《高压有源谐振抑制装置第2部分：设计导则》

ICSXX.XXX.XX

CCSXXX

ZJSEE

浙江省电力学会标准

T/ZJSEEXXXX-YYYY

高压有源谐振抑制装置

第2部分：设计导则

High-voltageactiveresonantsuppression

Part2:Designguidelines

（与国际标准一致性程度的标识）

（征求意见稿）

2024-01-01发布2024-06-01实施

浙江省电力学会发布

T/ZJSEEXXXX-YYYY

高压有源谐振抑制装置

第2部分：设计导则

1范围

本文件规定了高压有源谐振抑制装置（以下简称HARS）的设计导则。

本文件适用于110kV～500kV电压等级，标称频率50Hz，用于改善输发电厂、电网和用户电能质量

的HARS。

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/T311.1绝缘配合第1部分:定义、原则和规则

GB1094.1电力变压器第1部分：总则

GB1094.2-2013电力变压器第2部分：液浸式变压器的温升。

GB/T1094.6电力变压器第6部分：电抗器

GB1207电磁式电压互感器

GB1208电流互感器

GB1984高压交流断路器

GB1985高压交流隔离开关和接地开关

GB2894安全标志及其适用导则

GB3096声环境质量标准

GB/T3768声学声压法测定噪声源声功率级反射面上方采用包络测量表面的简易法

GB/T3859.1半导体变流器基本要求的规定

GB4208外壳防护等级（IP代码）

GB4824工业、科学和医疗(ISM)射频设备电磁骚扰特性限值和测量方法

GB5226.1机械安全机械电器设备第1部分:通用技术条件

GB/T6451油浸式电力变压器技术参数和要求

GB/T7354局部放电测量

GB/T9969.1工业产品使用说明书总则

GB11032交流无间隙金属氧化物避雷器

GB/T12325电能质量供电电压偏差

GB/T12326电能质量电压波动和闪变

GB/T14549电能质量公用电网谐波

GB/T15543电能质量三相电压不平衡

GB/T14598.9电气继电器第22-3部分：量度继电器和保护装置的电气骚扰试验辐射电磁场骚扰

试验（IEC60255-22-3）

GB/T14598.10电气继电器第22-4部分：量度继电器和保护装置的电气骚扰试验电快速瞬变/

脉冲群抗扰度试验（IEC60255-22-4）

GB/T14598.13电气继电器第22-1部分：量度继电器和保护装置的电气骚扰试验1MHz脉冲群抗

扰度试验（IEC60255-22-1）

GB/T14598.14量度继电器和保护装置的电气干扰试验第2部分：静电放电试验

GB/T15945电能质量电力系统频率偏差

3

GB/T16927.1高电压试验技术第一部分：一般试验要求

GB20052-2020电力变压器能效限定值及能效等级

GB/T26218污秽条件下使用的高压绝缘子的选择和尺寸确定

GB/T50065交流电气装置的接地设计规范

DL/T1193柔性输电术语

NB/T10818-2021无功补偿和谐波治理装置术语

NB/T42043-2014高压静止同步补偿装置

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。电力电子常用术语见NB/T10818-2021附录B，电力电子常用术语

见NB/T10818-2021附录B，谐波治理常用术语见NB/T10818-2021附录C。

3.1

阻抗特性（U/I）voltage/currentcharacteristic

装置在连接点处的等效阻抗，一般以曲线表示。

[来源：DL/T1215.1—2020，3.20，有修改]

