新能源發(fā)電并網(wǎng)技術標準ppt課件

1、1- 1 -新能源發(fā)電并網(wǎng)及運轉(zhuǎn)有關問題新能源發(fā)電并網(wǎng)及運轉(zhuǎn)有關問題風電并網(wǎng)國家技術規(guī)范的產(chǎn)生2005年12月12日，我國首個風電場并網(wǎng)的指點性技術文件?風電場接入電力系統(tǒng)技術規(guī)定?GB/Z19963-2005 公布實行。思索到當時的風電規(guī)模、機組制造程度，適當降低了對風電的要求，僅提出一些原那么性的規(guī)定。風電并網(wǎng)技術規(guī)范GB/T 19963-2020?風電場接入電力系統(tǒng)技術規(guī)定?2021年6月開場施行。規(guī)定了經(jīng)過11066kV及以上電壓等級線路與電力系統(tǒng)銜接的新建或擴建風電場及技術要求。風電并網(wǎng)技術規(guī)范l主要內(nèi)容配置風電功率預測系統(tǒng)配置無功電壓調(diào)理系統(tǒng) 無功容量及調(diào)理速度滿足要求配置有功功率

2、控制系統(tǒng)具有低電壓穿越才干電能質(zhì)量和電網(wǎng)順應性符合要求二次系統(tǒng)及信息上傳符合技術規(guī)定風電場的并網(wǎng)檢測合格著重提出了LVRT要求和有功/無功控制要求，確保風電場的電網(wǎng)友好接入。l并網(wǎng)規(guī)范修編的需求l隨著近兩年來風電開展速度的增快、風電規(guī)模的擴展，風電場對電力系統(tǒng)的影響也越來越突出。、l希望風電成為一種能預測、能控制、抗干擾的優(yōu)質(zhì)電源，電網(wǎng)友好型電源。 1 1 范圍范圍l 本規(guī)范規(guī)定了風電場接入電力系統(tǒng)的技術要求。l 本規(guī)范適用于經(jīng)過11066kV及以上電壓等級線路與電力系統(tǒng)銜接的新建或擴建風電場。l 對于經(jīng)過其他電壓等級與電力系統(tǒng)銜接的風電場，可參照執(zhí)行。GB/T 19963-2020?風電場接

3、入電力系統(tǒng)技術規(guī)定?2 2 規(guī)范性援用文件規(guī)范性援用文件l 以下文件對于本規(guī)范的運用是必不可少的。凡是注日期的援用文件，僅注日期的版本適用于本規(guī)范。凡是不注日期的援用文件，其最新版本包括一切的修正單適用于本規(guī)范。l GB/T 12325 電能質(zhì)量 供電電壓偏向l GB/T 12326 電能質(zhì)量 電壓動搖和閃變l GB/T 14549 電能質(zhì)量 公用電網(wǎng)諧波l GB/T 15945 電能質(zhì)量 電力系統(tǒng)頻率偏向l GB/T 15543 電能質(zhì)量 三相電壓不平衡l 國家電力監(jiān)管委員會令第5號 電力二次系統(tǒng)平安防護規(guī)定l DL/T 10402007 電網(wǎng)運轉(zhuǎn)準那么3 3 術語和定義術語和定義l 風電場

4、并網(wǎng)點 point of connection of wind farml 風電場升壓站高壓側母線或節(jié)點。l 風電場送出線路 transmission line of wind farml 從風電場并網(wǎng)點至公共電網(wǎng)的輸電線路。l 有功功率變化 active power changel 一定時間間隔內(nèi)，風電場有功功率最大值與最小值之差本規(guī)范規(guī)定了1min及10min有功功率變化。l 風電機組/風電場低電壓穿越 low voltage ride through of wind turbine/Wind farml 當電力系統(tǒng)事故或擾動引起電壓跌落時，在一定的電壓跌落范圍和時間間隔內(nèi)，風電機組/風電

