新能源发电并网技术标准ppt课件

1、1- 1 -新能源发电并网及运转有关问题新能源发电并网及运转有关问题风电并网国家技术规范的产生2005年12月12日，我国首个风电场并网的指点性技术文件?风电场接入电力系统技术规定?GB/Z19963-2005 公布实行。思索到当时的风电规模、机组制造程度，适当降低了对风电的要求，仅提出一些原那么性的规定。风电并网技术规范GB/T 19963-2020?风电场接入电力系统技术规定?2021年6月开场施行。规定了经过11066kV及以上电压等级线路与电力系统衔接的新建或扩建风电场及技术要求。风电并网技术规范l主要内容配置风电功率预测系统配置无功电压调理系统 无功容量及调理速度满足要求配置有功功率

2、控制系统具有低电压穿越才干电能质量和电网顺应性符合要求二次系统及信息上传符合技术规定风电场的并网检测合格着重提出了LVRT要求和有功/无功控制要求，确保风电场的电网友好接入。l并网规范修编的需求l随着近两年来风电开展速度的增快、风电规模的扩展，风电场对电力系统的影响也越来越突出。、l希望风电成为一种能预测、能控制、抗干扰的优质电源，电网友好型电源。 1 1 范围范围l 本规范规定了风电场接入电力系统的技术要求。l 本规范适用于经过11066kV及以上电压等级线路与电力系统衔接的新建或扩建风电场。l 对于经过其他电压等级与电力系统衔接的风电场，可参照执行。GB/T 19963-2020?风电场接

3、入电力系统技术规定?2 2 规范性援用文件规范性援用文件l 以下文件对于本规范的运用是必不可少的。凡是注日期的援用文件，仅注日期的版本适用于本规范。凡是不注日期的援用文件，其最新版本包括一切的修正单适用于本规范。l GB/T 12325 电能质量 供电电压偏向l GB/T 12326 电能质量 电压动摇和闪变l GB/T 14549 电能质量 公用电网谐波l GB/T 15945 电能质量 电力系统频率偏向l GB/T 15543 电能质量 三相电压不平衡l 国家电力监管委员会令第5号 电力二次系统平安防护规定l DL/T 10402007 电网运转准那么3 3 术语和定义术语和定义l 风电场

4、并网点 point of connection of wind farml 风电场升压站高压侧母线或节点。l 风电场送出线路 transmission line of wind farml 从风电场并网点至公共电网的输电线路。l 有功功率变化 active power changel 一定时间间隔内，风电场有功功率最大值与最小值之差本规范规定了1min及10min有功功率变化。l 风电机组/风电场低电压穿越 low voltage ride through of wind turbine/Wind farml 当电力系统事故或扰动引起电压跌落时，在一定的电压跌落范围和时间间隔内，风电机组/风电

5、场可以保证不脱网延续运转。4 4 风电场送出线路风电场送出线路l 为便于风电场的运转管理与控制，简化系统接线，风电场可采用一回线路接入电力系统。5 5 风电场有功功率风电场有功功率l5.1 根本要求l5.1.1 风电场应符合DL/T 1040电网运转准那么的规定，具备参与电力系统调频、调峰和备用的才干。 l5.1.2 风电场应配置有功功率控制系统，具备有功功率调理才干。 l5.1.3 当风电场有功功率在总额定出力的20以上时，场内一切运转机组应可以实现有功功率的延续平滑调理，并可以参与系统有功功率控制。l5.1.4 风电场应可以接纳并自动执行电力系统调度机构下达的有功功率及有功功率变化的控制指

6、令，风电场有功功率及有功功率变化应与电力系统调度机构下达的给定值一致。有功功率设定值控制设定风电场在某一段时间段内的有功功率输出值，详细运转范围由电力系统调度机构确定，在风电场输出功率大于75%额定功率时测试风电场跟踪设定值运转的才干并给出测试曲线。以以下图为设定值变化范围曲线的例如。Q/GDW 630-2020?风电场功率调理才干和电能质量测试规程? 有功功率调理才干 n 测试条件测试条件n 风电场输出功率到达其额定输出功率的风电场输出功率到达其额定输出功率的75%；n 测试前与当地电网调度部门沟通，确定该风电场有功功率设测试前与当地电网调度部门沟通，确定该风电场有功功率设定值变化曲线；定值

