《风电场并网设计技术规范 第2部分：海上风电》

ICS

中华人民共和国行业标准

NB/TXXXX–XX

风电场并网设计技术规范

第2部分：海上风电

Technicalspecificationsforgridconnecteddesignofwindfarm

Part2：Offshorewindfarm

(征求意见稿)

20XX–XX–XX发布20XX–XX–01实施

国家能源局发布

I

II

目次

1总则.....................................................................1

2术语和符号...............................................................2

3基本规定.................................................................4

4电力系统接纳海上风电能力..................................错误！未定义书签。

5系统一次.................................................................6

5.1一般规定.............................................................6

5.2电力电量平衡..........................................错误！未定义书签。

5.3接入电网方案.........................................................6

5.4无功补偿.............................................................8

5.5对海上风电场的相关要求...............................................8

6系统二次................................................................10

6.1一般规定............................................................10

6.2继电保护与安全自动装置..............................................10

6.3调度自动化..........................................................11

6.4通信................................................................12

本规范用词说明.............................................................14

引用标准...................................................................15

附：条文说明...............................................................16

III

1总则

1.0.1为使海上风电场接入电力系统设计更好地贯彻国家电力建设

方针政策，规范海上风电场接入电力系统，特制定本标准。

1.0.2本标准提出了海上风电场并网设计应遵循的基本要求、电力系

统接纳海上风电能力、系统一次、系统二次等的设计技术要求。

1.0.3本标准适用于新建海上风电场并网设计，扩（改）建工程可参

照执行。

1

2术语和符号

2.0.1海上风电场offshorewindfarm

指在沿海多年平均大潮高潮线以下海域开发建设的风电场，包括

在相应开发海域内无居民的海岛上开发建设的由一批风力发电机组或

风力发电机组群（包括机组单元变压器）、汇集线路及其它设备组成的

发电站。

2.0.2海上风电有效容量effectivecapacityofoffshorewindpower

根据海上风电的出力概率分布，综合考虑系统调峰和送出工程，

使系统达到技术经济最优的海上风电最大出力为海上风电有效容量。

2.0.3海上风电可信容量Reliablecapacityofoffshorewindpower

根据海上风电的出力概率分布，在一定的可接受概率下，风电可

以以某一容量等价地替代常规可调度电源参与电力平衡，这一能够参

与电力平衡的容量为风电可信容量。

2.0.4海上升压站offshoresubstation

海上风力发电场内海上平台，用于布置电气系统、安全系统和辅

助系统等设备，交流汇集风电场电能经升压后送出。