5、場可以保證不脫網(wǎng)延續(xù)運轉(zhuǎn)。4 4 風電場送出線路風電場送出線路l 為便于風電場的運轉(zhuǎn)管理與控制，簡化系統(tǒng)接線，風電場可采用一回線路接入電力系統(tǒng)。5 5 風電場有功功率風電場有功功率l5.1 根本要求l5.1.1 風電場應符合DL/T 1040電網(wǎng)運轉(zhuǎn)準那么的規(guī)定，具備參與電力系統(tǒng)調(diào)頻、調(diào)峰和備用的才干。 l5.1.2 風電場應配置有功功率控制系統(tǒng)，具備有功功率調(diào)理才干。 l5.1.3 當風電場有功功率在總額定出力的20以上時，場內(nèi)一切運轉(zhuǎn)機組應可以實現(xiàn)有功功率的延續(xù)平滑調(diào)理，并可以參與系統(tǒng)有功功率控制。l5.1.4 風電場應可以接納并自動執(zhí)行電力系統(tǒng)調(diào)度機構下達的有功功率及有功功率變化的控制指

6、令，風電場有功功率及有功功率變化應與電力系統(tǒng)調(diào)度機構下達的給定值一致。有功功率設定值控制設定風電場在某一段時間段內(nèi)的有功功率輸出值，詳細運轉(zhuǎn)范圍由電力系統(tǒng)調(diào)度機構確定，在風電場輸出功率大于75%額定功率時測試風電場跟蹤設定值運轉(zhuǎn)的才干并給出測試曲線。以以下圖為設定值變化范圍曲線的例如。Q/GDW 630-2020?風電場功率調(diào)理才干和電能質(zhì)量測試規(guī)程? 有功功率調(diào)理才干 n 測試條件測試條件n 風電場輸出功率到達其額定輸出功率的風電場輸出功率到達其額定輸出功率的75%；n 測試前與當?shù)仉娋W(wǎng)調(diào)度部門溝通，確定該風電場有功功率設測試前與當?shù)仉娋W(wǎng)調(diào)度部門溝通，確定該風電場有功功率設定值變化曲線；定值

7、變化曲線；n 有功功率設定值測試需取消風電場有功功率變化限制。有功功率設定值測試需取消風電場有功功率變化限制。n 測試結果斷定測試結果斷定n 風電場有功功率設定值控制允許的最大偏向為風電場風電場有功功率設定值控制允許的最大偏向為風電場裝機容量的裝機容量的5%。呼應時間不超越。呼應時間不超越120s，其為風電場有功功率，其為風電場有功功率從一個設定值最后一次進入下一個設定值允許偏向范圍之內(nèi)從一個設定值最后一次進入下一個設定值允許偏向范圍之內(nèi)的時間。的時間。 有功功率調(diào)理才干 Q/GDW 630-2020?風電場功率調(diào)理才干和電能質(zhì)量測試規(guī)程?l5.2 正常運轉(zhuǎn)情況下有功功率變化l5.2.1 風電

8、場有功功率變化包括1min有功功率變化和10min有功功率變化。在風電場并網(wǎng)以及風速增長過程中，風電場有功功率變化該當滿足電力系統(tǒng)平安穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的要求，其限值應根據(jù)所接入電力系統(tǒng)的頻率調(diào)理特性，由電力系統(tǒng)調(diào)度機構確定。l5.2.2 風電場有功功率變化限值的引薦值見下表，該要求也適用于風電場的正常停機。允許出現(xiàn)因風速降低或風速超出切出風速而引起的風電場有功功率變化超出有功功率變化最大限值的情況。 5 風電場有功功率l5.2 正常運轉(zhuǎn)情況下有功功率變化5 風電場有功功率風電場裝機容量MW10min有功功率變化最大限值MW1min有功功率變化最大限值MW1505015 正常運轉(zhuǎn)情況下風電場有功功率變化

9、最大限值 l5.3 緊急控制l5.3.1 在電力系統(tǒng)事故或緊急情況下，風電場應根據(jù)電力系統(tǒng)調(diào)度機構的指令快速控制其輸出的有功功率，必要時可經(jīng)過平安自動安裝快速自動降低風電場有功功率或切除風電場；此時風電場有功功率變化可超出電力系統(tǒng)調(diào)度機構規(guī)定的有功功率變化最大限值。l a電力系統(tǒng)事故或特殊運轉(zhuǎn)方式下要求降低風電場有功功率，以防止輸電設備過載，確保電力系統(tǒng)穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。l b當電力系統(tǒng)頻率高于50.2Hz時，按照電力系統(tǒng)調(diào)度機構指令降低風電場有功功率，嚴重情況下切除整個風電場。 l c在電力系統(tǒng)事故或緊急情況下，假設風電場的運轉(zhuǎn)危及電力系統(tǒng)平安穩(wěn)定，電力系統(tǒng)調(diào)度機構應按規(guī)定暫時將風電場切除。 l5.