3.2

破坏谐振容量算法AlgorithmforCapacityCalculationtoAvoidResonance

将装置虚拟为并联阻抗，破环系统谐波谐振，并折算装置的容量的计算方法。

3.3

谐波电流滤除容量算法CapacityAlgorithmforHarmonicCurrentFiltering

根据被控目标谐波电流值，计算装置所需容量的算法。

4设计原则

4.1可靠性

可靠性是指在规定的运行条件下HARS能够连续工作的保证程度，即设计应保证在规定的运行环境

和运行条件下HARS连续可靠工作。对于特殊的运行环境和条件，HARS应采取相应的措施尽量提高运行

时间。

4.2安全性

HARS的设计应能保证其在正常运行、交流系统故障及HARS自身异常时的安全性，同时HARS本身

的投入、切除、正常运行及异常时不应危及系统安全。

HARS的设计应有可靠的技术措施，如釆用自动控制、保护单元、设备可靠接地、闭锁装置、防护

围栏和警告标志等，以保证HARS安全运行。

4.3设计功能

4.3.1谐波补偿功能

HARS应具备谐波电流或者电压补偿能力，HARS应使得注入考核点的谐波电流在规定的限值内，或

使得电网考核点电压满足谐波畸变率的要求。HARS应具备手动控制和自动控制的功能，应具备调整目

标谐波次数的功能。

4.3.2无功电压、三相不平衡补偿功能

根据工程需要，HARS可附加无功电压、三相不平衡补偿功能。

4.3.3协调控制功能

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多个HARS并列运行，或与其他柔性交流输电（FACTS）设备、高压直流输电（HVDC）系统、发电机

