光伏系統(tǒng)并網(wǎng)技術(shù)要求

1、光伏電站接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定 （征求意見稿）xxxx-xx-xx 實施xxxx-xx-xx 發(fā)布國家電網(wǎng)公司發(fā)布目 次1. 范圍 32. 規(guī)定性引用文件 33. 術(shù)語和定義 34. 一般原則 55. 電能質(zhì)量 56. 功率控制和電壓調(diào)節(jié) 77. 電壓與頻率響應(yīng)特性 88. 安全與保護 99. 通用技術(shù)條件 910. 電能計量（該部分內(nèi)容提請國網(wǎng)營銷部門提出修改和補充意見） 1011. 通信與信號 1012. 系統(tǒng)測試 11光伏電站接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定1. 范圍本規(guī)定內(nèi)所有光伏電站均指并網(wǎng)發(fā)電光伏電站，本規(guī)定不包括離網(wǎng)光伏電站。本規(guī)定規(guī)定了光伏電站接入電網(wǎng)運行應(yīng)遵循的一般原則和技術(shù)要求。本規(guī)定適用于通過

2、靜態(tài)變換器（逆變器）接入電網(wǎng)的光伏電站，包括有變壓器與無變壓器連接。2. 規(guī)定性引用文件下列文件中的條款通過本規(guī)定的引用而成為本規(guī)定的條款。凡是注日期的引用文件，其隨 后所有的修改單（不包括勘誤的內(nèi)容）或修訂版均不適用于本規(guī)定，但鼓勵根據(jù)本規(guī)定達成協(xié) 議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于 本規(guī)定。GB/T 2297-1989太陽光伏能源系統(tǒng)術(shù)語GB/T 12325-2008電能質(zhì)里供電電壓偏差GB/T 14549-93電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波GB/T 12326-2008電能質(zhì)量電壓波動和閃變GB/T 15543-2008電能質(zhì)量三相電壓不平衡GB/T

3、 18479-2001地面用光伏（PV）發(fā)電系統(tǒng) 概述和導(dǎo)則GB/T 19939-2005光伏系統(tǒng)并網(wǎng)技術(shù)要求GB/T 20046-2006光伏（PV）系統(tǒng)電網(wǎng)接口特性GB 2894安全標志(neq ISO 3864:1984 )GB 16179安全標志使用導(dǎo)則DL/T 544電力系統(tǒng)通信管理規(guī)程DL/T 598電力系統(tǒng)通信自動交換網(wǎng)技術(shù)規(guī)范DL/T 448電能計量裝置技術(shù)管理規(guī)定DL/T 5202電能量計量系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)規(guī)程DL/T 1040-2007電網(wǎng)運行準則SJ/T11127光伏（PV）發(fā)電系統(tǒng)過電壓保護-導(dǎo)則DL 755-2001電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則3. 術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于

4、本規(guī)定:3.1.光伏電站 photovoltaic(PV) power stati on包含所有變壓器、逆變器(單臺或多臺)、相關(guān)的BOS(平衡系統(tǒng)部件)和太陽電池方陣在內(nèi)的發(fā)電系統(tǒng)。3.2.并網(wǎng)光伏電站 grid-c onn ected PV power stati on接入公用電網(wǎng)運行的光伏電站。3.3.逆變器invertor將光伏電站的直流電變換成交流電的設(shè)備。用于將電能變換成適合于電網(wǎng)使用的一種或多種形式的電能的電氣設(shè)備。最大功率跟蹤控制器、逆變器和控制器均可屬于逆變器的一部分。注1:具備控制、保護和濾波功能，用于電源和電網(wǎng)之間接口的任何靜態(tài)功率變換器。有 時被稱作功率調(diào)節(jié)子系統(tǒng)、功率

5、變換系統(tǒng)、靜態(tài)變換器、或者功率調(diào)節(jié)單元。注2:由于其整體化的屬性，在維修或維護時才要求逆變器與電網(wǎng)完全斷開。在其他所有的時間里，無論逆變器是否在向電網(wǎng)輸送光伏能源，控制電路保持與電網(wǎng)的連接，以監(jiān)測電網(wǎng)狀態(tài)。“停止向電網(wǎng)線路送電”的說法在本規(guī)定中普遍使用。應(yīng)該認識到在發(fā)生跳閘時，例如過電壓跳閘，逆變器不會與電網(wǎng)完全斷開。逆變器維護時可以通過一個電網(wǎng)交流斷路開關(guān)來實現(xiàn) 與電網(wǎng)完全斷開。34公共連接點 point of com mon coupli ng (PCC)電力系統(tǒng)中一個以上用戶的連接處。3.5.并網(wǎng)點 point of interconnection( POI)對于通過升壓變壓器接入電網(wǎng)的