10、3.2 事故處置終了，電力系統(tǒng)恢復正常運轉(zhuǎn)形狀后，風電場應按調(diào)度指令并網(wǎng)運轉(zhuǎn)。5 風電場有功功率6 6 風電場功率預測風電場功率預測l6.1 根本要求l風電場應配置風電功率預測系統(tǒng)，系統(tǒng)具有072h短期風電功率預測以及15min4h超短期風電功率預測功能。l6.2 預測曲線上報l風電場每15min自動向電力系統(tǒng)調(diào)度機構滾動上報未來15min4h的風電場發(fā)電功率預測曲線，預測值的時間分辨率為15min。l風電場每天按照電力系統(tǒng)調(diào)度機構規(guī)定的時間上報次日024時風電場發(fā)電功率預測曲線，預測值的時間分辨率為15min。7 7 風電場無功容量風電場無功容量l7.1 無功電源l7.1.1 風電場的無功電

11、源包括風電機組及風電場無功補償安裝。風電場安裝的風電機組應滿足功率因數(shù)在超前0.95滯后0.95的范圍內(nèi)動態(tài)可調(diào)。l7.1.2 風電場要充分利用風電機組的無功容量及其調(diào)理才干；當風電機組的無功容量不能滿足系統(tǒng)電壓調(diào)理需求時，應在風電場集中加裝適當容量的無功補償安裝，必要時加裝動態(tài)無功補償安裝。P16沽源風機脫網(wǎng)事件的警示沽源風機脫網(wǎng)事件的警示2020年11月16日22時22分44秒，500kV沽太一線發(fā)生相間缺點，選B、C相直接跳三相。缺點引起沽源地域15座風電場發(fā)生風機脫網(wǎng)，脫網(wǎng)風電機組合計790臺、損失風電電力合計1016MW。 事故終了后沽源地域剩余運轉(zhuǎn)風機144臺，占缺點前運轉(zhuǎn)風機總數(shù)

12、的15.4%。錄波數(shù)據(jù)顯示500kV沽源站的220kV母線電壓跌落至額定電壓的43%；但220kV察北站、義緣站及其所帶一些風電場的三相電壓均跌落至額定電壓的20%以下，其中華錦、韓家莊兩個風場B相電壓瞬間跌落至額定電壓的1.3%左右。由于大批不具備低電壓穿越才干的機組在缺點過程中吸收無功，呵斥義緣站和察北站及所接入的風電場缺點期間電壓低于缺點點電壓。P17華北電網(wǎng)風電裝機情況沽源風機脫網(wǎng)事故分析l7.2 無功容量配置l7.2.1 風電場的無功容量應按照分電壓層和分電區(qū)根本平衡的原那么進展配置，并滿足檢修備用要求。l7.2.2 對于直接接入公共電網(wǎng)的風電場，其配置的容性無功容量可以補償風電場滿

13、發(fā)時場內(nèi)聚集線路、主變壓器的感性無功及風電場送出線路的一半感性無功之和，其配置的感性無功容量可以補償風電場本身的容性充電無功功率及風電場送出線路的一半充電無功功率。7 風電場無功容量l7.2 無功容量配置l7.2.3 對于經(jīng)過220kV或330kV風電聚集系統(tǒng)升壓至500kV或750kV電壓等級接入公共電網(wǎng)的風電場群中的風電場，其配置的容性無功容量可以補償風電場滿發(fā)時場內(nèi)聚集線路、主變壓器的感性無功及風電場送出線路的全部感性無功之和，其配置的感性無功容量可以補償風電場本身的容性充電無功功率及風電場送出線路的全部充電無功功率。l7.2.4 風電場配置的無功安裝類型及其容量范圍應結合風電場實踐接入

