(高清版)GBT 42731-2023 微电网技术要求

2023-05-23发布GB/T42731—2023前言 I 12规范性引用文件 3术语和定义 24总体要求 25分布式电源 26负荷 37变配电系统 38继电保护与安全自动装置 39监控与能量管理系统 4 411计量 4附录A(资料性)微电网一次系统典型架构 5I本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国电力企业联合会提出。本文件由全国微电网与分布式电源并网标准化技术委员会(SAC/TC564)归口。本文件起草单位：国网上海能源互联网研究院有限公司、国家电网有限公司、中国电力科学研究院有限公司、国网福建省电力有限公司、新疆金风科技股份有限公司、国网浙江省电力有限公司、云南电网有限责任公司电力科学研究院、国网江苏省电力有限公司、国核电力规划设计研究院有限公司、中国科学院电工研究所、江苏群菱能源科技有限公司、北京四方继保工程技术有限公司、国电南京自动化股份有限公司、南京大全自动化科技有限公司。盛德刚。11范围本文件规定了微电网中分布式电源、负荷、变配电系统、继电保护与安全自动装置、监控与能量管理本文件适用于35kV及以下电压等级、系统最大负荷容量不超过20MW交流微电网的规划、设2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；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/T156标准电压GB/T14285继电保护和安全自动装置技术规程GB/T17468电力变压器选用导则GB20052电力变压器能效限定值及能效等级GB/T20270信息安全技术网络基础安全技术要求GB/T33589微电网接入电力系统技术规定GB/T33593分布式电源并网技术要求GB/T34129微电网接入配电网测试规范GB/T34930微电网接入配电网运行控制规范GB/T36270微电网监控系统技术规范GB/T36274微电网能量管理系统技术规范GB/T36572电力监控系统网络安全防护导则GB/T38953微电网继电保护技术规定GB50052供配电系统设计规范GB50054低压配电设计规范GB5006166kV及以下架空电力线路设计规范GB50217电力工程电缆设计标准GB50797光伏发电站设计规范GB51048电化学储能电站设计规范GB51096风力发电场设计规范GB/T51308海上风力发电场设计标准GB/T51341微电网工程设计标准DL/T448电能计量装置技术管理规程DL/T5843kV～110kV电网继电保护装置运行整定规程DL/T634.5101远动设备及系统第5-101部分：传输规约基本远动任务配套标准DL/T634.5103远动设备及系统第5-103部分：传输规约继电保护设备信息接口配套标准2GB/T42731—2023DL/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(所有部分)电力自动化通信网络和系统DL/T2528电力储能基本术语DL/T522010kV及以下架空配电线路设计规范3术语和定义定的术语和定义适用于本文件。4总体要求4.1微电网应根据能源资源禀赋、环境条件、土地资源、负荷特性等合理配置。并网型微电网分布式电源配置应与负荷协调；独立型微电网分布式电源配置应满足重要负荷长期可靠供电要求。4.2微电网应通过源网荷储一体化协调控制，就地消纳分布式电源，实现微电网的安全、可靠、稳定、经4.3微电网负荷宜根据用户重要程度进行供电可靠性设计，并根据系统的安全稳定运行需求进行分级管理与控制。4.4并网型微电网应具备与电网调度的通信功能。4.5并网型微电网的电能质量应满足GB/T33589的相关要求。4.6并网型微电网在并网运行时，应根据联络线功率控制要求合理控制内部分布式电源功率和负荷，实现微电网与配电网的协调控制；离网运行时，应控制系统频率和电压，保证微电网独立稳定运行。4.7独立型微电网应对内部分布式电源进行协调调控，并具备频率、电压稳定控制功能。4.8微电网变配电系统应满足安全可靠、运行灵活、操作检修方便及便于扩建等要求。5分布式电源5.1微电网应充分利用当地自然资源，分布式电源配置应优先采用光伏、风电，兼顾生物质、小水电、燃气等新能源或清洁能源发电形式，并宜配置储能，提升能源利用效率和系统自治能力。5.2微电网中分布式电源的装机容量应根据微电网内年负荷曲线及分布式电源年发电预测曲线综合确定，满足以下配置要求。a)并网型微电网中分布式电源装机容量应满足微电网内部负荷需求和与外部电网交换功率及电量的要求。在满足经济性的条件下，并网型微电网中分布式电源年发电量宜与负荷年用电量相匹配，微电网中分布式电源配置还应满足极端条件下重要负荷的供电需求。b)独立型微电网中分布式电源装机容量宜满足最大负荷电力需求，分布式电源年发电量应大于负荷年用电量并留有裕量，微电网中分布式电源配置还应满足极端条件下重要负荷的连续供电需求。5.3微电网中储能的功率与容量配置宜根据负荷可靠性需求、能量转换效率和技术经济性综合分析确定，实现微电网内的电力电量平衡、频率电压支撑等功能，尽量减小微电网可能对主网造成的影响，满足以下配置要求：a)以电力电量平衡为主要目标的微电网储能配置可根据分布式电源出力和负荷的变化特性确定储能的功率需求，根据典型年、典型月、典型日内的亏缺、盈余平衡电量计算储能的容量需求；3GB/T42731—2023b)以频率电压支撑为主要目标的微电网储能配置可根据分布式电源出力和负荷的变化特性确定储能的功率需求，根据频率波动最大偏差值和频率电压支撑时间要求计算储能的容量需求。