《NB风电场控制系统功能规范》

ICS

K

中华人民共和国能源行业标准

NB/TXXXX—201X

风电场控制系统功能规范

FunctionSpecificationofControlSystemforWindFarm

（征求意见稿）

20--发布20--实施

国家能源局发布

NB/TXXXX—201×

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风电场控制系统功能规范

1范围

本标准规定了风电场控制系统的功能要求。

本标准适用于通过110（66）kV及以上电压等级线路与电力系统连接的新建、改建或

扩建的风电场。

对于通过其他电压等级与电力系统连接的风电场，可参照执行。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本

适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T19963风电场接入电力系统技术规定

DL/T634.5104远动设备及系统第5-104部分：传输规约采用标准传输协议集的

IEC60870-5-101网络访问

DL/T860变电站通信网络和系统

NB/T31002风力发电场监控系统通信-原则和模式

国家电力监管委员会电监安全〔2006〕34号《电力二次系统安全防护总体方案》

3术语和定义

下列术语和定义适用于本标准

3.1

风电场windfarm;windpowerplant

由风电机组群（包括机组单元变压器）、汇集线路、主升压变压器及其他设备组成的发

电站。

3.2

风电场并网点pointofconnectionofwindfarm

风电场升压站高压侧母线或节点。

3.3

风电场送出线路transmissionlineofwindfarm

从风电场并网点至公共连接点的输电线路。

3.4

风电场有功功率activepowerofwindfarm

风电场输入到并网点的有功功率。

3.5

风电场无功功率reactivepowerofwindfarm

风电场输入到并网点的无功功率。

3.6

有功功率变化activepowerchange

一定时间间隔内，风电场有功功率最大值与最小值之差。

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4总则

4.1控制系统应满足GB/T19963中对风电场并网运行控制的技术要求；

4.2控制系统应采用开放式体系结构、具备标准软件接口和良好的可扩展性；

4.3控制系统应满足风电场实时性、可靠性要求，并要求稳定性强、抗干扰能力强；

4.4控制系统应满足《电力二次系统安全防护总体方案》的要求。

5系统结构

风电场控制系统主要包括风电场内有功控制、无功控制和设备的开断启停等系统；风电

场内控制系统之间的逻辑接口如图1所示。

图1风电场内控制系统之间的逻辑接口

接口含义：

1、站控层和远方控制的接口；

2、站控层之间控制数据交互接口；

3、间隔层和站控层之间控制数据交换接口；

4、间隔层之间控制数据交换接口；

5、间隔层内部控制数据交换接口；

6、过程层和间隔层之间控制数据交换接口。

6数据采集与处理

6.1风电场运行数据采集

a)状态数据采集应包含：

1）箱式变压器断路器位置；

2）无功补偿装置断路器位置；

3）主变分接头位置、中性点接地刀闸位置、主变隔离开关位置；

4）风机状态；

b)量测数据采集应包含：

1）主变压器各侧电流、电压、有功功率、无功功率、功率因数；

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2）线路电流、电压、有功功率、无功功率、功率因数；

3）风机的电流、电压、有功功率、无功功率、功率因数、偏航位置；

6.2设备运行信息采集

设备运行信息采集应包含：

a)装置运行工况信息；

b)装置软压板投退信号；

c)装置自检、闭锁、通信状态监视和告警信号；

d)测控装置控制操作闭锁状态信号；

e)保护装置保护定值、当前定值区号；

f)网络通信设备运行状态及异常告警信号；

g)风机主控制器相关信息。

6.3数据处理

控制系统数据处理应包含：

a)有功功率总加；

b)无功功率总加；

c)越限告警；

d)计算功能；

e)合理性检查和处理。

7操作与控制

7.1分级控制

电气设备的操作应采用分级控制：

a)控制宜分为四级：

1)第一级，设备本体就地操作，具有最高优先级的控制权。当操作人员将就地设

备的“远方/就地”切换开关放在“就地”位置时，应闭锁所有其他控制功能，

只能进行现场操作；

2)第二级，间隔层设备控制；

3)第三级，站控层控制。该级控制应在站内操作员工作站上完成，具有“远方调