7、变化曲线；n 有功功率设定值测试需取消风电场有功功率变化限制。有功功率设定值测试需取消风电场有功功率变化限制。n 测试结果断定测试结果断定n 风电场有功功率设定值控制允许的最大偏向为风电场风电场有功功率设定值控制允许的最大偏向为风电场装机容量的装机容量的5%。呼应时间不超越。呼应时间不超越120s，其为风电场有功功率，其为风电场有功功率从一个设定值最后一次进入下一个设定值允许偏向范围之内从一个设定值最后一次进入下一个设定值允许偏向范围之内的时间。的时间。 有功功率调理才干 Q/GDW 630-2020?风电场功率调理才干和电能质量测试规程?l5.2 正常运转情况下有功功率变化l5.2.1 风电

8、场有功功率变化包括1min有功功率变化和10min有功功率变化。在风电场并网以及风速增长过程中，风电场有功功率变化该当满足电力系统平安稳定运转的要求，其限值应根据所接入电力系统的频率调理特性，由电力系统调度机构确定。l5.2.2 风电场有功功率变化限值的引荐值见下表，该要求也适用于风电场的正常停机。允许出现因风速降低或风速超出切出风速而引起的风电场有功功率变化超出有功功率变化最大限值的情况。 5 风电场有功功率l5.2 正常运转情况下有功功率变化5 风电场有功功率风电场装机容量MW10min有功功率变化最大限值MW1min有功功率变化最大限值MW1505015 正常运转情况下风电场有功功率变化

9、最大限值 l5.3 紧急控制l5.3.1 在电力系统事故或紧急情况下，风电场应根据电力系统调度机构的指令快速控制其输出的有功功率，必要时可经过平安自动安装快速自动降低风电场有功功率或切除风电场；此时风电场有功功率变化可超出电力系统调度机构规定的有功功率变化最大限值。l a电力系统事故或特殊运转方式下要求降低风电场有功功率，以防止输电设备过载，确保电力系统稳定运转。l b当电力系统频率高于50.2Hz时，按照电力系统调度机构指令降低风电场有功功率，严重情况下切除整个风电场。 l c在电力系统事故或紧急情况下，假设风电场的运转危及电力系统平安稳定，电力系统调度机构应按规定暂时将风电场切除。 l5.

10、3.2 事故处置终了，电力系统恢复正常运转形状后，风电场应按调度指令并网运转。5 风电场有功功率6 6 风电场功率预测风电场功率预测l6.1 根本要求l风电场应配置风电功率预测系统，系统具有072h短期风电功率预测以及15min4h超短期风电功率预测功能。l6.2 预测曲线上报l风电场每15min自动向电力系统调度机构滚动上报未来15min4h的风电场发电功率预测曲线，预测值的时间分辨率为15min。l风电场每天按照电力系统调度机构规定的时间上报次日024时风电场发电功率预测曲线，预测值的时间分辨率为15min。7 7 风电场无功容量风电场无功容量l7.1 无功电源l7.1.1 风电场的无功电

11、源包括风电机组及风电场无功补偿安装。风电场安装的风电机组应满足功率因数在超前0.95滞后0.95的范围内动态可调。l7.1.2 风电场要充分利用风电机组的无功容量及其调理才干；当风电机组的无功容量不能满足系统电压调理需求时，应在风电场集中加装适当容量的无功补偿安装，必要时加装动态无功补偿安装。P16沽源风机脱网事件的警示沽源风机脱网事件的警示2020年11月16日22时22分44秒，500kV沽太一线发生相间缺点，选B、C相直接跳三相。缺点引起沽源地域15座风电场发生风机脱网，脱网风电机组合计790台、损失风电电力合计1016MW。 事故终了后沽源地域剩余运转风机144台，占缺点前运转风机总数

12、的15.4%。录波数据显示500kV沽源站的220kV母线电压跌落至额定电压的43%；但220kV察北站、义缘站及其所带一些风电场的三相电压均跌落至额定电压的20%以下，其中华锦、韩家庄两个风场B相电压瞬间跌落至额定电压的1.3%左右。由于大批不具备低电压穿越才干的机组在缺点过程中吸收无功，呵斥义缘站和察北站及所接入的风电场缺点期间电压低于缺点点电压。P17华北电网风电装机情况沽源风机脱网事故分析l7.2 无功容量配置l7.2.1 风电场的无功容量应按照分电压层和分电区根本平衡的原那么进展配置，并满足检修备用要求。l7.2.2 对于直接接入公共电网的风电场，其配置的容性无功容量可以补偿风电场满

13、发时场内聚集线路、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，其配置的感性无功容量可以补偿风电场本身的容性充电无功功率及风电场送出线路的一半充电无功功率。7 风电场无功容量l7.2 无功容量配置l7.2.3 对于经过220kV或330kV风电聚集系统升压至500kV或750kV电压等级接入公共电网的风电场群中的风电场，其配置的容性无功容量可以补偿风电场满发时场内聚集线路、主变压器的感性无功及风电场送出线路的全部感性无功之和，其配置的感性无功容量可以补偿风电场本身的容性充电无功功率及风电场送出线路的全部充电无功功率。l7.2.4 风电场配置的无功安装类型及其容量范围应结合风电场实践接入