2.0.5海上换流站offshoreconverterstation

海上风力发电场内海上平台，用于布置换流阀、安全系统和辅助

系统等设备，将交流变换为直流后送出。

2.0.6海上风电场并网点pointofinterconnectionofoffshorewind

farm

海上风电场与公共电网直接连接的变电站或换流站高压侧母线或

节点。

2

2.0.7送出海底电缆exportsubmarinecable

用于海上升压站（换流站）与陆地连接的高压海底电缆线路。

3

3基本规定

3.0.1本规范规定了海上风电场并网设计的电力系统接纳海上风电

能力、系统一次和系统二次内容。

3.0.2海上风电场并网设计应依据所在地区风电输电规划，服从大

区、省市海上风电规划，并与电网发展规划相一致。

3.0.3海上风电场并网设计应满足最大范围内能源、资源优化配置的

要求，满足电力市场化的要求。

3.0.4海上风电场并网设计应考虑海上风电场的电网适应性、有功控

制能力、无功控制能力、故障穿越能力、功率预测、电能质量等技术

要求，并符合GB/T19963的相关规定。

4

4电力系统接纳海上风电能力

4.0.1海上风电场并网设计应考虑电力系统接纳海上风电能力，必要

时应开展专题研究。

4.0.2电力系统接纳海上风电能力专题研究应统筹考虑能源资源情

况、海上风电出力特性、电力系统负荷特性、电源结构和调频调峰能

力等因素，分析海上风电有效容量、可信容量，研究海上风电消纳方

向，提出电力系统接纳海上风电能力和输电方案等，并对海上风电开

发规模和进度提出建议。

4.0.3海上风电有效容量应以提高电力系统接纳海上风电能力，提高

海上风力发电量占全部发电量的比例为目标，根据海上风电出力特性，

综合比较电力系统调峰能力和工程经济性等因素确定。

5

5系统一次

5.1一般规定

5.1.1一次部分设计应包括电力电量平衡、接入电网方案和无功补偿

等内容。

5.2电力电量平衡

5.2.1电力电量平衡计算应分析海上风电出力特性、海上风电消纳范

围和送电方向，给出各水平年的电力电量平衡表，必要时开展调峰平

衡计算。

5.2.2海上风电出力特性应分析不同海上风电出力率的概率值，对于

风资源季节性十分明显的区域，应分析不同季节的海上风电出力特性。

5.2.3电力电量平衡计算应考虑海上风电场出力概率统计特性和负

荷特性，以及区域负荷、电源、电网网架现状和发展情况。

5.2.4海上风电场按可信容量参加电力平衡，按可消纳电量参加电量

平衡。

5.3接入电网方案

5.3.1海上风电场接入电网方案应以审定的中长期电力规划为基础。

5.3.2海上风电场接入电网方案应根据海上风电场建设规模、系统电

压系列、原有电网特点和负荷分布等情况，提出海上风电场接入系统

电压等级和相应的接入系统的比较方案，提出方案的数量一般有两个

6

及以上。

5.3.3海上风电场接入系统电压等级的确定，应考虑以下因素：

1海上风电场的规划容量、送电距离和送电容量及其在系统中的

地位与作用；

2对电网稳定性的影响；

3简化接线；

4调度运行与事故处理的灵活性；

5海底电缆的装备制造水平。

5.3.4当海上风电场海上输电距离较远时，海上风电场接入电网方案

应根据海上风电场规模、输电距离、接入条件、电网运行方式等因素，

进行交流方案和直流方案比较。交流方案应论证是否在交流海底电缆

中途进行补偿及相关无功补偿设备方案。

5.3.5海上风电场送出线路的导线截面应满足正常工作下全部电力

送出要求，并结合线路的可持续送电能力及经济性综合考虑进行选择。

必要时，可开展海底电缆选型的专题研究，论证海底电缆回路数、海

底电缆型号、截面大小等内容。

5.3.6对各方案进行技术和经济综合比较和分析，提出方案的推荐意

见。推荐方案应包含海上风电场出线电压等级、出线方向、回路数、

落点、导线截面积线路长度。进行多接入系统方案技术经济比较时，

比较内容主要包括各接入系统电力消纳方向、近期与远期适应性、潮

流分布、稳定情况、方案对系统运行的影响（如短路电流等）以及项

目经济性等。此外，影响各方案比选的其他技术经济要素也应纳入必

7

选进行综合比较。

5.3.7对于推荐方案，应进行潮流计算、稳定性分析、短路电路计算。

必要时进行调相调压计算及海底电缆过电压计算。

5.4无功补偿

5.4.1海上风电场配置的无功装置类型及其容量范围应结合海上风

电场实际接入情况，通过海上风电场接入电力系统无功电压专题研究

确定。

5.4.2海上风电场配置的容性无功容量应能够补偿海上风电场满发

时主变压器的感性无功功率、风电场陆上送出线路的一半感性无功功

率。

5.4.3海上风电场配置的感性无功容量应能够补偿海上风电场汇集

线路及海上升压站的容性无功功率、送出海底电缆的容性无功功率及

海上风电场陆上送出线路的一半容性无功功率。