励磁系统、其他无功补偿及滤波设备等联合运行时，HARS宜具备参与协调控制的能力。

4.4经济性

HARS应在满足4.1～4.3的条件下，以各工况下综合运行损耗最低、综合成本最优为原则进行优化

设计。

5设计条件

5.1环境条件

5.1.1环境温度

HARS以温度类别分类，每一类别用一个温度值后跟一个字母来表示，例如：-40℃/A，该温度值表

示设备可运行的最低环境空气温度，字母代表温度变化范围的上限，在表1中规定了最高值。温度类别

覆盖的温度范围为：-50℃～+55℃。

如果装置影响空气温度，则应加强通风和/或另选装置，以保证表1中的极限值。冷却空气温度应

不超过表1的温度极限值加5℃。

一般户内最高环境温度为+40℃，最低环境温度从+5℃、-10℃、-15℃、-20℃中选取；户外设备

可投入运行的最低环境空气温度应从+5℃、-5℃、-25℃、-40℃、-50℃这五个优先值中选取，最高

环境空气温度应从+40℃、+45℃、+50℃、+55℃中选取。

表1温度范围上限用字母代号

单位：℃

环境温度

代号最高24h平均最高年平均最高

A403020

B453525

C504030

D554535

注：这些温度值可在安装地区的气象温度表中查得。

5.1.2海拔高度

HARS安装场地的海拔高度。一般推荐按照海拔不超过1000m设计。

5.1.3相对湿度

安装地点的相对湿度，一般采用当地湿度最高月份的平均相对湿度。对湿度较高的场所，应采用该

处实际相对湿度；当无资料时，相对湿度可比当地湿度最高月份的平均相对湿度高5%。一般地区推荐

的环境相对湿度：月相对湿度平均值不超过90%。

5.1.4风速

安装地点距离地面10m高、30年一遇的10min平均最大风速，一般地区推荐的设计风速：不大于

35m/s。

5.1.5污秽等级

设备外绝缘的爬电比距按照安装地点的污秽等级确定。

5.1.6地震烈度

一般推荐按照安装场地的地震烈度不超过8度设计。

5

5.2系统条件

5.2.1交流电网系统条件

系统接线、运行方式和网内设备参数等，各种运行方式下的短路容量。

5.2.2交流电网频率及变化范围

系统公共连接点和HARS接入点的电网频率变化范围，包括稳态频率变化范围和事故后频率变化范

围及最大持续时间。

5.2.3交流电网电压及变化范围

系统公共连接点和HARS接入点的交流电网的电压及其范围，包括标称电压、最高持续运行电压、

最低持续运行电压、短时最高运行电压及最大持续时间、短时最低运行电压及最大持续时间。

5.2.4交流电网和负载谐波水平

系统公共点和HARS接入点的背景谐波以及谐波负载的谐波频谱、谐波变化范围、谐波变化速度和

频度。

影响系统谐波水平的主要有：

a）系统电源构成；

b）系统接线方式；

c）已有和规划中的谐波源类型及其运行方式。

d）电力电容器。

e）长距离高压电缆。

f）谐波治理设备

5.2.5继电保护

交流系统的相关保护配置和动作逻辑、保护定值和故障清除时间。

5.2.6直流换流站谐波特性

如HARS安装在直流换流站交流侧，应提供换流站的交流侧谐波特性以及直流输电系统的具体参数。

5.2.7直流换流站无功补偿及滤波配置

如HARS安装在直流换流站交流侧，应提供直流换流站配置的其他无功补偿装置和滤波装置参数和

控制策略。

5.2.8其他系统条件

系统内其余无功补偿及滤波装置的参数和控制策略等。

5.3辅助电源条件

为HARS辅助设备提供的交流电源和直流电源条件。

5.4特殊设计条件

特殊设计条件由购买方和设计方协商确定。

6设计要求

6.1谐波抑制要求

6.1.1通则

HARS应在事先约定的交流系统偏差范围内（包括交流电压变化范围、频率变化范围、系统阻抗和

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背景谐波变化范围等），保证谐波水平满足规定的限值要求。

设计时应对HARS各种运行方式、HARS和其他高压无功补偿及滤波装置的各种组合运行方式、交流

系统的各种运行方式进行核算，不得发生有害的谐振。

6.1.2谐波电压抑制要求

HARS应在充分研究交流系统的特性（包括背景谐波水平、系统谐波阻抗、负载谐波水平等）的基

础上设计，使得在投入HARS后，考核点的谐波电压满足规定的限值要求。谐波电压（相电压）限值参

见GB/T14549-1993的第4章，或由供需双方协商确定。

6.1.3谐波电流滤除要求

HARS应在充分研究负载的谐波电流特性和阻抗特性以及交流系统特性的基础上设计，使得在HARS

投入后，负载注入公共点的谐波电流满足规定的限值要求。谐波电流分量限值参见GB/T14549—93的