6、發(fā)電系統(tǒng)，指與電網(wǎng)直接連接的升壓變高壓側(cè)母線。對于不通過變壓器直接接入電網(wǎng)的發(fā)電系統(tǒng)，指發(fā)電系統(tǒng)的輸出匯總點，并網(wǎng)點也稱為接入點(poi ntof integration)。3.6.孤島效應(yīng) isla ndi ng電網(wǎng)失壓時，光伏電站仍保持對失壓電網(wǎng)中的某一部分線路繼續(xù)供電的狀態(tài)。孤島效應(yīng)可分為非計劃性孤島效應(yīng)和計劃性孤島效應(yīng)。非計劃性孤島效應(yīng) unintentional islanding非計劃、不受控地發(fā)生孤島效應(yīng)。計劃性孤島效應(yīng)inten tio nal isla ndi ng按預(yù)先配置的控制策略，有計劃地發(fā)生孤島效應(yīng)。3.7.防孤島效應(yīng) an ti-isla nding禁止非計劃性孤島

7、效應(yīng)的發(fā)生。注：非計劃性孤島效應(yīng)發(fā)生時，由于系統(tǒng)供電狀態(tài)未知，將造成以下不利影響：可能危 及電網(wǎng)線路維護人員和用戶的生命安全；干擾電網(wǎng)的正常合閘；電網(wǎng)不能控制孤島中的電 壓和頻率，從而損壞配電設(shè)備和用戶設(shè)備。38功率因數(shù)power factor(PF)計算公式為:PF由發(fā)電站輸出總有功功率與總無功功率計算而得的功率因數(shù)。功率因數(shù)式中：Pout 電站輸出總有功功率;Qut電站輸出總無功功率。3.9.供電機構(gòu) electric utility一般來說，指負責(zé)電力供應(yīng)和低壓配電系統(tǒng)安裝、運行和維護的機構(gòu)。3.10.電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu) power system operator負責(zé)組織、指揮、指導(dǎo)和協(xié)調(diào)電網(wǎng)

8、運行和負責(zé)電力市場運營的機構(gòu)。4. 一般原則根據(jù)光伏電站接入電網(wǎng)的電壓等級，可分為小型、中型和大型光伏電站。小型光伏電站 一接入電壓等級為 0.4kV的低壓配電網(wǎng)。中型光伏電站 一接入電壓等級為10-35kV的配電網(wǎng)。大型光伏電站 一接入電壓等級為 66kV及以上的配電網(wǎng)或輸電網(wǎng)。根據(jù)是否允許通過公共連接點向公用電網(wǎng)送電，可分為可逆和不可逆的接入方式。5. 電能質(zhì)量5.1. 一般性要求并網(wǎng)光伏電站向當(dāng)?shù)亟涣髫撦d提供電能和向電網(wǎng)發(fā)送電能的質(zhì)量應(yīng)受控，在諧波、電壓不 平衡度、直流分量、電壓波動和閃變以及功率因數(shù)方面應(yīng)滿足國家相關(guān)標準。光伏電站應(yīng)該在并網(wǎng)點裝設(shè)滿足 IEC 61000-4-30電磁兼

9、容第4-30部分試驗和測量技 術(shù)-電能質(zhì)量標準要求的A類電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置。 對于中型或大型光伏電站， 電能質(zhì)量數(shù) 據(jù)應(yīng)能夠遠程傳送到供電機構(gòu)，保證電網(wǎng)部門對電能質(zhì)量的監(jiān)控。52諧波和波形畸變光伏電站接入電網(wǎng)后，公共連接點的諧波電壓應(yīng)滿足GB/T 14549-93電能質(zhì)量 公用電網(wǎng)諧波的規(guī)定，如表 1所示：表1公用電網(wǎng)諧波電壓限值電網(wǎng)標稱電壓(kV)電壓總畸變率(%)各次諧波電壓含有率()奇次偶次0.385.04.02.0643.21.6103532.11.26611021.60.8光伏電站接入電網(wǎng)后，公共連接點處的總諧波電流分量(方均根)應(yīng)滿足GB/T 14549-93電能質(zhì)量 公用電網(wǎng)諧

10、波 的規(guī)定，應(yīng)不超過表2中規(guī)定的允許值，其中光伏電站向電網(wǎng)注入 的諧波電流允許值按此光伏電站安裝容量與其公共連接點的供電設(shè)備容量之比進行分配。表2注入公共連接點的諧波電流允許值標稱電壓(kV)基準短路容量(MVA)諧波次數(shù)及諧波電流允許值(A)23456789101112130.3810786239622644192116281324610043342134142111118.5167.11310100262013208.5156.46.85.19.34.37.93525015127.7125.18.83.84.13.15.62.64.76630016138.1135.19.34.14.33.

