防止機網(wǎng)協(xié)調(diào)及風(fēng)電機組光伏逆變器大面積脫網(wǎng)事故的重點要求

防止機網(wǎng)協(xié)調(diào)及風(fēng)電機組光伏逆變器大面積脫網(wǎng)事故的重點要求1.1防止機網(wǎng)協(xié)調(diào)事故1.1.1各發(fā)電企業(yè)（廠）應(yīng)重視和完善與電網(wǎng)運行關(guān)系密切的勵磁、調(diào)速、無功補償裝置和保護選型、配置，其涉網(wǎng)控制性能除了保證主設(shè)備安全，還必須滿足電網(wǎng)安全運行的要求。1.1.2發(fā)電機勵磁調(diào)節(jié)器（包括電力系統(tǒng)穩(wěn)定器（PSS））須經(jīng)認證的檢測中心入網(wǎng)檢測合格，形成入網(wǎng)勵磁調(diào)節(jié)器軟件版本，才能進入電網(wǎng)運行。1.1.340MW及以上水輪機調(diào)速器控制程序須經(jīng)全面的靜態(tài)模型測試和動態(tài)涉網(wǎng)性能測試合格，形成入網(wǎng)調(diào)速器軟件版本，才能進入電網(wǎng)運行。1.1.4根據(jù)電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的需要，100MW及以上容量的火力發(fā)電機組、核電機組和燃氣發(fā)電機組、40MW及以上容量的水輪發(fā)電機組和光熱機組，或接入220kV電壓等級及以上的同步發(fā)電機組應(yīng)配置PSS。1.1.5發(fā)電機應(yīng)具備進相運行能力。100MW及以上容量的火力發(fā)電機組、核電機組和燃氣發(fā)電機組、40MW及以上容量的水輪發(fā)電機組和光熱機組，或接入220kV電壓等級及以上的同步發(fā)電機組，有功額定工況下功率因數(shù)應(yīng)能達到?0.95～?0.97，必要時可結(jié)合機組接入電網(wǎng)情況，由當?shù)仉娏φ{(diào)度機構(gòu)、試驗單位以及電廠通過專題研究確定。勵磁系統(tǒng)的低勵限制定值應(yīng)可在線調(diào)整。1.1.6新投產(chǎn)的大型汽輪發(fā)電機應(yīng)具有一定的耐受帶勵磁失步振蕩的能力。發(fā)電機失步保護應(yīng)考慮既要防止發(fā)電機損壞又要減小失步對系統(tǒng)和用戶造成的危害。為防止失步故障擴大為電網(wǎng)事故，應(yīng)當為發(fā)電機解列設(shè)置一定的時間延遲，使電網(wǎng)和發(fā)電機具有重新恢復(fù)同步的可能性。1.1.7為防止頻率異常時發(fā)生電網(wǎng)崩潰事故，發(fā)電機組應(yīng)具有必要的頻率異常運行能力。正常運行情況下，汽輪發(fā)電機組頻率異常允許運行時間應(yīng)滿足表1的要求。表1汽輪發(fā)電機組頻率異常允許運行時間頻率范圍（Hz）允許運行時間累計（min）每次（sec）51.0以上～51.5>30>3050.5以上～51.0>180>18048.5～50.5連續(xù)運行48.5以下～48.0>300>30048.0以下～47.5>60>6047.5以下～47.0>10>2047.0以下～46.5>2>51.1.8發(fā)電機勵磁系統(tǒng)應(yīng)具備一定過負荷能力。1.1.8.1勵磁系統(tǒng)應(yīng)保證發(fā)電機勵磁電流不超過其額定值的1.1倍時能夠連續(xù)運行。1.1.8.2發(fā)電機交流勵磁機勵磁系統(tǒng)頂值電壓倍數(shù)不低于2倍，自并勵靜止勵磁系統(tǒng)頂值電壓倍數(shù)在發(fā)電機80%額定電壓時，汽輪發(fā)電機不應(yīng)低于1.8倍，水輪發(fā)電機不應(yīng)低于2倍。強勵電流倍數(shù)等于2倍時，允許持續(xù)強勵時間不低于10s。