、更加科学的HVDC系统试验国际标准体系作出更