11、35.92.75110750129.669.646.833.22.44.323.71415161718192021222324250.381011129.7188.6167.88.97.1146.51261006.16.85.3104.794.34.93.97.43.66.8101003.74.13.262.85.42.62.92.34.52.14.1352502.22.51.93.61.73.21.51.81.42.71.32.5663002.32.623.81.83.41.61.91.52.81.42.61107501.71.91.52.81.32.51.21.41.12.111.95.3

12、. 電壓偏差光伏電站接入電網(wǎng)后，公共連接點的電壓偏差應(yīng)滿足GB/T 12325-2008電能質(zhì)量 供電電 壓偏差的規(guī)定，即：35kV及以上供電電壓正、負偏差的絕對值之和不超過標稱電壓的10%20kV及以下三相供電電壓偏差為標稱電壓的土7%54電壓波動和閃變光伏電站接入電網(wǎng)后，公共連接點處的電壓波動和閃變應(yīng)滿足GB/T 12326-2008電能質(zhì)量電壓波動和閃變的規(guī)定。5.5. 電壓不平衡度光伏電站接入電網(wǎng)后，公共連接點的三相電壓不平衡度應(yīng)不超過GB/T 15543-2008電能質(zhì)量 三相電壓不平衡規(guī)定的限值，公共連接點的負序電壓不平衡度應(yīng)不超過2%短時不得超過4%其中由光伏電站引起的負序電壓不

13、平衡度應(yīng)不超過1.3 %，短時不超過2.6 %。5.6. 直流分量光伏電站并網(wǎng)運行時，向電網(wǎng)饋送的直流電流分量不應(yīng)超過其交流額定值的0.5%,對于不經(jīng)變壓器直接接入電網(wǎng)的光伏電站，因逆變器效率等特殊因素可放寬至1%6. 功率控制和電壓調(diào)節(jié)6.1. 有功功率控制大型和中型光伏電站應(yīng)具有根據(jù)電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)指令降低光伏電站有功功率、控制光伏電站 停機的能力，以便在電網(wǎng)故障和特殊運行方式時保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定性。大型和中型光伏電站應(yīng)具有限制輸出功率變化率的能力。輸出功率變化率的限值應(yīng)根據(jù)光 伏電站所接入的電力系統(tǒng)的電網(wǎng)狀況、光伏電站運行特性及其技術(shù)性能指標等確定，并可根據(jù) 電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)的指令進行設(shè)定。光伏電

14、站每分鐘最大功率變化量不宜超過安裝容量的10%，但可以接受因太陽光輻照度快速減少引起的光伏電站輸出功率下降速度超過最大變化率的情況。6.2. 電壓/無功調(diào)節(jié)大型和中型光伏電站參與電網(wǎng)電壓調(diào)節(jié)的方式包括調(diào)節(jié)光伏電站的無功功率和調(diào)整光伏發(fā) 電站中心變壓器的變比。大型和中型光伏電站的功率因數(shù)應(yīng)當(dāng)能夠在0.98 （超前）0.98 （滯后）范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，并可根據(jù)電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)的指令進行設(shè)定。小型光伏電站不應(yīng)主動調(diào)節(jié)并網(wǎng)點的電壓水平，不能引起其它節(jié)點電壓超出允許范圍，當(dāng)輸出有功功率大于其額定功率的50 %時，功率因數(shù)應(yīng)不小于0.98 （超前或滯后）。6.3. 啟動大型和中型光伏電站啟動時需要考慮并網(wǎng)光伏電