5.4.4海上风电场并网点无功调节速度应能满足电网电压调节的要

求。必要时，配置SVG等动态无功补偿装置。

5.4.5海上风电场送出海底电缆的容性无功功率宜利用高抗进行补

偿，并根据过电压计算确定安装位置。

5.5对海上风电场的相关要求

5.5.1海上风电场并网设计应提出对海上风电场升压站或换流站电

气主接线形式的要求，并满足GB/T51308的相关要求。

8

5.5.2当采用直流海底电缆送出时，电气主接线应根据换流站的接入

系统要求及建设规模合理确定，可采用单极对称或双极对称接线方式，

以降低海底电缆的绝缘水平。

5.5.3海上风电场并网设计应提出对海上风电场内升压变、海上换流

站换流阀、断路器等的电气参数要求。

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6系统二次

6.1一般规定

6.1.1海上风电场的二次设备及系统应符合电力二次部分技术规范、

电力二次部分安全防护要求及相关设计规程。

6.1.2系统二次设计应包括继电保护与安全自动装置、调度自动化、

监测与计量、通信，相关要求应符合GB/T19963与GB/T35745中的

规定。

6.2继电保护与安全自动装置

6.2.1海上风电场接入系统继电保护设计应分析一次系统对继电保

护配置的特殊要求，提出相关线路及母线保护的配置方案，系统继电

保护配置原则应充分考虑电气主接线形式，应能适用系统的各种运行

方式，并满足其安全、可靠、选择与快速性要求。

6.2.2海上风电场接入系统继电保护设计应分析系统保护对通信通

道的技术要求，包括通道数量、类型、接口方式等，应提出系统保护

对电流互感器、电压互感器、直流电源等的配置及技术要求。

6.2.3海上风电场相关继电保护、安全自动装置以及二次回路的设计

应满足电网有关规定和反事故措施的要求。

6.2.4当采用直流方案时，海上风电场保护与安全自动装置应与直流

控制系统功能与参数正确配合，应根据接入直流系统的主回路结构和

运行方式综合考虑，根据GB/35745中的保护设备部分要求，对不同分

10

区保护配置进行合理的分配。

6.2.5根据海上风电场并网后对电力系统安全稳定的影响程度，必要

时应开展安全稳定分析专题研究，根据结论配置相应的安全自动装置。

6.3调度自动化

6.3.1海上风电场调度自动化设计应包括远动系统、调度数据网接入

及二次安全防护、同步相量测量装置、故障录波装置、功率预测、功

率控制、监测与计量等内容，并满足电力二次系统设备技术管理规范

要求。

6.3.2海上风电场调度自动化系统向电网调度上传的信息应满足

DL/T5003、DL/T5002和相关调度端的监控要求。

6.3.3海上风电场计算机监控系统应统一建模、统一组网，宜采用

DL/T860通信标准实现信息共享。

6.3.4海上风电场远动系统设计应根据电网调度管理、海上风电场的

装机容量和出线电压等级综合考虑。

6.3.5海上风电场调度数据网接入应按照电网调度自动化系统远动

信息接入规定的要求接入信息量，海上风电场二次系统安全防护应满

足国能安全（2015）36号文件要求。

6.3.6当海上风电场采用110kV及以上电压等级交流海底电缆送出

时，应配置同步相量测量装置。

6.3.7功率预测：

1海上风电场应配置风电功率预测系统；

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2海上风电场功率预测系统设计应考虑所需采集的数据及其与

相应的数据来源涉及的接口要求。

6.3.8海上风电场应配置有功功率控制系统，具备有功功率调节能

力。海上风电场应能自动接收电网调度机构下发的功率控制指令或发

电计划曲线，使全场出力满足调度给定值。

6.3.9海上风电场应配置有无功电压控制系统，具备无功功率及电压

控制能力。根据电网调度机构指令，风电场自动调节其发出（或吸收）

的无功功率，实现对并网点电压的控制，其控制速度应能满足电网电

压调节的要求。

6.3.10监测与计量：

1海上风电场应配置电能质量监测装置；

2海上风电场电能计量点（关口）应设在海上风电场与电网的产

权分界处，产权分界处按国家有关规定确定。产权分界点处不适宜安

装电能计量装置的，关口计量点由海上风电场业主与电网企业协商确

定；

3海上风电场计量装置配置和技术要求应符合DL/T448的要求。

6.4通信

6.4.1海上风电场系统通信设计应考虑业务需求、调度通信要求、通

信网现状和规划等。

6.4.2海上风电场通信接入方案应根据相关的电网通信网规划，具备

两条路由通道，其中至少有一条光缆通道。

12

6.4.3海上风电与电力系统直接连接的通信设备需有与系统接入端

设备相一致的接口与协议。

6.4.4海上风电场内的通信设备配置按相关的设计规程执行。