控/站内监控”的切换功能；

4)第四级，调度（调控）中心控制，优先级最低。

b)同一时间只执行一个控制命令。

7.2单设备控制

单设备控制应满足如下要求：

a)开关设备控制操作分三步进行：选择-返校-执行。选择结果应显示，当“返校”正

确时才能进行“执行”操作。

b)能远方控制风机的启停和复位。

c)在进行选择操作时，若遇到以下情况之一应自动撤销：

1)控制对象设置禁止操作标识牌；

2)校验结果不正确；

3)遥控选择后30～90秒内未有相应操作。

d)单设备遥控操作应满足以下安全要求：

1)操作必须在具有控制权限的工作站上进行；

2)操作员必须有相应的操作权限；

3)所有操作都有记录，包括操作人员姓名、操作对象、操作内容、操作时间、操

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作结果等，可供调阅和打印。

7.3定值修改

定值修改操作应满足如下要求：

a)定值和定值组应能在本地和远方（监控系统或调度中心）修改；

b)定值和定值组远方修改应通过遥控方式执行；

c)装置同一时间仅接受一种修改方式；

d)支持远方切换定值区。

7.4软压板投退

软压板投退应满足如下要求：

a)远方投退软压板宜采用“选择-返校-执行”方式；

b)软压板的状态信息应作为遥信状态上送。

7.5主变分接头调节

主变分接头的调节应满足如下要求：

a)宜采用直接控制方式逐档调节；

b)变压器分接头调节过程及结果信息应上送。

8防误闭锁

防误闭锁功能应满足如下要求：

a)防止误分、合断路器；

b)防止带负荷分、合隔离开关；

c)防止带电挂（合）接地线（接地开关）；

d)防止带地线送电；

e)防止误入带电间隔；

f)强制闭锁的一次设备主要包括有断路器、隔离刀闸、接地刀闸（临时接地线）、网

门等。针对设备的不同操作方式和闭锁需求，宜安装符合标准要求的电气锁、机械

锁、验电检测设备和带电显示装置等。

g)设备操作应同时满足站控层防误、间隔层防误和现场电气闭锁的防误要求。任意一

层出现故障，应不影响其他层的正常闭锁。

h)站内所有操作指令应经过防误验证，并有出错告警功能。

i)防误闭锁逻辑准则及条件应符合运行要求，必须经过授权后方可修改。

j)防误功能需退出时应按间隔设置，可通过带钥匙的切换把手投退。

9顺序控制

顺序控制功能应满足如下要求：

a)顺序控制的范围：

1)一次设备（包括主变、母线、断路器、隔离开关、接地刀闸等）运行方式转换；

2)保护装置定值区切换、软压板投退。

b)应提供操作界面，显示操作内容、步骤及操作过程等信息；

c)应支持开始、终止、暂停、继续等进度控制，并提供操作的全过程记录，对操作中

出现的异常情况，应具有急停功能；

d)应支持对风机的群控功能。

10有功控制

a)有功控制对象为风机；

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b)有功控制技术要求：

1）应通过通信接口与站控层和电网调度机构实现双向通信，实时接收并执行电网

调度部门发送的有功控制指令。

2）控制系统应根据预定的优化策略实现有功的自动调节，可由站内操作人员或调

度中心进行功能投退和目标值设定；

3）控制系统应能发出启停控制指令或分配有功功率控制指令至风电机组。

4）控制系统应能实时上送全站有功出力的输出范围、有功出力变化率、有功功率

等信息。

5）控制系统应具备参数设置功能，包括有功控制模式、计算周期、数据刷新周期

等设置；

6）控制系统应在有功功率控制出现异常时，提供告警信息。

7）应具备计算、监视、控制、通信、历史数据保存、历史数据查询、历史操作记

录查询等功能。

8）接收到上级控制（调度中心）指令后的响应时间不大于60秒。

9）执行上级控制（调度中心）控制指令的精度应满足电力系统要求。

11无功控制

a)无功控制对象包括：

1）电容器和电抗器；

2）动态无功补偿装置；

3）风机变流器；

4）升压变压器。

b)无功控制技术要求：

1）应通过通信接口与站控层和电网调度机构实现双向通信，实时接收并执行电网

调度部门发送的电压无功控制指令。

2）应根据预定的优化策略实现无功的自动调节，可由站内操作人员或调度中心进

行功能投退和目标值设定；

3）应能发出启停控制指令或分配无功功率或功率因数控制指令至风电机组。

4）应能实时上送全站无功出力的输出范围、无功功率等信息。

5）应具备参数设置功能，包括无功控制模式、计算周期、数据刷新周期等设置；

6）应在无功功率控制出现异常时，提供告警信息。

7）应能协调控制风电机组的无功出力、风电场集中无功补偿装置的投入量以及风

电场升压变压器分接头位置。

8）无功控制调节速度和控制精度应能满足电力系统电压调节的要求。当风电场并

网点的母线电