《风力发电场无功配置及电压控制技术规定》

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NB

中华人民共和国能源行业标准

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风力发电场无功配置及电压控制技术规定

Technicalruleforreactivepowercompensationandvoltagecontrolofwindfarm

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（征求意见稿）

（本稿完成日期：）

XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施

国家能源局发布

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I

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风力发电场无功配置及电压控制技术规定

1范围

本标准规定了风力发电场接入电力系统无功配置及电压控制的一般原则和技术要求。

本标准适用于通过35kV及以上电压等级线路与电力系统连接的风力发电场。

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，仅所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/T12325电能质量供电电压偏差

GB/T12326电能质量电压波动和闪变

GB/T19963风力发电场接入电力系统技术规定

GB/T20297静止无功补偿装置（SVC）现场试验

GB/T20298静止无功补偿装置（SVC）功能特性

SD325电力系统电压和无功电力技术导则（试行）

DL775电力系统安全稳定导则

3术语和定义

下列术语和定义适用于本标准。

3.1

风力发电场并网点pointofconnectionofwindfarm

风力发电场升压站高压侧母线或节点。

3.2

风力发电场送出线路transmissionlineofwindfarm

从风力发电场并网点至公共电网的输电线路。

3.3

风力发电场有功功率activepowerofwindfarm

风力发电场输入到并网点的有功功率。

3.4

风力发电场无功功率reactivepowerofwindfarm

风力发电场输入到并网点的无功功率。

3.5

风电机组/风力发电场低电压穿越lowvoltageridethroughofwindturbine/windfarm

当电力系统事故或扰动引起并网点电压跌落时，在一定的电压跌落范围和时间间隔内，风电机组/

风力发电场能够保证不脱网连续运行。

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3.6

风电机组/风力发电场高电压穿越highvoltageridethroughofwindturbine/windfarm

当电力系统事故或扰动引起并网点电压升高时，在一定的电压升高范围和时间间隔内，风电机组/

风力发电场能够保证不脱网连续运行。

3.7

风力发电场无功电源reactivepowersourceofwindfarm

风力发电场内的风电机组、汇集线路（充电功率）和并联电容器、并联电抗器、静止无功补偿器、

静止无功发生器、同步调相机等无功补偿装置。

3.8

风力发电场无功容量reactivepowercapacityofwindfarm

风力发电场内全部无功电源的无功容量总和，可分为容性无功容量和感性无功容量。

3.9

风力发电场动态无功响应时间responsetimeofwindfarmdynamicreactivepower

风力发电场内动态无功电源自并网点电压异常升高或者降低达到触发设定值开始，直到无功电源实

际输出值的变化量达到控制偏差量（为控制目标值与初始值之差）的90%所需的时间。

3.10

风力发电场无功电压控制系统响应时间responsetimeofwindfarmvoltagecontrolsystem

风力发电场无功电压控制系统自接收到电网调度机构实时下达（或预先设定）的无功功率\电压控

制指令开始，直到风力发电场实际无功功率\电压值的变化量达到控制偏差量（为控制目标值与初始值

之差）的90%所需的时间。

4无功容量

4.1基本要求

4.1.1风力发电场的无功容量应按照分层和分区基本平衡的原则进行配置，并满足检修备用要求。

4.1.2风电机组应具有一定的无功容量，至少不低于风电机组在额定有功功率输出时超前0.95～滞

后0.95功率因数所确定的无功容量范围。

4.1.3风电机组应具有控制其发出的无功功率在无功容量范围内动态可调的能力。

4.1.4风力发电场要充分利用风电机组的无功容量及调节能力，当风电机组的无功容量不能满足风

力发电场的电压调节需要时，应在风力发电场配置集中无功补偿装置。

4.2确定原则

4.2.1对于直接接入电网的风力发电场，其具有的容性无功容量至少能够补偿风力发电场满发时场

内汇集线路、主变压器的感性无功及风力发电场送出线路的一半感性无功之和，其具有的感性无功容量

至少能够补偿风力发电场自身的容性充电无功功率及风力发电场送出线路的一半充电无功功率。

4.2.2对于通过220kV（或330kV）风电汇集系统升压至500kV（或750kV）电压等级接入电网的

风力发电场群中的风力发电场，其具有的容性无功容量至少能够补偿风力发电场满发时场内汇集线路、

主变压器的感性无功及风力发电场送出线路的全部感性无功之和，其具有的感性无功容量至少能够补偿

风力发电场自身的容性充电无功功率及风力发电场送出线路的全部充电无功功率。

4.2.3风力发电场无功容量应结合风力发电场实际接入情况，通过风力发电场接入电力系统无功电

压专题研究来确定。

5电压控制

5.1控制要求

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当公共电网电压处于正常范围内时，风力发电场应能够控制其并网点电压在标称电压的97%～

107%范围内；具体控制目标值可为并网点电压值或风力发电场无功功率值，该控制值由电网调度机构

下发。

5.2响应时间

5.2.1风力发电场配置的并联电抗器/电容器、调压式无功补偿装置响应时间应不大于2s。

5.2.2风力发电场内动态无功（包括风电机组及动态无功补偿装置）响应时间应不大于75ms；动

态无功补偿装置应具有自动调节功能，且其电容器、电抗器支路在紧急情况下能被快速正确投切。

5.3控制模式

5.3.1风电机组应具有多种控制模式，包括恒无功功率控制、恒功率因数控制和恒电压控制等，具

备根据运行需要自动切换控制模式的能力。

5.3.2风力发电场主变压器宜采用有载调压变压器。风力发电场主变压器的分接头选择、调压范围

及每档调压值，应满足风力发电场母线电压质量的要求，满足场内风电机组的正常运行要求。

5.3.3风力发电场应具有GB/T19963规定的低电压穿越能力；在低电压穿越过程中，风力发电场

应具有动态无功支撑能力：

a）当风力发电场并网点电压处于标称电压的20%～90%区间内时，风力发电场应能够通过注入无

功电流支撑电压恢复；

b）风力发电场注入电力系统的动态无功电流IT≥1.5×（0.9-UT）IN，（0.2≤UT≤0.9），式中：

UT——风力发电场并网点电压标幺值；IN——风力发电场额定电流。

c）自并网点电压跌落出现的时刻起，动态无功响应时间不大于75ms，无功电流注入持续时间应

不少于该低电压持续的时间。

5.3.4风电机组应具有表1所要求的高电压穿越能力。

表1风电机组高电压穿越运行时间要求

并网点工频电压值（pu）运行时间

1.10<UT≦1.15具有每次运行2s能力

1.15<UT≦1.20具有每次运行200ms能力

1.20<UT退出运行

6无功补偿装置

6.1基本要求

在电网正常运行情况下，风力发电场无功补偿装置应适应电网各种运行方式变化和运行控制要求。

6.2运行要求

风力发电场内动态无功补偿装置应按照表2中的要求运行。

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表2不同电压水平下动态无功补偿装置运行时间要求

并网点工频电压值（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能力

1.15<UT≦1.20具有每次运行1min能力

1.20<UT退出运行

7无功电压控制系统

7.1基本要求

风力发电场应配置无功电压控制系统。在电网正常运行或者扰动后动态恢复过程中，风力发电场无

功电压控制系统应根据电网调度机构实时下达（或预先设定）的指令，自动调节其发出（或吸收）的无

功功率，控制风力发电场并网点电压或无功功率在要求运行范围内。

7.2系统功能

7.2.1无功电压控制系统应通过协调控制风电机组的无功出力、风力发电场集中无功补偿装置的投