1.1.9發(fā)電廠應(yīng)準確掌握接入大規(guī)模新能源匯集地區(qū)電網(wǎng)、有串聯(lián)補償電容器送出線路以及接入直流換流站近區(qū)的汽輪發(fā)電機組可能存在的次/超同步振蕩風(fēng)險情況，并做好抑制和預(yù)防機組次/超同步振蕩措施，同時應(yīng)裝設(shè)次/超同步振蕩監(jiān)測及保護裝置，協(xié)助電網(wǎng)管理部門共同防止次/超同步振蕩。1.1.10機組并網(wǎng)調(diào)試前三個月，發(fā)電廠應(yīng)向相應(yīng)電力調(diào)度機構(gòu)提供電網(wǎng)計算分析所需的主設(shè)備（發(fā)電機、變壓器等）參數(shù)、二次設(shè)備（電流互感器（TA）、電壓互感器（TV））參數(shù)及保護裝置技術(shù)資料以及勵磁系統(tǒng)（包括PSS）、調(diào)速系統(tǒng)技術(shù)資料（包括原理及傳遞函數(shù)框圖）等。1.1.11新建機組及增容改造機組，發(fā)電廠應(yīng)根據(jù)有關(guān)電力調(diào)度機構(gòu)要求，開展勵磁系統(tǒng)、調(diào)速系統(tǒng)建模及參數(shù)實測試驗、電力系統(tǒng)穩(wěn)定器參數(shù)整定試驗、發(fā)電機進相試驗、一次調(diào)頻試驗、自動發(fā)電控制（AGC）試驗、自動電壓控制（AVC）試驗工作，實測建模報告需通過有資質(zhì)試驗單位的審核，并將試驗報告報有關(guān)電力調(diào)度機構(gòu)。1.1.12并網(wǎng)電廠應(yīng)根據(jù)《并網(wǎng)電源涉網(wǎng)保護技術(shù)要求》（GB/T40586-2021）的規(guī)定、電網(wǎng)運行情況和主設(shè)備技術(shù)條件，認真校核涉網(wǎng)保護與電網(wǎng)保護的整定配合關(guān)系，并根據(jù)電力調(diào)度機構(gòu)的要求，做好每年度對所轄設(shè)備的整定值進行全面復(fù)算和校核工作。當電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、線路參數(shù)和短路電流水平發(fā)生變化時，應(yīng)及時校核相關(guān)涉網(wǎng)保護的配置與整定，避免保護發(fā)生不正確動作行為。1.1.13發(fā)電機勵磁系統(tǒng)正常應(yīng)投入自動方式運行，PSS正常必須置入投運狀態(tài)，勵磁系統(tǒng)（包括PSS）的整定參數(shù)應(yīng)適應(yīng)跨區(qū)交流互聯(lián)電網(wǎng)不同聯(lián)網(wǎng)方式運行要求，對0.1～2.0Hz系統(tǒng)振蕩頻率范圍的低頻振蕩模式應(yīng)能提供正阻尼。1.1.14發(fā)電機組自動電壓控制（AVC）運行管理1.1.14.1利用AVC對發(fā)電機調(diào)壓時，受控機組勵磁系統(tǒng)應(yīng)置于自動方式。1.1.14.2采用AVC對發(fā)電機調(diào)壓的機組，AVC裝置的增、減磁指令信號宜直接接入勵磁系統(tǒng)。1.1.14.3發(fā)電機組AVC運行時，不宜閉鎖分散控制系統(tǒng)（DCS）增磁、減磁操作指令。1.1.15100MW及以上火電、燃氣及核電機組，40MW及以上水電機組，接入220kV及以上電壓等級的同步發(fā)電機組的頻率異常保護，過電壓保護，過激磁保護，失磁保護，失步保護，轉(zhuǎn)子過負荷保護，定子過負荷保護，超速保護，一類輔機保護，功率負荷不平衡保護，零功率切機保護等涉網(wǎng)保護，發(fā)電機勵磁系統(tǒng)（包括PSS）等設(shè)備（保護）定值必須報有關(guān)電力調(diào)度機構(gòu)備案。1.1.11.1勵磁系統(tǒng)的過勵限制（即過勵磁電流反時限限制和強勵電流瞬時限制）環(huán)節(jié)的特性應(yīng)與發(fā)電機轉(zhuǎn)子的過負荷能力相一致，并與發(fā)電機保護中轉(zhuǎn)子過負荷保護定值相配合，在保護跳閘之前動作。