第5章，或由供需双方协商确定。

6.2其他电能质量控制要求

根据实际工程的需要，由供需双方协商，附加无功补偿、负序不平衡度和电压波动等电能质量控制

要求。

6.3设备应力要求

HARS的设计应充分考虑其内部组件如换流链、避雷器等的谐波应力要求，包括谐波电压和谐波电

流的应力要求；在满足滤波性能的前提下尽可能的减少设备谐波应力。HARS的设计还应充分考虑其组

件的谐波响应特性对谐波抑制能力的影响。

6.4故障穿越要求

HARS的设计应满足在供需双方协商确定的系统故障工况下不退出运行，或短时闭锁后迅速投入运

行。HARS的设计应满足在供需双方协商确定的交流系统高压、低压条件及对应的持续时间内不退出。

6.5安全运行要求

6.5.1保护要求

当HARS出现异常现象，但不危及系统和设备安全时，保护系统应发出报警信号，允许装置维持运

行。

6.5.2接地要求

HARS电器设备的外壳、安装支架的电位均应固定。装置直接接触的金属壳体、可能带电的直接接

触金属件、要求接地的电器元件的金属底座（包括因绝缘破坏可能带电的金属件）以及装有电气元件的

门、板、支架应可靠接地，各子系统之间和不同接地点的设备之间的接口和通信连接宜具备电气隔离措

施。

6.5.3顺控要求

HARS应有充分的防止误操作的设计。

HARS顺控功能应满足在任一步顺控发生故障无法进行时，能保证HARS安全。

HARS应具备就地和远方的控制功能。远方控制应具备手动和自动控制功能。自动控制功能应配合

所在系统特点和其他无功补偿和滤波设备，设计投切时机和配合方式。

6.5.4防火要求

HARS在设计上应尽可能消除任何原因导致的火灾隐患以及将火灾蔓延的可能性降至最低。电压源

换流器部分防火设计要求应满足GB/T37010—2018，5.8节的要求。

6.5.5防爆要求

7

HARS的换流链在设计上尽可能消除物理外观爆裂的可能，同时阀塔设计应采取有效防爆措施，防

止任一设备元件发生物理外观爆裂对其他设备元件造成损坏。

6.6可靠性要求

HARS应在设计生产时明确下述可靠性指标：

a)因强迫停运造成的年可用率的最低水平（%）；

b）年强迫停运次数的最大值（次）；

c）年计划停运持续时间及其累计停运次数；

d）HARS的预期寿命和维护周期；

e)HARS组部件冗余度。

7设计方法

7.1设计总体过程

HARS的基本设计流程如下：

a)HARS的设计首先根据系统条件，进行系统特性分析，确定负载特性，明确谐波补偿需求、控

制方式及控制目标。

b)根据谐波水平、无功需求分析，确定装置的容量。

c)确定连接变压器的参数。

d)根据系统谐波补偿需求、HARS控制方式，确定HARS的电压源换流器的额定电压和电流，并据

此进行换流链的链节选型。

e)确定断路器、隔离开关、互感器等一次设备参数。

f)进行启动回路设计，确定启动回路参数。

g)进行绝缘配合设计。

h)进行二次系统设计，其中控制设计要开展稳定性分析。

i)进行冷却系统或暖通工程设计。

7.2容量设计

设计单位根据项目需求，首先可采用谐波电流滤除算法或破坏谐振算法进行单次谐波电流的计算，

然后再将各次电流合成总有效值，并设计装置容量。

7.2.1谐波电流滤除的容量设计

HARS治理线路或者变压器支路的谐波电流时，根据线路或变压器的谐波电流仿真或者测试的最大

结果Imax,h，线路或变压器的谐波电流允许值Ilim,h，电流治理裕度系数Ki取1.2-1.6。HARS的单次谐波

电流设计值IHARS,h见式（1）。

IHARS,h=Ki*（Imax,h-Ilim,h）（1）

7.2.2破坏谐振的容量设计

根据系统侧等效谐波阻抗、等效谐波电流源、用户并网线路等参数，计算用于破坏谐波谐振所需的

附加电路阻抗，再将此阻抗转化为装置谐波电流；该设计方法适用于因谐波谐振导致谐波严重超标的海

上风电场谐波治理。

为了破坏并网谐振条件，HARS提供虚拟阻抗ZHARS,h。虚拟阻抗ZHARS,h的电感性部分补偿风电场

侧的电容性谐波电流，ZHARS,h的电阻性部分起到钳位计量站母线谐波电压作用。虚拟谐波阻抗的并入，

使得系统侧的谐波阻抗不会因海底电缆与系统的感性-容性阻抗并联，而导致谐波阻抗大幅增高（图1）。

在此原理的治理下，风电场容性谐波阻抗被抵消，风电场阻抗等效为纯电阻性阻抗Re,h。风电场除了滤

除自身谐波外，并能一定程度上吸收系统侧的背景谐波，增强谐波谐振抑制的作用。

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图1HARS破坏谐振的机制示意图(以海上风电为例)