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本规范用词说明

1为便于在执行本规范条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词说明如下：

1）表示很严格，非这样做不可的用词：

正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”；

2）表示严格，在正常情况下均应这样做的用词：

正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得”；

3）表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的用词：

正面词采用“宜”；反面词采用“不宜”；

4）表示有选择，在一定条件下可以这样做的用词，采用“可”。

2本规范中指明应按其他有关标准、规范执行的写法为“应符合……的规定”或

“应按……执行”。

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引用标准

1、《风电场接入电力系统技术规定》GB/T19963

2、《柔性直流输电控制与保护设备技术要求》GB/T35745

3、《海上风力发电场设计标准》GB/T51308

4、《电能计量装置技术管理规程》DL/T448

5、《系列标准工程实施技术规范》DL/T860

6、《地区电网调度自动化设计技术规程》DL/T5002

7、《电力系统调度自动化设计规程》DL/T5003

8、《国家能源局关于印发《电力监控系统安全防护总体方案等安全防护方案和评估规范》的通

知》国能安全（2015）36号

15

中华人民共和国行业标准

风电场并网设计技术规范

第2部分：海上风电

NB/Txxxx-xx

条文说明

16

制定说明

《风电场并网设计技术规范第2部分：海上风电》（NBxxx）,经住房和城乡

建设部20xx年x月x日以第xx号公告批准发布。

本规范制定过程中，编制组进行了海上风电场示范工程的调查研究，总结了我

国海上风电场并网工程建设的实践经验，同时参考了国外先进技术法规、技术标准。

为了便于广大设计、施工、科研、学校等单位有关人员、在使用本标准时能正

确理解和执行条文规定，《风电场并网设计技术规范第2部分：海上风电》编制组

按章、节、条顺序编制了本标准的条文说明，对条文规定的目的、依据以及执行中

需注意的有关事项进行了说明，还着重对强制性理由做了解释。但是，本条文说明

不具备与标准正文同等的法律效力，仅供使用者作为理解和把握标准规定的参考。

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目录

1总则...........................................................19

3基本规定.......................................................20

4电力系统接纳海上风电能力.......................................21

5系统一次.......................................................22

5.1一般规定...................................................22

5.2电力电量平衡...............................................22

5.3接入电网方案...............................................22

5.4无功补偿...................................................23

5.5对海上风电场的相关要求.....................................23

6系统二次.......................................................23

6.1一般规定...................................................23

6.2继电保护与安全自动装置.....................................23

6.3调度自动化.................................................24

6.4通信...............................................................................................................24