應(yīng)定期校驗限制動作定值。1.1.11.2勵磁變壓器保護定值應(yīng)與勵磁系統(tǒng)強勵能力相配合，防止機組強勵時保護誤動作。1.1.11.3勵磁系統(tǒng)如設(shè)置有定子電流限制環(huán)節(jié)，則定子電流限制環(huán)節(jié)的特性應(yīng)與發(fā)電機定子的過電流能力相一致，并與發(fā)電機保護中定子過負荷保護定值相配合，在保護跳閘之前動作。應(yīng)定期校驗限制動作定值。1.1.11.4勵磁系統(tǒng)的V/Hz限制環(huán)節(jié)特性應(yīng)與發(fā)電機或變壓器過激磁能力低者相匹配，應(yīng)在發(fā)電機組對應(yīng)繼電保護裝置跳閘動作前進行限制。V/Hz限制環(huán)節(jié)在發(fā)電機空載和負載工況下都應(yīng)正確工作。應(yīng)定期校驗限制動作定值。1.1.11.5勵磁系統(tǒng)如設(shè)有定子過壓限制環(huán)節(jié)，應(yīng)與發(fā)電機過壓保護定值相配合，該限制環(huán)節(jié)應(yīng)在機組保護之前動作。應(yīng)定期校驗限制動作定值。1.1.16電網(wǎng)低頻減載裝置的配置和整定，應(yīng)保證系統(tǒng)頻率動態(tài)特性的低頻持續(xù)時間符合相關(guān)規(guī)定，并有一定裕度。發(fā)電機組低頻保護定值可按汽輪發(fā)電機制造廠有關(guān)規(guī)定進行整定，低頻保護應(yīng)與電網(wǎng)低頻減載裝置配合，低頻保護定值應(yīng)低于電網(wǎng)低頻減載裝置最低一級定值。汽輪機超速保護控制（OPC）應(yīng)與機組過頻保護、電網(wǎng)高頻切機裝置協(xié)調(diào)配合，遵循高頻切機先于OPC，OPC先于過頻保護動作的原則，電網(wǎng)有特殊要求者除外。應(yīng)考慮OPC動作特性與電網(wǎng)特性的配合，防止OPC反復(fù)動作對電網(wǎng)的擾動。機組低電壓保護定值應(yīng)低于系統(tǒng)（或所在地區(qū)）低壓減載的最低一級定值。1.1.17發(fā)電機組一次調(diào)頻運行管理1.1.17.1并網(wǎng)發(fā)電機組的一次調(diào)頻功能參數(shù)應(yīng)按照電網(wǎng)運行的要求進行整定，一次調(diào)頻功能應(yīng)按照電網(wǎng)有關(guān)規(guī)定投入運行。一次調(diào)頻功能應(yīng)與AGC功能協(xié)調(diào)配合，且優(yōu)先級高于AGC功能。1.1.17.2新投產(chǎn)機組和在役機組大修、通流改造、靈活性改造、調(diào)速系統(tǒng)改造、數(shù)字式電液控制系統(tǒng)（DEH）或DCS控制系統(tǒng)（水電監(jiān)控系統(tǒng)）改造及運行方式改變后，發(fā)電廠應(yīng)向相應(yīng)電力調(diào)度機構(gòu)交付由技術(shù)監(jiān)督部門或有資質(zhì)的試驗單位完成的一次調(diào)頻性能試驗和調(diào)速系統(tǒng)參數(shù)測試及建模試驗報告，以確保機組一次調(diào)頻功能長期安全、穩(wěn)定運行。在役機組應(yīng)定期進行一次調(diào)頻性能復(fù)核試驗和調(diào)速系統(tǒng)參數(shù)測試及建模復(fù)核試驗，復(fù)核周期不應(yīng)超過5年。1.1.17.3發(fā)電機組調(diào)速系統(tǒng)中的調(diào)門特性參數(shù)應(yīng)與一次調(diào)頻功能和AGC調(diào)度方式相匹配。