通过公式(2)-(5)计算风电场等效虚拟电阻和谐波治理所需电流IHARS,5：

（）

US,hIS,hZS,h2

（）

ZW,hZS,hZL,hRW,hjXW,h3

2

US,h

RX2R（4）

e,hW,hW,h

Ilimit,h

IR

22lime22（）

IHARS,hIOSIlim()Ilim5

ZOS

式中：

，经补偿后整个风电场的次谐波虚拟电阻值；

Re,hHARSh

，风电场次谐波阻抗；

ZOS,hh

，风电场计量站观测来自系统侧方向的次谐波阻抗；

ZW,hh

，系统侧的次等效谐波阻抗；

ZS,hh

，风电场并网线路次谐波电流限值；

Ilimit,hh

，系统侧的次等效谐波电流；

IS,hh

，电网背景谐波波动系数，建议取1.2-1.6；

图2HARS治理效果示意图

7.2.3总谐波治理容量计算

HARS的设计容量计算公式见式(6)：

2（）

SHARS3UNIHARS，h6

7.3变压器设计

9

变压器的参数设计主要考虑谐波环境下的绝缘、能耗和温升约束。

7.3.1绝缘设计

设变压器低压侧额定电压为UNL，须考虑变流器输出端最高谐波电压的叠加。各次谐波电压为谐波

电流在变压器短路阻抗上的压降。最高线电压不得超过GB/T311.1规定的对应电压等级的电压峰值。

变压器绝缘电压等级、容量、变比、短路阻抗的选取与HARS低压侧的谐波电流输出目标值密切相关。

制造商可根据自身技术特点选取更高的绝缘水平。

a)短路阻抗选择。为兼顾变压器设计和谐波治理需求，优选低短路阻抗变压器。如根据国标《油

浸式电力变压器技术参数和要求》（GB/T6451-2023），220kV电压等级额定容量为31.5MVA至

420MVA的电力变压器短路阻抗范围为12%-14%。变压器应在常规设计基础上进行铁芯的磁密、

绕组和膝点电压调整优化。

b)容量和变比的选择。容量和变比参数影响变压器低压侧的电压峰值。选择较大的变压器容量

STN，可以降低变压器阻抗的有名值，从而使阀组输出相同的谐波电流时所需谐波电压降低。

变压器选择较低的低压侧额定电压，基波电压降低，使谐波电压叠加后的总电压不超过相应

的绝缘要求。需要综合考虑上述因素选择变压器容量和变比参数，使得低压侧电压有效值UTL

不超过相应电压等级绝缘要求。

计算具体见公式：

（）

ITL,hKTIHARS,h7

hU%U2

SN（）

XT,h28

KTSTN

（）

UTL,h3XT,hITL,h9

（）

UTLp,h2UTL,h10

（）

UTLp1.1*2UN/KTUTLp，h11

（）

UTLUTLp/212

其中，变压器额定容量；

STN

，变压器额定变比（高压侧比低压侧）；

KT

，变压器短路阻抗百分数；

US%

h，谐波次数；

，系统侧的次等效谐波阻抗；

XTL,hh

，变压器低压侧次谐波电流；

ITL,hh

，变电压低压侧谐波电压有效值（线电压）；

UTL,h

，变电压低压侧谐波电压峰值（线电压）；

UTLp,h

，变电压低压侧电压峰值（线电压）

UTLp

，变电压低压侧电压等效有效值（线电压）；

UTL

7.3.2能耗与温升设计

在7.3.1变压器的设计参数的基础上，校核变压器的能耗和温升，若不满足则选择更大容量的变压

器。变压器能耗应满足《电力变压器能效限定值及能效等级》(GB20052-2020)的技术要求。变压器能

耗温升应满足《电力变压器第2部分：液浸式变压器的温升》(GB1094.2-2013)。

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7.4电压源换流器设计

功率阀组额定通流能力应满足满容量谐波电流输出要求，功率阀组总电流峰值ICp通过公式（13）

计算。功率阀组的电压输出能力应不低于式（11）的计算值。

（）

ICp2ITL,h13

7.5其他元件设计

开关、断路器、互感器等其他元件的设计应考虑谐波情况下设备的耐受能力。

8布置和安装

8.1安装场所条件

安装场所应满足以下条件：

a)没有剧烈的机械振动；

b)没有损坏绝缘及腐蚀金属的有害气体及蒸汽，无凝露；

c)没有导电性或爆炸性尘埃，没有强电场或强磁场；

d)安装倾斜度不大于5˚。

8.2布置和安装设计

HARS的布置和安装设计，应利于分期扩建、通风散热、运行巡视、便于维护检修和更换设备，一

般应符合以下要求：

a)应根据安装地点的环境条件、设备性能和当地实践经验，选择户外布置或户内布置；

b)户外布置的部件应考虑防止污闪事故的措施；

c)铜、铝导体连接，应采取铜铝过渡措施；

d)应设置巡视和停电检修及更换设备的通道。其宽度(净距)不宜小于1200mm。通道与混合式有源

滤波器间宜设置网状遮拦，高度不低于1700mm。网门宜设置闭锁；