15、站的當(dāng)前狀態(tài)，來自電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)的指令 和本地測量的信號。光伏電站啟動時應(yīng)確保輸出的有功功率變化不超過所設(shè)定的最大功率變化率。6.4. 停機除發(fā)生電氣故障或接受到來自于電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)的指令以外，光伏電站同時切除的功率應(yīng)在電網(wǎng)允許的最大功率變化率范圍內(nèi)。7. 電壓與頻率響應(yīng)特性7.1. 電壓響應(yīng)特性光伏電站應(yīng)具備一定的耐受電壓異常的能力，避免在電網(wǎng)電壓異常時脫離，弓I起電網(wǎng)電源 的損失。當(dāng)并網(wǎng)點電壓在圖 1中電壓輪廓線及以上的區(qū)域內(nèi)時，光伏電站必須保證不間斷并網(wǎng) 運行；并網(wǎng)點電壓在圖中電壓輪廓線以下時，光伏電站允許從電網(wǎng)切出。圖1中，ULo為正常運行的最低電壓限值，一般取0.85倍額定電壓。ULi為

16、需要耐受的電壓下限，T1為電壓跌落到ULi時需要保持并網(wǎng)的時間，T2為電壓跌落到ULo時需要保持并網(wǎng)的時間。 ULi、T1、T2的數(shù)值根據(jù)光伏電站以及電網(wǎng)的實際情況確定。一般情況下ULi可設(shè)定為0.2倍額定電壓，T1可設(shè)定為0.6秒、T2可設(shè)定為3秒。圖1光伏電站的低電壓耐受能力要求7.2. 頻率響應(yīng)特性光伏電站并網(wǎng)時應(yīng)與電網(wǎng)同步運行。光伏電站應(yīng)具備一定的耐受系統(tǒng)頻率異常的能力，應(yīng)能夠在表4所示電網(wǎng)頻率偏離下運行:表4光伏電站在電網(wǎng)異常頻率下的允許運行時間頻率范圍運行要求低于48Hz根據(jù)光伏電站逆變器允許運行的最低頻率或電網(wǎng)要求而定48Hz-49.5Hz每次低于49.5Hz時要求至少能運行 1

17、0分鐘連續(xù)運行50.5Hz-51Hz每次頻率咼于50.5Hz時，光伏電站至少能運行 2分鐘；此 時不允許處于停止?fàn)顟B(tài)的光伏電站并網(wǎng)。咼于51Hz在0.2秒內(nèi)切除，且不允許停運狀態(tài)的光伏電站并網(wǎng)8. 安全與保護光伏電站或電網(wǎng)異常、故障時，為保證設(shè)備和人身安全，應(yīng)具有相應(yīng)繼電保護功能，保證 電網(wǎng)和光伏設(shè)備的安全運行，確保維修人員和公眾人身安全。光伏電站的保護應(yīng)符合可靠性、選擇性、靈敏性和速動性的要求。8.1. 過載與短路保護光伏電站需具備一定的過載（過電流）能力，在120 %倍額定電流以下，光伏電站連續(xù)可靠工作時間應(yīng)不小于 1分鐘；在120%150額定電流內(nèi)，光伏連續(xù)可靠工作時間應(yīng)不小于10秒。8

18、.2. 防孤島效應(yīng)當(dāng)光伏電站監(jiān)測到孤島時，必須在規(guī)定的時限內(nèi)將該光伏電站與電網(wǎng)斷開，防止出現(xiàn)孤島 效應(yīng)。對于非計劃性孤島，防孤島效應(yīng)保護應(yīng)保證在孤島發(fā)生到并網(wǎng)開關(guān)跳開（將光伏電站與 電網(wǎng)斷開）時間不得大于 2秒。光伏電站的防孤島保護必須同時具備主動式和被動式兩種，應(yīng)設(shè)置至少各一種主動和被動 防孤島保護。主動防孤島效應(yīng)保護方式主要有頻率偏離、有功功率變動、無功功率變動、電流 脈沖注入引起阻抗變動等；被動防孤島效應(yīng)保護方式主要有電壓相位跳動、3次電壓諧波變動、頻率變化率等。在并網(wǎng)線路同時接有其它用電負荷情況下，光伏電站防孤島效應(yīng)保護動作時間應(yīng)小于電網(wǎng) 側(cè)線路保護重合閘時間。光伏電站在逆變器輸出匯總

19、點應(yīng)設(shè)置易于操作、可閉鎖、且具有明顯斷開點的并網(wǎng)總斷路 器。注：光伏電站與電網(wǎng)斷開不包括用于監(jiān)測電網(wǎng)狀態(tài)的主控和監(jiān)測電路。8.3. 逆功率保護當(dāng)光伏電站設(shè)計為不可逆并網(wǎng)方式時，應(yīng)配置逆向功率保護設(shè)備，當(dāng)檢測到逆向電流超過 光伏電站額定輸出的 5%時，逆向功率保護應(yīng)在 0.5-2秒內(nèi)將光伏電站與電網(wǎng)斷開。8.4. 恢復(fù)并網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)生擾動后，在電網(wǎng)電壓和頻率恢復(fù)正常范圍之前光伏電站不允許并網(wǎng)，且在系統(tǒng)電 壓頻率恢復(fù)正常后，光伏電站需要經(jīng)過一個可調(diào)的延時時間后才能重新并網(wǎng)，這個延時一般為 20秒到5分鐘，取決于當(dāng)?shù)貤l件。9. 通用技術(shù)條件9.1. 防雷和接地光伏電站和并網(wǎng)點設(shè)備的防雷和接地，應(yīng)符合SJ