14、情况，经过风电场接入电力系统无功电压专题研讨来确定。7 风电场无功容量8 8 风电场电压控制风电场电压控制l8.1 根本要求l风电场应配置无功电压控制系统，具备无功功率调理及电压控制才干。根据电力系统调度机构指令，风电场自动调理其发出或吸收的无功功率，实现对风电场并网点电压的控制，其调理速度和控制精度应能满足电力系统电压调理的要求。l8.2 控制目的l当公共电网电压处于正常范围内时，风电场该当可以控制风电场并网点电压在标称电压的97107范围内。l8.3 主变选择l风电场变电站的主变压器宜采用有载调压变压器，经过主变压器分接头调理风电场内电压，确保场内风电机组正常运转。5. 风电场应综合思索各

15、种发电出力程度和接入系统各种运转工况下的稳态、暂态、动态过程，配置足够的动态无功补偿容量，且动态调理的呼应时间不大于30ms。风电场应确保场内无功补偿安装的动态部分自动调理，确保电容器、电抗器支路在紧急情况下能快速正确投切。 6. 风电机组的无功功率和风电场无功补偿安装的投入容量，应在各种运转工况下都能按照分层分区、根本平衡的原那么在线动态调整。电力系统发生缺点、并网点电压出现跌落时，风电场应动态调整机组无功功率和场内无功补偿容量，配合系统将并网点电压和机端电压快速恢复到正常范围内。风电场无功动态调整的呼应速度应与风电机组高电压穿越才干相匹配，确保在调理过程中风电机组不因高电压而脱网。国家电网

16、调2020 974号?风电并网运转反事故措施要点? 风电场无功容量与电压调理9 9 风电场低电压穿越风电场低电压穿越l9.1 根本要求电力系统发生不同类型缺点时，假设风电场并网点考核电压全部在以以下图中电压轮廓线及以上的区域内，风电机组必需保证不脱网延续运转；否那么，允许风电机组切出。l9.2 缺点类型及考核电压故障类型考核电压三相短路故障风电场并网点线电压两相短路故障风电场并网点线电压单相接地短路故障风电场并网点相电压9 风电场低电压穿越24l9.3 有功恢复l对电力系统缺点期间没有切出的风电场，其有功功率在缺点去除后应快速恢复，自缺点去除时辰开场，以致少10额定功率/秒的功率变化率恢复至缺

17、点前的值。l9.4 动态无功支撑才干l总装机容量在百万千瓦级规模及以上的风电场群，当电力系统发生三相短路缺点引起电压跌落时，每个风电场在低电压穿越过程中应具有以下动态无功支撑才干：l a当风电场并网点电压处于标称电压的2090区间内时，风电场应可以经过注入无功电流支撑电压恢复；自并网点电压跌落出现的时辰起，动态无功电流控制的呼应时间不大于75ms，继续时间应不少于550ms。 l b风电场注入电力系统的动态无功电流l IT 1.50.9- UT IN ，0.2 UT 0.9，l 式中：UT风电场并网点电压标幺值； IN风电场额定电流。9 风电场低电压穿越 电压控制电压控制风电机组应具有多种控制

18、方式，包括恒无功功率控制、恒功率因数控制和恒电压控风电机组应具有多种控制方式，包括恒无功功率控制、恒功率因数控制和恒电压控制等，具备根据运转需求自动切换控制方式的才干。制等，具备根据运转需求自动切换控制方式的才干。风电机组应具有表风电机组应具有表1 1所要求的高电压穿越才干。所要求的高电压穿越才干。Q/GDW 风电场无功配置及电压控制技术规定报批稿并网点工频电压值pu运行时间1.10 UT 1.15具有每次运行2 s才能1.15 UT 1.20具有每次运行200 ms才能1.20 UT退出运行 风电场缺点穿越才干对无功补偿安装运转要求风电场内动态无功补偿安装应按照表2中的要求运转。并网点工频电

19、压值pu运行时间0.2 UT 0.9不少于低电压持续时间0.9 UT 1.10连续1.10 UT 1.15具有每次运行5min才能1.15 UT 1.20具有每次运行1min才能1.20 UT退出运行Q/GDW 风电场无功配置及电压控制技术规定报批稿 风电场缺点穿越才干2710 10 风电场运转顺应性风电场运转顺应性l10.1 电压范围l10.1.1 当风电场并网点电压在标称电压的90110之间时，风电机组应能正常运转；当风电场并网点电压超越标称电压的110时，风电场的运转形状由风电机组的性能确定。l10.1.2 当风电场并网点的闪变值满足GB/T 12326、谐波值满足GB/T 14549、