14、情況，經(jīng)過風電場接入電力系統(tǒng)無功電壓專題研討來確定。7 風電場無功容量8 8 風電場電壓控制風電場電壓控制l8.1 根本要求l風電場應配置無功電壓控制系統(tǒng)，具備無功功率調(diào)理及電壓控制才干。根據(jù)電力系統(tǒng)調(diào)度機構指令，風電場自動調(diào)理其發(fā)出或吸收的無功功率，實現(xiàn)對風電場并網(wǎng)點電壓的控制，其調(diào)理速度和控制精度應能滿足電力系統(tǒng)電壓調(diào)理的要求。l8.2 控制目的l當公共電網(wǎng)電壓處于正常范圍內(nèi)時，風電場該當可以控制風電場并網(wǎng)點電壓在標稱電壓的97107范圍內(nèi)。l8.3 主變選擇l風電場變電站的主變壓器宜采用有載調(diào)壓變壓器，經(jīng)過主變壓器分接頭調(diào)理風電場內(nèi)電壓，確保場內(nèi)風電機組正常運轉(zhuǎn)。5. 風電場應綜合思索各

15、種發(fā)電出力程度和接入系統(tǒng)各種運轉(zhuǎn)工況下的穩(wěn)態(tài)、暫態(tài)、動態(tài)過程，配置足夠的動態(tài)無功補償容量，且動態(tài)調(diào)理的呼應時間不大于30ms。風電場應確保場內(nèi)無功補償安裝的動態(tài)部分自動調(diào)理，確保電容器、電抗器支路在緊急情況下能快速正確投切。 6. 風電機組的無功功率和風電場無功補償安裝的投入容量，應在各種運轉(zhuǎn)工況下都能按照分層分區(qū)、根本平衡的原那么在線動態(tài)調(diào)整。電力系統(tǒng)發(fā)生缺點、并網(wǎng)點電壓出現(xiàn)跌落時，風電場應動態(tài)調(diào)整機組無功功率和場內(nèi)無功補償容量，配合系統(tǒng)將并網(wǎng)點電壓和機端電壓快速恢復到正常范圍內(nèi)。風電場無功動態(tài)調(diào)整的呼應速度應與風電機組高電壓穿越才干相匹配，確保在調(diào)理過程中風電機組不因高電壓而脫網(wǎng)。國家電網(wǎng)

16、調(diào)2020 974號?風電并網(wǎng)運轉(zhuǎn)反事故措施要點? 風電場無功容量與電壓調(diào)理9 9 風電場低電壓穿越風電場低電壓穿越l9.1 根本要求電力系統(tǒng)發(fā)生不同類型缺點時，假設風電場并網(wǎng)點考核電壓全部在以以下圖中電壓輪廓線及以上的區(qū)域內(nèi)，風電機組必需保證不脫網(wǎng)延續(xù)運轉(zhuǎn)；否那么，允許風電機組切出。l9.2 缺點類型及考核電壓故障類型考核電壓三相短路故障風電場并網(wǎng)點線電壓兩相短路故障風電場并網(wǎng)點線電壓單相接地短路故障風電場并網(wǎng)點相電壓9 風電場低電壓穿越24l9.3 有功恢復l對電力系統(tǒng)缺點期間沒有切出的風電場，其有功功率在缺點去除后應快速恢復，自缺點去除時辰開場，以致少10額定功率/秒的功率變化率恢復至缺

17、點前的值。l9.4 動態(tài)無功支撐才干l總裝機容量在百萬千瓦級規(guī)模及以上的風電場群，當電力系統(tǒng)發(fā)生三相短路缺點引起電壓跌落時，每個風電場在低電壓穿越過程中應具有以下動態(tài)無功支撐才干：l a當風電場并網(wǎng)點電壓處于標稱電壓的2090區(qū)間內(nèi)時，風電場應可以經(jīng)過注入無功電流支撐電壓恢復；自并網(wǎng)點電壓跌落出現(xiàn)的時辰起，動態(tài)無功電流控制的呼應時間不大于75ms，繼續(xù)時間應不少于550ms。 l b風電場注入電力系統(tǒng)的動態(tài)無功電流l IT 1.50.9- UT IN ，0.2 UT 0.9，l 式中：UT風電場并網(wǎng)點電壓標幺值； IN風電場額定電流。9 風電場低電壓穿越 電壓控制電壓控制風電機組應具有多種控制