在閥門大修后或發(fā)現(xiàn)兩者不匹配時，應(yīng)進行調(diào)門特性參數(shù)測試及優(yōu)化整定，確保機組參與電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻的安全性。1.1.17.4具有孤網(wǎng)或孤島運行可能的機組，機組調(diào)節(jié)系統(tǒng)應(yīng)針對孤島、孤網(wǎng)運行方式配備專門的一次調(diào)頻功能，其性能指標應(yīng)根據(jù)電網(wǎng)穩(wěn)定需求確定。1.1.18發(fā)電機組進相運行管理1.1.18.1發(fā)電廠應(yīng)根據(jù)發(fā)電機進相試驗結(jié)果繪制指導(dǎo)實際進相運行的P-Q圖，編制相應(yīng)的進相運行規(guī)程，并根據(jù)電力調(diào)度機構(gòu)的要求進相運行。發(fā)電機應(yīng)能監(jiān)視雙向無功功率和功率因數(shù)。1.1.18.2并網(wǎng)發(fā)電機組的低勵限制輔助環(huán)節(jié)功能參數(shù)應(yīng)按照電網(wǎng)運行的要求進行整定和試驗，與電壓控制主環(huán)合理配合，確保在低勵限制動作后發(fā)電機組穩(wěn)定運行。1.1.18.3低勵限制定值應(yīng)參考進相試驗結(jié)果、考慮發(fā)電機電壓影響并與發(fā)電機失磁保護相配合，應(yīng)在發(fā)電機失磁保護之前動作。應(yīng)結(jié)合機組B級及以上檢修定期檢查限制動作定值。1.1.19發(fā)電機組自動發(fā)電控制（AGC）運行管理1.1.19.1單機容量100MW及以上火電（不含背壓式熱電機組）和燃氣機組，40MW及以上非燈泡貫流式水電機組和抽水蓄能機組，根據(jù)所在電網(wǎng)要求，都應(yīng)參加電網(wǎng)AGC運行。1.1.19.2發(fā)電機組AGC的性能指標應(yīng)滿足接入電網(wǎng)的相關(guān)規(guī)定和要求。1.1.19.3發(fā)電機組大修、增容改造、通流改造、脫硫脫硝改造、高背壓、數(shù)字式電液控制系統(tǒng)（DEH）或DCS控制系統(tǒng)（水電監(jiān)控系統(tǒng)）改造及運行方式改變后，發(fā)電廠應(yīng)向相應(yīng)電力調(diào)度機構(gòu)交付由技術(shù)監(jiān)督部門或有資質(zhì)的試驗單位完成的AGC試驗報告，以確保機組AGC功能長期安全、穩(wěn)定運行。1.1.20發(fā)電廠應(yīng)制訂完備的發(fā)電機帶勵磁失步振蕩故障的應(yīng)急措施，并按有關(guān)規(guī)定做好保護定值整定，包括：1.1.20.1當失步振蕩中心在發(fā)變組內(nèi)部，失步運行時間超過整定值或電流振蕩次數(shù)超過規(guī)定值時，保護動作于解列。1.1.20.2當失步振蕩中心在發(fā)變組外部時，發(fā)電機組應(yīng)允許失步運行5～20個振蕩周期。此時，應(yīng)立即增加發(fā)電機勵磁，同時減少有功負荷，切換廠用電，延遲一定時間，爭取恢復(fù)同步。1.1.20.3水輪發(fā)電機承受失步振蕩運行能力應(yīng)滿足當?shù)仉娋W(wǎng)運行控制要求。1.1.21發(fā)電機失磁異步運行管理1.1.21.1嚴格控制發(fā)電機組失磁異步運行的時間和運行條件。根據(jù)國家有關(guān)標準規(guī)定，不考慮對電網(wǎng)的影響時，汽輪發(fā)電機應(yīng)具有一定的失磁異步運行能力，但只能維持發(fā)電機失磁后短時運行，此時必須快速降負荷。若在規(guī)定的短時運行時間內(nèi)不能恢復(fù)勵磁，則機組應(yīng)與系統(tǒng)解列。水輪發(fā)電機不允許失磁異步運行，失磁保護宜帶時限動作于解列。1.1.21.2發(fā)電機失磁保護阻抗圓元件宜按異步邊界圓整定。1.1.22為避免系統(tǒng)擾動引起全廠機組同時跳閘，同一電廠內(nèi)各發(fā)電機的失磁、失步保護在跳閘策略上應(yīng)協(xié)調(diào)配合。