5.4分布式电源中的风电、光伏、储能系统设计应分别满足GB51096、GB/T51308、GB50797、GB51048的相关要求。5.5分布式电源接入微电网应满足GB/T33593的相关要求。6负荷6.1微电网负荷应根据GB50052的相关要求分为一级负荷、二级负荷和三级负荷，并进行分级管理。6.2离网运行的并网型微电网或独立型微电网，当分布式电源无法维持系统功率平衡时，可通过负荷分级调节维持系统功率平衡。7变配电系统7.1微电网电压等级应根据微电网规划容量、典型运行方式下分布式电源及负荷确定并满足GB/T156的相关要求。并网型微电网的并网电压等级应综合考虑并网点最大交换功率、上级变压器容量、线路接纳能力及所在地区配电网情况等因素确定。7.2微电网网架结构应根据电压等级、地理位置、负荷与电源分布、系统容量等因素综合选择，宜采用环式或辐射式结构，微电网一次系统典型架构见附录A。7.3微电网主节点处的汇集母线宜采用单母线或单母线分段接线方式，并预留扩展空间。微电网内的分布式电源宜就近接入汇集母线。7.4微电网汇集母线处的连接点应设置易操作、可闭锁、具有明显断开标识且能够耐受系统最大短路电流的开关设备。7.5微电网并网点变压器容量和数量应根据微电网运行方式、接入电压等级、与配电网的最大交换功率和可靠性要求等进行综合确定，并满足GB/T17468和GB20052的相关要求。7.6微电网系统接地方式可采用不接地、消弧线圈接地或低电阻接地方式。并网型微电网系统接地方式应与接入电网侧接地方式一致。7.7微电网无功容量配置应根据微电网电压与功率调节需求确定。并网型微电网无功容量配置还应满足GB/T33589中无功功率与电压调节的相关要求。7.8微电网线路可采用架空线或电缆，架空线路设计应满足GB50061、DL/T5220的相关要求，电缆线路设计应满足GB50217的相关要求。8继电保护与安全自动装置8.1微电网继电保护配置应适应运行方式的变化，符合可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求，并满足GB/T14285的相关要求。8.2微电网中分布式电源、变压器、并网开关、线路、母线等设备保护应满足GB/T38953的相关要求，低压配电保护还应满足GB50054的相关要求。8.3微电网继电保护定值应根据系统结构和运行方式，按照DL/T584进行整定计算。当灵敏性与选择性难以兼顾时，宜优先考虑满足灵敏性，防止保护拒动。8.4微电网运行方式调整使其故障特性发生较大改变时，应重新进行继电保护功能配置和定值整定。8.510kV～35kV电压等级的微电网应配置微电网安全自动装置，并满足GB/T38953的相关要求。49监控与能量管理系统9.1微电网监控系统宜具备数据采集与处理、数据库管理、人机界面、报表处理、防误闭锁、系统对时、能。微电网监控系统宜满足GB/T36270的相关要求。9.2并网型微电网控制应满足GB/T33589中的相关要求。并网型微电网的控制策略、联络线交换功率控制、并/离网切换及异常响应控制还应满足GB/T34930的相关要求。9.3微电网能量管理系统宜具备发电预测、分布式电源管理、负荷管理、发用电计划、能量优化管理、统计分析与评估等功能。并网型微电网能量管理系统还应具备执行调度自动化指令，按照功率交互曲线进行系统调节的功能。微电网能量管理系统宜满足GB/T36274的相关要求。9.4微电网的源网荷储应接受监控及能量管理系统的统一协调控制。10.1通信方式应根据安全性、稳定性、数据容量、通信延时等因素进行选择，通信协议应根据数据传输可靠性、效率等因素进行选择。10.2微电网监控系统通信架构宜满足GB/T36270的要求。10.3微电网监控系统内部通信方式可采用载波、双绞线、光纤和无线通信，宜采用Modbus通信协议，并符合DL/T634.5101、DL/T634.5103、DL/T634.5104和DL/T860(所有部分)等有关通信协议的要求。10.4微电网监控系统内部通信方式可采用载波、双绞线、光纤和无线通信，宜采用Modbus通信协议或符合DL/T634.5101、DL/T634.5103、DL/T634.5104和DL/T860(所有部分)等有关通信协议的要求。10.510kV～35kV并网型微电网运行数据应实时上送上级电网调度机构。10.6微电网通信网络安全防护应满足GB/T20270和GB/T36572的相关要求。11计量11.1微电网应根据费用结算、运行考核等要求设置计量点并配置电能计量装置，计量信息宜按照分布式电源、负荷等分类上传统计，计量功能宜通过微电网监控或能量管理系统集成。11.2并网型微电网并网点应设置计量点，电能计量装置应能接入电网企业的电能信息采集与管理11.3微电网具有正、反向送电的计量点应配置具备双向有功和四象限无功计量功能的电能计量装置，电能计量装置应满足DL/T448的相关要求。5(资料性)微电网一次系统典型架构环式结构和辐射式结构的并网型微电网典型一次系统架构分别见图A.1和图A.2,环式结构和辐射式结构的独立型微电网典型一次系统架构分别见图A.3和图A.4。图中，分布式发电指接入35kV及以下电压等级电网、位于用户附近、以就地消纳为主的发电设施，包括同步发电机、异步发电机、变流器等并网接口类型，虚线框内的储能系统为可选配置。微电网微电网交流母线分布式发电储能系统≠分布式发电储能系统公共电网图A.1环式结构的并网