18、方式，包括恒無功功率控制、恒功率因數(shù)控制和恒電壓控風電機組應具有多種控制方式，包括恒無功功率控制、恒功率因數(shù)控制和恒電壓控制等，具備根據(jù)運轉(zhuǎn)需求自動切換控制方式的才干。制等，具備根據(jù)運轉(zhuǎn)需求自動切換控制方式的才干。風電機組應具有表風電機組應具有表1 1所要求的高電壓穿越才干。所要求的高電壓穿越才干。Q/GDW 風電場無功配置及電壓控制技術規(guī)定報批稿并網(wǎng)點工頻電壓值pu運行時間1.10 UT 1.15具有每次運行2 s才能1.15 UT 1.20具有每次運行200 ms才能1.20 UT退出運行 風電場缺點穿越才干對無功補償安裝運轉(zhuǎn)要求風電場內(nèi)動態(tài)無功補償安裝應按照表2中的要求運轉(zhuǎn)。并網(wǎng)點工頻電

19、壓值pu運行時間0.2 UT 0.9不少于低電壓持續(xù)時間0.9 UT 1.10連續(xù)1.10 UT 1.15具有每次運行5min才能1.15 UT 1.20具有每次運行1min才能1.20 UT退出運行Q/GDW 風電場無功配置及電壓控制技術規(guī)定報批稿 風電場缺點穿越才干2710 10 風電場運轉(zhuǎn)順應性風電場運轉(zhuǎn)順應性l10.1 電壓范圍l10.1.1 當風電場并網(wǎng)點電壓在標稱電壓的90110之間時，風電機組應能正常運轉(zhuǎn)；當風電場并網(wǎng)點電壓超越標稱電壓的110時，風電場的運轉(zhuǎn)形狀由風電機組的性能確定。l10.1.2 當風電場并網(wǎng)點的閃變值滿足GB/T 12326、諧波值滿足GB/T 14549、

20、三相電壓不平衡度滿足GB/T 15543的規(guī)定時，風電場內(nèi)的風電機組應能正常運轉(zhuǎn)。l10.2 頻率范圍風電場應在下表所示電力系統(tǒng)頻率范圍內(nèi)按規(guī)定運轉(zhuǎn)：電力系統(tǒng)頻率范圍要 求低于48Hz根據(jù)風電場內(nèi)風電機組允許運行的最低頻率而定。48Hz49.5Hz每次頻率低于49.5Hz時要求風電場具有至少運行30min的才能。49.5Hz50.2Hz連續(xù)運行。高于50.2Hz每次頻率高于50.2Hz時，要求風電場具有至少運行5min的才能，并執(zhí)行電力系統(tǒng)調(diào)度機構下達的降低出力或高周切機策略，不允許停機狀態(tài)的風電機組并網(wǎng)。2811 11 風電場電能質(zhì)量風電場電能質(zhì)量l11.1 電壓偏向l風電場并網(wǎng)點電壓正、負

21、偏向絕對值之和不超越標稱電壓的10，正常運轉(zhuǎn)方式下，其電壓偏向應在標稱電壓的37范圍內(nèi)。l11.2 閃變l風電場所接入公共銜接點的閃變干擾值應滿足GB/T 12326的要求，其中風電場引起的長時間閃變值的限值應按照風電場裝機容量與公共銜接點上的干擾源總容量之比進展分配。ltP2912 12 風電場仿真模型和參數(shù)風電場仿真模型和參數(shù)l12.1 風電場仿真模型l風電場開發(fā)商應提供可用于電力系統(tǒng)仿真計算的風電機組、風電場聚集線路及風電機組/風電場控制系統(tǒng)模型及參數(shù)，用于風電場接入電力系統(tǒng)的規(guī)劃設計及調(diào)度運轉(zhuǎn)。l12.2 參數(shù)變化l風電場應跟蹤其各個元件模型和參數(shù)的變化情況，并隨時將最新情況反響給電力