1.1.23電網(wǎng)發(fā)生事故引起發(fā)電廠高壓母線電壓、頻率等異常時，電廠一類輔機保護不應(yīng)先于主機保護動作，以免切除輔機造成發(fā)電機組停運。1.1.24發(fā)電機組附屬設(shè)備變頻器應(yīng)具備在電網(wǎng)發(fā)生故障的瞬態(tài)過程中保持運行的能力。電廠應(yīng)按照標準要求開展廠用一類輔機變頻器高/低電壓穿越能力的評估，必要時進行改造，并將評估、改造結(jié)果報有關(guān)電力調(diào)度機構(gòu)。1.2防止風(fēng)電機組、光伏逆變器大面積脫網(wǎng)事故1.2.1新建及改擴建風(fēng)電場、光伏發(fā)電站設(shè)備選型時，性能指標必須滿足《電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則》（GB38755-2019）要求，并通過國家有關(guān)部門授權(quán)的有資質(zhì)的檢測機構(gòu)的并網(wǎng)檢測，不符合要求的不予并網(wǎng)。1.2.2風(fēng)電機組、光伏逆變器除具備低電壓穿越能力外，機端電壓原則上應(yīng)具有1.3倍額定電壓持續(xù)500ms的高電壓穿越能力。以電壓耐受運行時間評價風(fēng)電機組和光伏逆變器的高電壓穿越能力，滿足表2要求。表2風(fēng)電機組和光伏逆變器高電壓耐受運行時間表并網(wǎng)點工頻電壓值（標幺值）風(fēng)電機組光伏逆變器UT≤1.10連續(xù)運行1.10<UT≤1.2具有每次運行10s的能力1.2<UT≤1.25具有每次運行1s的能力具有每次運行500ms的能力1.25<UT≤1.30具有每次運行500ms的能力UT>1.30允許退出運行1.2.3風(fēng)電場、光伏發(fā)電站并網(wǎng)點的電壓偏差、頻率偏差、閃變、諧波/間諧波、三相電壓不平衡等電能質(zhì)量指標滿足《風(fēng)電場接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定》（GB/T19963-2021）、《光伏發(fā)電站接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定》（GB/T19964-2012）要求時，場站內(nèi)的風(fēng)電機組、光伏逆變器應(yīng)能正常運行。1.2.4風(fēng)電場、光伏發(fā)電站的無功容量應(yīng)按照分層分區(qū)、基本平衡的原則進行配置，場站在充分利用風(fēng)電機組、光伏逆變器等無功容量的基礎(chǔ)上，根據(jù)當?shù)仉娋W(wǎng)要求配置動態(tài)無功補償裝置，且電壓無功系統(tǒng)調(diào)節(jié)時間小于100ms。1.2.5風(fēng)電場、光伏發(fā)電站的動態(tài)無功補償裝置的低電壓、高電壓穿越能力應(yīng)不低于風(fēng)電機組、光伏逆變器的穿越能力，支撐風(fēng)電機組、光伏逆變器滿足低電壓、高電壓穿越要求。1.2.6風(fēng)電場、光伏發(fā)電站的頻率耐受能力應(yīng)滿足表3要求。表3風(fēng)電場和光伏發(fā)電站頻率耐受能力表頻率范圍（Hz）風(fēng)電機組（s）光伏逆變器（s）51.0＜f≤51.5>3050.5＜f≤51>18048.5≤f≤50.5連續(xù)運行48.0≤f＜48.5>1800>30047.5≤f＜48.0>6047.0≤f＜47.5>2046.5≤f＜47.0>51.2.7風(fēng)電場、光伏發(fā)電站應(yīng)配置場站監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)風(fēng)電機組、光伏逆變器的有功/無功功率和無功補償裝置的在線動態(tài)調(diào)節(jié)，并具備接受電力調(diào)度機構(gòu)遠程自動控制的功能。