18

1总则

1.0.1本条为编写规范的目的。我国海上风电场近年来发展迅速，为使海上风电场并

网设计更好地贯彻国家电力建设方针政策，规范海上风电场接入电力系统，从设计上更

好地实现海上风电场与电力系统的有效衔接，有必要组织制定海上风电场接入系统设计

技术规范，以推动我国海上风力发电建设的健康、有序开展，把并网设计工作纳入标准

化和规范化的轨道。

1.0.2本条规定了本标准的主要内容，即海上风电场并网设计应遵循的基本要求、电

力系统接纳海上风电能力、系统一次、系统二次等设计技术要求。

1.0.3本条为规范的适用范围。本规程适用于新建海上风电场，扩（改）建工程可参

考执行。

19

3基本规定

3.0.2本条规定了海上风电场并网设计应依据所在地区的风电输电规划，明确了海上

风电场并网设计需要服从大区、省市海上风电规划，同时需与电网发展规划相一致。

3.0.3本条明确了海上风电并网设计需满足最大范围内能源、资源优化配置的要求，

同时，还需满足电力市场化的要求。

3.0.3海上风电场并网设计需综合权衡电网适应性、有功控制能力、无功控制能力、

故障穿越能力、功率预测、电能质量等因素，本条明确了在海上风电场并网设计时需要

考虑上述技术要求。

20

4电力系统接纳海上风电能力

电力系统接纳海上风电的能力，受到电力系统安全经济运行各个方面的制约和影

响，总的来说，主要在以下几个方面：

1调峰调频的限制。

2稳态潮流的限制。

3暂态稳定的限制。

4无功及电压的限制。

5谐波和闪变。

目前电力系统的调峰能力成为制约电力系统接纳风电能力的主要因素。电力系统的

调峰能力主要受到系统运行机组容量和备用容量、不同类型类别的机组（如供热机组、

核电机组、水电机组、火电机组、抽蓄机组、自备电厂等）调节能力、负荷峰谷差、联

络线功率调节能力等各方面因素的影响,大型海上风电场电接入电力系统后,需要考虑

海上风电在负荷高峰和低谷时刻的出力对电力系统调峰能力的影响。

因此在海上风电消纳能力研究中,可通过采用有效容量的方法,更大程度的增加电

力系统可接纳的风电装机容量。

21

5系统一次

5.1一般规定

5.1.1本条明确了系统一次设计需要包括的内容，即电力电量平衡、接入电网方案以

及无功补偿等内容。

5.2电力电量平衡

5.2.1本条规定了开展电力电量平衡计算应分析的内容，包括海上风电出力特性、海

上风电消纳范围和送电方向，电力电量平衡计算应给出各水平年的电力电量平衡表，必

要时，需开展调峰平衡计算。

5.2.2本条文明确了在海上风电出力特性分析时，应考虑不同海上风电出力的概率值，

尤其对于风资源季节性明显的区域，应针对不同季节海上风电出力的特性进行分析。

5.2.3本条文明确了在电力电量平衡计算时，应考虑海上风电场出力概率统计特性和

负荷特性，以及区域负荷、电源、电网网架现状和发展情况。

5.2.4本条文明确了在计算电力平衡时，海上风电场应按可信容量参与计算，电量平

衡计算时，需考虑海上风电场的消纳问题。

5.3接入电网方案

5.3.2本条文规定了海上风电场接入电网方案应考虑海上风电场建设规模、系统电压

等级、原有电网特点以及负荷分布等情况，提出方案数量一般应有两个及以上，以便多

方比选择优。

5.3.4本条文考虑海上风电场距离陆地较远，输电线路距离较长的情况，此时受交流电

缆充电电流的影响，输电损耗随电缆长度的增加而增大，因此若采用交流输电方案，需

考虑在海上风电场海底电缆中途位置设置中继站以进行感性无功补偿，而采用直流方案

则无需考虑无功补偿问题，但目前来看，直流方案单位造价成本更高，因此需要综合比

选交流方案与直流方案，对于交流方案，则需对海底电缆充电电流补偿方案进行论证。

5.3.5本条文明确了海上风电场送出线路在选择导线截面时，一方面要满足正常工作条

22

件下的电力送出要求，另一方面，需结合线路的可持续送电能力及经济性综合考虑。

5.4无功补偿

5.4.2本条文对海上风电场容性无功容量的配置做了规定。海上风电场的无功电源包

括风电场中的风电机组和无功补偿装置，无功补偿装置包括并联电容器、并联电抗器、

静止无功补偿器、静止无功发生器等，对于直接接入公共电网的海上风电场，其配置的

容性无功容量应能够补偿风电场满发时汇集线路、主变压器的感性无功及风电场送出线

路的一半感性无功之和。

5.4.3本条文对海上风电场感性无功容量的配置做了规定。对于直接接入公共电网的

海上风电场，其配置的感性无功容量能够补偿风电场送出线路的一半充电无功功率及风

电场自身的容性无功功率。

5.4.5本条文明确了海上风电场无功补偿宜采用高抗形式，且确定安装位置时需综合

考虑系统过电压，由于随着海缆长度增加，海缆对地电容越来越大