e)安装时，应考虑支架对地震力的放大作用。辅助设备应具有与主设备相同的耐受地震能力。

11

附录A

（资料性）

典型应用

A.1背景介绍

本节以某大型海上风电谐波治理为案例背景，说明装置容量与连接变压器绝缘的计算。

某大型海上风电场总装机规模706MW。风电场并网线路长度11km，导线截面2×400mm2。

风电场内部设3回220kV长距离海底电缆，分别为2回37km电缆，截面500mm2；1回27.8km电缆，

截面1000mm2。风电场并网后5次、7次谐波电流超标。为抑制并网线路的谐波，风电场的陆上计

量站220kV母线装设一台变压器升压式高压有源滤波装置，容量56MVA。示意图见图B.1。

图A.1治理等效电路

A.2装置容量计算

依据国标GB/T14549规定，并网线路的相应第h次谐波电流最大允许值为Ilimh。本案例的并

网线路5次、7次谐波电流超标。经分析，谐波超标问题主要为长距离海底电缆的电容效应放大了

电网的背景谐波。风电场应用海底电缆情况下的阻抗特性为电容性。尤其是风电场的5次谐波阻

抗与电网等值阻抗接近，5次谐波放大严重，并网线路5次谐波电流最高达357.98A，严重超过允

许值33.14A。

根据谐波电流的超标程度，分别讨论：

（1）并网线路7次谐波电流最高达39.31A，超过允许值24.49A；可取装置7次额定电流IN7

=39.31A，作为装置的7次谐波治理的设计目标值。

（2）若以并网线路5次谐波电流测量值作为装置设计目标值，则设备容量需求过大，因此需

要从抑制谐波谐振的角度设计装置5次额定电流IN5。为了破坏电路的并联谐振条件，装置的5次

谐波控制采用谐波综合控制。装置输出的5次谐波电流的电感性部分补偿风电场侧的电容性5次谐

波电流，装置的5次谐波电流的电阻性部分起到钳位计量站母线谐波电压作用，使得系统侧的谐

波阻抗不会因为感性-容性阻抗并联，而导致谐波阻抗大幅增高。根据上述原理，装置运行时目

标点的电容性质谐波电流分量已被补偿，目标点阻抗特性等效为电阻特性。图B.2为节点治理等

效电路，图B.3为本工程计算结果（本算例h=5）。破坏谐振所需电流INh计算见式（B.1）～(B.4）：

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图A.2治理等效电路

图A.3案例计算

IShUSh/ZSh（B.1）

ZWhZShZLhRWhjXWh（B.2）

2

U

Sh2（）

RehXWhRWhB.3

Ilimh

IR

limheh22（）

INh()IlimhB.4

ZOSh

式中：

ISh系统侧h次谐波电流，即背景的等效谐波电流；

USh系统侧h次谐波电压，通过谐波监测获取；

ZSh系统侧的h次等效谐波阻抗，可通过系统短路容量折算；

ZWh目标点观测来自系统侧方向的h次谐波阻抗；

XWh目标点观测来自系统侧方向的h次谐波阻抗的电抗分量；

RWh目标点观测来自系统侧方向的h次谐波阻抗的电阻分量；

Reh经治理后目标点的h次谐波虚拟电阻值；

ZOSh目标点治理前的h次谐波阻抗，可通过治理对象的主要电气设备参数估算；

Ilimh目标点的h次谐波电流限值；

ZLh目标点到并网点处的线路阻抗。

INh——装置h次额定电流；

（3）在确定装置各次额定电流的基础上，进一步计算装置容量QN，见式（B.5）：

2（）

QN3UPCCINhB.5

h

式中：

UPCC目标点母线电压（基波）。

A.3连接变压器参数计算

13

A.3.1连接变压器的绝缘计算

换流链输出的谐波电流通过变压器时，抬升了变压器低压侧的电压水平。变压器绝缘电压等级、短

路阻抗和容量变比的选取与装置输出的谐波电流相关。本案例的变压器低压侧的绝缘水平取35kV，并

计算变压器主要参数。工程可结合实际情况选取更高绝缘水平。

变压器低压侧电压满足不超过GB/T311.1规定的设备最高电压。例如本案例取35kV，则设备最高

运行电压不应超过40.5kV。设计考虑换流链输出的谐波电压代数和叠加后不超过该值。设变压器低压

侧额定电压为UTL。本案例考虑5次谐波和7次谐波控制。基波考虑变压器高压侧电压为系统标称电压

1.1倍，5次、7次谐波电压为谐波电流在变压器阻抗上的电压抬升，谐波电流取换流链单次额定电值。

变压器低压侧最高线电压UTLmax计算见式（B.6）：

（B.6）

UTLmax1.1UTL3XTLhICNh

h

22

5UTLUkICN57UTLUkICN7

1.1UTL33

STST

式中：

连接变压器低压侧额定电压；

UTL

连接变压器短路阻抗百分数；

Uk

连接变压器折算到低压侧的次谐波感抗；

XTLhh

换流链单次额定电流

ICNh

连接变压器额定容量

ST

A.3.2短路阻抗

参数选型根据《油浸式电力变压器技术参数和要求》（GB/T6451），应尽量选取低短路阻抗百分数