20、/T11127光伏（PV）發(fā)電系統(tǒng)過電壓保護-導(dǎo)則中的規(guī)定。不得與市電配電網(wǎng)共用接地裝置。光伏電站并網(wǎng)點設(shè)備應(yīng)按照IEC 60364-7-712建筑物電氣裝置 第7-712部分：特殊裝置 或場所的要求太陽光伏（PV發(fā)電系統(tǒng)的要求接地/接保護線。92電磁兼容光伏電站應(yīng)具有適當(dāng)?shù)目闺姶鸥蓴_的能力，應(yīng)保證信號傳輸不受電磁干擾，執(zhí)行部件不發(fā) 生誤動作。同時，設(shè)備本身產(chǎn)生的電磁干擾不應(yīng)超過相關(guān)設(shè)備標準和論及電磁兼容性電平的有 關(guān)文件所規(guī)定的電平。用于抑制電磁干擾的預(yù)防措施，可參考 IEC 60204-1和GB/T 3797-1989的附錄A。9.3. 耐壓要求光伏電站的設(shè)備必須滿足相應(yīng)電壓等級的電氣設(shè)備

21、耐壓標準。9.4. 抗干擾要求當(dāng)并網(wǎng)點的閃變值滿足 GB 12326-2000電能質(zhì)量電壓波動和閃變、諧波值滿足 GB/T 14549-1993電能質(zhì)量 公用電網(wǎng)諧波、三相電壓不平衡度滿足 GB/T 15543-2008電能質(zhì)量 三 相電壓不平衡的規(guī)定時，光伏電站應(yīng)能正常運行。9.5. 安全標識對于小型光伏電站， 連接光伏電站和電網(wǎng)的專用低壓開關(guān)柜應(yīng)有醒目標識。標識應(yīng)標明 警告”、雙電源”等提示性文字和符號。標識的形狀、顏色、尺寸和高度參照GB2894及GB16179執(zhí)行。10. 電能計量（該部分內(nèi)容提請國網(wǎng)營銷部門提出修改和補充意見）光伏電站應(yīng)裝設(shè)符合 DL/T 448電能計量裝置技術(shù)管理規(guī)

22、定和 DL/T 5202-2004電能 量計量系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)規(guī)程的獨立的電能計量設(shè)備。計量設(shè)備的技術(shù)等級應(yīng)符合國家電力法規(guī)、安全規(guī)程和技術(shù)規(guī)定，具有電力計量部門校驗合格的證書或測試報告。與并網(wǎng)運行有關(guān)的電能計量裝置應(yīng)按電力部門的規(guī)定在投產(chǎn)前裝設(shè)，光伏電站計量裝置原 則上設(shè)置在并網(wǎng)點，具體安裝位置在并網(wǎng)協(xié)議中明確。大型和中型光伏電站采集的電量信息應(yīng)通過通信接入電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)，通信規(guī)約符合 DL/T645多功能電能表通信協(xié)議。11. 通信與信號11.1. 基本要求大型和中型光伏電站必須具備與電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)之間進行數(shù)據(jù)通信的能力。并網(wǎng)雙方的通信 系統(tǒng)應(yīng)以滿足電網(wǎng)安全經(jīng)濟運行對電力通信業(yè)務(wù)的要求為前提，滿足繼電保護、安全自動裝置、調(diào)度自動化及調(diào)度電話等業(yè)務(wù)對電力通信的要求。光伏電站通信設(shè)計應(yīng)遵循 DL/T544電力系統(tǒng)通信管理規(guī)程、DL/T 598電力系統(tǒng)通信自 動交換網(wǎng)技術(shù)規(guī)范。光伏電站與電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)之間通信方式和信息傳輸由雙方協(xié)商一致后作出規(guī)定、包括互相 提供的模擬和開斷信號種類提供信號的方式和實時性要求等。11.2. 正常運行信號在正常運行情況下，大型和中型光伏電站向電網(wǎng)調(diào)度