風(fēng)電場、光伏發(fā)電站監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)按相關(guān)技術(shù)標準要求，采集并向電力調(diào)度機構(gòu)上傳所需的運行信息。1.2.8風(fēng)電場、光伏發(fā)電站一次調(diào)頻功能應(yīng)自動投入，技術(shù)指標滿足《并網(wǎng)電源一次調(diào)頻技術(shù)規(guī)定及試驗導(dǎo)則》（GB/T40595-2021）和當?shù)仉娋W(wǎng)的要求。當系統(tǒng)頻率偏差超過一次調(diào)頻死區(qū)值（風(fēng)電場調(diào)頻死區(qū)在±0.03Hz～±0.1Hz范圍內(nèi)，光伏發(fā)電站調(diào)頻死區(qū)在±0.02Hz～±0.06Hz范圍內(nèi)，具體根據(jù)電網(wǎng)需要確定），風(fēng)電場、光伏發(fā)電站應(yīng)能調(diào)節(jié)有功輸出，參與電網(wǎng)一次調(diào)頻，在核定的出力范圍內(nèi)響應(yīng)系統(tǒng)頻率變化。1.2.9風(fēng)電場、光伏發(fā)電站應(yīng)根據(jù)電網(wǎng)安全穩(wěn)定需求配置相應(yīng)的安全穩(wěn)定控制裝置。1.2.10風(fēng)電場、光伏發(fā)電站應(yīng)向相應(yīng)電力調(diào)度機構(gòu)提供電網(wǎng)計算分析所需的風(fēng)電機組、光伏逆變器及其升壓站內(nèi)主要涉網(wǎng)設(shè)備參數(shù)、有功與無功控制系統(tǒng)技術(shù)資料、并網(wǎng)檢測報告等。風(fēng)電場、光伏發(fā)電站應(yīng)完成風(fēng)電機組、光伏逆變器及配套靜止無功發(fā)生器（SVG）、靜態(tài)無功補償裝置（SVC）的參數(shù)測試、一次調(diào)頻、AGC投入、AVC投入等試驗，并向電力調(diào)度機構(gòu)提供相關(guān)試驗報告。1.2.11風(fēng)電場、光伏發(fā)電站應(yīng)根據(jù)電力調(diào)度機構(gòu)電網(wǎng)穩(wěn)定計算分析要求，開展電磁暫態(tài)和機電暫態(tài)建模及參數(shù)實測工作，并將模型和試驗報告報電力調(diào)度機構(gòu)。1.2.12電力系統(tǒng)發(fā)生故障，并網(wǎng)點電壓出現(xiàn)跌落或驟升時，風(fēng)電場、光伏發(fā)電站應(yīng)具備電壓支撐能力，動態(tài)調(diào)整風(fēng)電機組、光伏逆變器和場內(nèi)無功補償裝置的無功功率，確保電容器、電抗器支路在緊急情況下能被快速正確投切，配合系統(tǒng)將并網(wǎng)點電壓和機端電壓快速恢復(fù)到正常范圍內(nèi)。1.2.13風(fēng)電場、光伏發(fā)電站35kV電纜終端頭、中間接頭應(yīng)嚴格按照安裝圖紙規(guī)定的尺寸、工藝要求制作并經(jīng)電氣試驗合格，電纜附件的安裝應(yīng)實行全過程驗收。投運后應(yīng)定期檢查電纜終端頭及接頭溫度、放電痕跡和機械損傷等情況。1.2.14風(fēng)電場、光伏發(fā)電站匯集線系統(tǒng)的單相故障應(yīng)快速切除。匯集線系統(tǒng)應(yīng)采用經(jīng)電阻或消弧線圈接地方式，不應(yīng)采用不接地或經(jīng)消弧柜接地方式。經(jīng)電阻接地的匯集線系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，應(yīng)能通過相應(yīng)保護快速切除，同時應(yīng)兼顧機組運行電壓適應(yīng)性要求。經(jīng)消弧線圈接地的匯集線系統(tǒng)