20、三相电压不平衡度满足GB/T 15543的规定时，风电场内的风电机组应能正常运转。l10.2 频率范围风电场应在下表所示电力系统频率范围内按规定运转：电力系统频率范围要 求低于48Hz根据风电场内风电机组允许运行的最低频率而定。48Hz49.5Hz每次频率低于49.5Hz时要求风电场具有至少运行30min的才能。49.5Hz50.2Hz连续运行。高于50.2Hz每次频率高于50.2Hz时，要求风电场具有至少运行5min的才能，并执行电力系统调度机构下达的降低出力或高周切机策略，不允许停机状态的风电机组并网。2811 11 风电场电能质量风电场电能质量l11.1 电压偏向l风电场并网点电压正、负

21、偏向绝对值之和不超越标称电压的10，正常运转方式下，其电压偏向应在标称电压的37范围内。l11.2 闪变l风电场所接入公共衔接点的闪变干扰值应满足GB/T 12326的要求，其中风电场引起的长时间闪变值的限值应按照风电场装机容量与公共衔接点上的干扰源总容量之比进展分配。ltP2912 12 风电场仿真模型和参数风电场仿真模型和参数l12.1 风电场仿真模型l风电场开发商应提供可用于电力系统仿真计算的风电机组、风电场聚集线路及风电机组/风电场控制系统模型及参数，用于风电场接入电力系统的规划设计及调度运转。l12.2 参数变化l风电场应跟踪其各个元件模型和参数的变化情况，并随时将最新情况反响给电力

22、系统调度机构。3013 13 风电场二次系统风电场二次系统l13.1 根本要求l13.1.1 风电场的二次设备及系统应符合电力二次系统技术规范、电力二次系统平安防护要求及相关设计规程。l13.1.2 风电场与电力系统调度机构之间的通讯方式、传输通道和信息传输由电力系统调度机构作出规定，包括提供遥测信号、遥信信号、遥控信号、遥调信号以及其他平安自动安装的信号，提供信号的方式和实时性要求等。l13.1.3 风电场二次系统平安防护应满足国家电力监管委员会令第5号的有关要求。 31l13.2 正常运转信号l风电场向电力系统调度机构提供的信号至少该当包括以下方面：l单个风电机组运转形状；l风电场实践运转

23、机组数量和型号；l风电场并网点电压；l风电场高压侧出线的有功功率、无功功率、电流；l高压断路器和隔分开关的位置；l风电场测风塔的实时风速和风向。13 风电场二次系统Q/GDW 风电场调度运转信息交换规范报批稿该规范规范了并网风电场包括升压站调度运转信息交换的内容、方式和技术要求，规定了相关术语和定义。32l13.3 风电场继电维护及平安自动安装l13.3.1 风电场继电维护、平安自动安装以及二次回路的设计、安装应满足电力系统有关规定和反事故措施的要求。l13.3.2 对风电场送出线路，普通情况下在系统侧配置分段式相间、接地缺点维护，有特殊要求时，可配置纵联电流差动维护。l13.3.3 风电场变

24、电站应配备缺点录波设备，该设备应具有足够的记录通道并可以记录缺点前10s到缺点后60s的情况，并配备至电力系统调度机构的数据传输通道 。13 风电场二次系统l13.4 风电场调度自动化l13.4.1 风电场应配备计算机监控系统、电能量远方终端设备、二次系统平安防护设备、调度数据网络接入设备等，并满足电力二次系统设备技术管理规范要求。l13.4.2 风电场调度自动化系统远动信息采集范围按电网调度自动化能量管理系统EMS远动信息接入规定的要求接入信息量。l13.4.3 风电场电能计量点关口应设在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。计量安装配置应符合电力系统关口电能计量安装技术管理规范要求。l13.4.4 风电场调度自动化、电能量信息传输宜采用主/备信道的通讯方式，直送电力系统调度机构。l13.4.5 风电场调度管辖设备供电电源应采用不延续电源安装UPS或站内直流电源系统供电，在交流供电电源消逝后，不延续电源安装带负荷运转时间应大于40min。l13.4.6 对于接入220kV及以上电压等级的风电场应配置相角丈量系统PMU。13 风电场二次系统l13.5 风电场通讯l13.5.1 风电场应具备两条路由通道，其中至少有一条光缆通道。l13.5.2 风电场与电力系统直接衔接的通讯设备如光纤传