22、系統(tǒng)調(diào)度機構。3013 13 風電場二次系統(tǒng)風電場二次系統(tǒng)l13.1 根本要求l13.1.1 風電場的二次設備及系統(tǒng)應符合電力二次系統(tǒng)技術規(guī)范、電力二次系統(tǒng)平安防護要求及相關設計規(guī)程。l13.1.2 風電場與電力系統(tǒng)調(diào)度機構之間的通訊方式、傳輸通道和信息傳輸由電力系統(tǒng)調(diào)度機構作出規(guī)定，包括提供遙測信號、遙信信號、遙控信號、遙調(diào)信號以及其他平安自動安裝的信號，提供信號的方式和實時性要求等。l13.1.3 風電場二次系統(tǒng)平安防護應滿足國家電力監(jiān)管委員會令第5號的有關要求。 31l13.2 正常運轉(zhuǎn)信號l風電場向電力系統(tǒng)調(diào)度機構提供的信號至少該當包括以下方面：l單個風電機組運轉(zhuǎn)形狀；l風電場實踐運轉(zhuǎn)

23、機組數(shù)量和型號；l風電場并網(wǎng)點電壓；l風電場高壓側出線的有功功率、無功功率、電流；l高壓斷路器和隔分開關的位置；l風電場測風塔的實時風速和風向。13 風電場二次系統(tǒng)Q/GDW 風電場調(diào)度運轉(zhuǎn)信息交換規(guī)范報批稿該規(guī)范規(guī)范了并網(wǎng)風電場包括升壓站調(diào)度運轉(zhuǎn)信息交換的內(nèi)容、方式和技術要求，規(guī)定了相關術語和定義。32l13.3 風電場繼電維護及平安自動安裝l13.3.1 風電場繼電維護、平安自動安裝以及二次回路的設計、安裝應滿足電力系統(tǒng)有關規(guī)定和反事故措施的要求。l13.3.2 對風電場送出線路，普通情況下在系統(tǒng)側配置分段式相間、接地缺點維護，有特殊要求時，可配置縱聯(lián)電流差動維護。l13.3.3 風電場變

24、電站應配備缺點錄波設備，該設備應具有足夠的記錄通道并可以記錄缺點前10s到缺點后60s的情況，并配備至電力系統(tǒng)調(diào)度機構的數(shù)據(jù)傳輸通道 。13 風電場二次系統(tǒng)l13.4 風電場調(diào)度自動化l13.4.1 風電場應配備計算機監(jiān)控系統(tǒng)、電能量遠方終端設備、二次系統(tǒng)平安防護設備、調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡接入設備等，并滿足電力二次系統(tǒng)設備技術管理規(guī)范要求。l13.4.2 風電場調(diào)度自動化系統(tǒng)遠動信息采集范圍按電網(wǎng)調(diào)度自動化能量管理系統(tǒng)EMS遠動信息接入規(guī)定的要求接入信息量。l13.4.3 風電場電能計量點關口應設在風電場與電網(wǎng)的產(chǎn)權分界處，產(chǎn)權分界處按國家有關規(guī)定確定。計量安裝配置應符合電力系統(tǒng)關口電能計量安裝技術管理規(guī)范要求。l13.4.4 風電場調(diào)度自動化、電能量信息傳輸宜采用主/備信道的通訊方式，直送電力系統(tǒng)調(diào)度機構。l13.4.5 風電場調(diào)度管轄設備供電電源應采用不延續(xù)電源安裝UPS或站內(nèi)直流電源系統(tǒng)供電，在交流供電電源消逝后，不延續(xù)電源安裝帶負荷運轉(zhuǎn)時間應大于40min。l13.4.6 對于接入220kV及以上電壓等級的風電場應配置相角丈量系統(tǒng)PMU。13 風電場二次系統(tǒng)l13.5 風電場通訊l13.5.1 風電場應具備兩條路由通道，其中至少有一條光纜通道。l13.5.2 風電場與電力系統(tǒng)直接銜接的通訊設備如光纖傳