的变压器，且应保证装置的控制稳定。

A.3.3容量和变比

选取使低压侧电压有效值UTLmax不超过相应绝缘水平的额定容量ST和额定变比KT。增大变压器容

量或者降低变压器低压侧额定电压，可降低UTlmax的水平。容量参数还需要结合变压器在谐波环境下的

温升选取。

A.3.4变压器参数校核

确定变压器容量、短路阻抗和变比的基础上校核绝缘要求。以本案例的5、7次谐波治理为例，设

变压器容量，变比，短路阻抗百分数，根据上述计算方式可得出变压

ST=100MVAKT=230/26Uk12%

器低压侧参数如表B.1所示。变压器低压侧最高线电压的值为40.36kV，满足不超过40.5kV的要求。

连接变压器与装置的额定容量比值为1.79。

表A.1变压器低压侧参数计算

变压器容量

参数名称

100MVA

变比230/26

短路阻抗%12

低压侧5次谐波电流/A1186

低压侧7次谐波电流/A349

T/ZJSEEXXXX-YYYY

低压侧5次谐波线电压有效值/kV8.33

低压侧7次谐波线电压有效值/kV3.43

低压侧线电压最大峰值/kV57.08

变压器低压侧最高线电压(有效值)/kV40.36

连接变压器与装置的额定容量比值1.79

15

参 考 文 献

[1]GB/T26218.1污秽条件下使用的高压绝缘子的选择和尺寸确定第1部分：定义、信息和一般

原则

[2]GB/T35703-2017柔性直流输电系统成套设计规范

[3]GB50150电气装置安装工程电气设备交接试验标准

[4]GB50227并联电容器装置设计规范

[5]GB50255-2014电气装置安装工程电力变流设备施工及验收规范

[6]DL/T478—2013继电保护和安全自动装置通用技术条件

[7]DL/T837输变电设施可靠性评价规程

[8]DL/T5222—2021导体和电器选择设计规程

浙江省电力学会团体标准

高压有源谐振抑制装置第2部分：设计导则

编制说明

1编制背景

近年来新能源机组、变频器等电力电子装备广泛接入，谐波谐振等新形态稳定问题凸显，

国内多个重大工程如白鹤滩-浙江特高压直流、张北柔直、沿海风电等谐波谐振事件频发，

谐波谐振引发设备损坏甚至电网停电等事故风险加大，成为电力系统安全稳定领域当前最为

关注的问题之一。例如，通过长距离交流海缆送出的海上风电场，易与电网阻抗间形成谐波

谐振效应，造成并网谐波超标。同理，特高压直流换流站的交流滤波器组阻抗呈容性，容易

与电网感性阻抗间形成谐振效应，从而放大电网谐波。高压有源谐振抑制装置作为电力系统

谐波谐振的有效解决方案，在华能禾海风电、中广核岱山风电等多个工程中已经得到应用实

践，取得了良好的谐振治理效果。与此同时，高压有源谐振抑制装置的系列标准也有待制定，

以进一步规范和落实装置的全过程技术管控要求。

为了规范高压有源谐振抑制装置的设计，例如设计的原则、条件、要求和方法等，急需

制定相应的标准规范，以推动装置的应用。标准制定对促进有源谐振抑制装备的研发和应用，

防范谐波谐振恶性事故，提升电力品质和促进清洁能源消纳有积极意义。工作组在总结国内

外最新高压有源谐振抑制装置的理论研究和工程实践经验的基础上，充分考虑我国能源电力

行业工程设计的特点，结合相关标准编写本文件。

2编制主要原则

本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写规则》进行

编写。

本标准在遵循技术发展规律、总结部分工程应用经验的基础上，根据以下原则编制：

a)通用性原则：编制的标准适应新能源场站、城市电网等不同场景下的应用需求，也兼

顾考虑各个工程的特殊性需求；充分考虑无功补偿和谐波治理装置整体发展需求，适应新型

电力系统发展的需要。

b)先进性原则，充分吸收借鉴国内相关领域应用的前沿技术、先进标准，反映相关试点

工程已取得的先进成果和经验；

c)成熟性原则，充分反映高压有源谐振抑制装置已有工程应用，并具有成熟的技术及成

果；

d)技术经济比较原则：积极落实国家的技术经济政策，高压有源谐振抑制装置设计应做

到安全可靠、技术先进、经济合理；

e)节能环保原则：积极落实国家的节能环保政策，在经济合理的前提下提倡做到高效节

能，装置温升、损耗、电磁发射水平等应符合相关技术标准的要求。

3与其他标准文件的关系

我国现行标准中可供参考的同类标准主要为链式静止同步补偿器标准（DL/T1215—

2013）、高压静止同步补偿装置标准（NB/T42043-2014）。静止同步补偿器的功能定位为无

功补偿，不具备高电压等级、大容量下多种控制模式的谐波治理功能。目前尚未有针对高压

有源治理装置的技术标准。

4主要工作过程

4.1立项阶段

—1—

电力电子专业标委会秘书处按照浙江电力学会的要求，于2023年7月组建