深度解析(2026)《GBT 19963.2-2024风电场接入电力系统技术规定 第2部分:海上风电》(2026年)深度解析_第1页
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文档简介

《GB/T19963.2-2024风电场接入电力系统技术规定

第2部分:

海上风电》(2026年)深度解析目录01深远海风电爆发期来临?标准修订背后的战略逻辑与技术革新(专家视角)03电网安全红线在哪?海上风电场接入的总体要求与责任划分(实战指南)一次调频+惯量响应!有功功率控制如何适配未来电网调节需求?(技术前沿)05分层分区平衡是关键!无功电压配置与柔性直流系统协同策略(专家解读)07宽频振荡如何防控?海上风电场运行适应性的核心保障措施(风险预警)09仿真模型要“保真”!参数实测与二次系统防护的新规范(实操手册)02040608覆盖交直两输模式!标准适用边界与核心术语如何精准界定?(深度剖析)预测精度再升级!海上风电功率预测的新指标与上报规范(全流程解析)突破传统穿越能力!低高压连续穿越的技术要求与实现路径(难点破解)电能质量不打折!汇集点与并网点的指标管控与优化方案(合规要点)从测试到评价!海上风电并网全流程的验收标准与长效机制(落地指引)深远海风电爆发期来临?标准修订背后的战略逻辑与技术革新(专家视角)3650万千瓦装机驱动!标准修订的时代背景与紧迫性01截至2023年底,我国海上风电累计装机达3650万千瓦,稳居全球第一。“十四五”期间五大千万千瓦级海上风电基地加速建设,风电开发向深远海规模化演进,2011版陆风主导的标准已无法适配。本标准拆分修订后,首次针对性解决海上风电并网的特殊性问题,为年均新增50吉瓦的发展目标提供技术支撑。02(二)12项核心技术突破!新旧标准的关键差异对比1与GB/T19963—2011相比,本标准新增12项关键技术要求,包括一次调频惯量响应高电压穿越等。在适用范围上,从陆风扩展至交直流并网的海上风电;无功控制从简单调节升级为分层分区配置;故障穿越能力从单一低电压扩展至连续穿越,全面适配海上复杂工况。2(三)2030年远景指引!标准如何支撑深海风电技术落地预计到2030年,全球海上风电装机将达800吉瓦,我国将超200吉瓦。本标准前瞻性纳入柔性直流输电浮式风机并网等技术要求,针对深远海输电损耗大运维难度高的特点,明确仿真建模与远程监控规范,为单机15兆瓦级风机浮式风电项目的并网提供技术依据。二

覆盖交直两输模式!

标准适用边界与核心术语如何精准界定?

(深度剖析)交直并网全涵盖!标准适用范围的清晰划定本标准适用于通过工频交流或柔性直流输电系统接入电网的新建改扩建海上风电场,覆盖接入调试运行全阶段。特别明确排除了潮间带风电项目,聚焦沿海多年平均大潮高潮线以下海域的风电开发,与海岸带专项规划形成衔接。12(二)三大核心术语!海上风电并网的关键概念辨析标准明确定义三大核心术语:海上风电场指海域内由风机及汇集系统组成的发电站;并网点为陆上升压站/换流站网侧母线节点;汇集点为海上升压站高压侧母线节点。三者的界定为后续功率控制电能质量考核提供了基准,解决了此前术语模糊导致的考核争议。对于改扩建立项的海上风电场,标准要求按新增容量与原有系统协同性执行技术要求,避免新旧设备不兼容问题。针对跨境合作项目,明确需同时满足我国标准与项目所在国规范,若存在差异以更严格条款为准,保障电网互联安全。(三)特殊场景不遗漏!改扩项目与跨境项目的适用规则010201电网安全红线在哪?海上风电场接入的总体要求与责任划分(实战指南)安全稳定优先!风电场接入的核心原则与目标01标准4.1条款明确,海上风电场接入需以保障电力系统安全稳定运行为首要目标,具备参与系统调频调压和故障治理的能力。通过工频交流并网的场站需符合GB/T31464等标准,柔性直流系统则需满足GB/T37015系列规范,实现与电网的友好互动。02(二)权责清晰界定!发电企业与电网企业的分工清单01发电企业负责风电场内部设备的性能达标,包括风机控制策略优化无功装置配置等;电网企业承担外部接入系统的规划设计,提供并网点电压频率等运行参数要求。双方需在项目前期签订技术协议,明确测试与验收责任边界。02(三)极端工况应对!台风与海冰环境下的运行保障要求针对海上极端天气,标准要求风电场具备工况自适应能力:台风季需快速减载至安全功率,海冰区需配置冰情监测系统联动风机启停。同时,设备防护等级需满足IP68标准,确保在高湿高盐雾环境下的长期可靠性。12一次调频+惯量响应!有功功率控制如何适配未来电网调节需求?(技术前沿)突破“被动发电”!一次调频功能的配置与性能指标01标准5.2条款新增一次调频要求,风电场需根据调度指令,在频率偏差±0.2Hz范围内实现快速响应,调节速率不低于0.5%额定功率/秒,调节精度误差控制在±5%以内。对于单机容量≥10MW的风机,要求具备独立调频能力,避免集群调节延迟。02(二)弥补惯量缺失!虚拟惯量控制的技术实现路径针对风电并网导致的系统惯量下降问题,标准要求风电场通过虚拟惯量控制模拟同步发电机特性,惯量响应时间不超过100ms,惯量支撑持续时间≥2s。通过风机转子动能与储能协同,在电网频率突变时提供瞬时功率支撑,抑制频率波动。风电场需具备接收远程调度指令的能力,有功功率限制可在0-100%额定功率范围内连续可调,调整响应时间≤30s。当电网出现功率缺额时,需按指令释放备用容量,备用系数不低于额定功率的10%,保障供电可靠性。(三)功率限制灵活调整!基于调度指令的动态控制策略010201预测精度再升级!海上风电功率预测的新指标与上报规范(全流程解析)精度指标提升!短期与超短期预测的误差新要求标准第6章规定,短期功率预测(0-72h)月均方根误差需≤15%,超短期预测(0-4h)需≤10%,较2011版分别降低3个和5个百分点。针对深远海风电场,需额外考虑海浪对风机出力的影响,预测模型需融入海洋环境参数。(二)上报内容扩容!预测曲线与运行数据的同步提交风电场需按每15分钟间隔上报预测曲线,包含预测功率置信区间及气象条件等信息。同时新增运行情况上报要求,每日提交前24h实际出力与预测值的对比分析,每月提交预测性能评估报告,为调度优化提供数据支撑。当预测误差连续3个时段超过20%时,风电场需立即启动应急响应,通过增配的测风雷达更新气象数据,修正预测模型。同时向调度机构提交偏差分析报告,说明原因及改进措施,确保电网调度计划的准确性。(三)极端天气应对!预测偏差过大的应急处置机制010201分层分区平衡是关键!无功电压配置与柔性直流系统协同策略(专家解读)无功容量科学配置!基于电缆损耗的精准补偿方案标准7.2.2条款要求,直接接入公共电网的风电场需配置容性无功补偿装置,补偿容量需覆盖场内汇集电缆主变及送出线路的感性无功损耗。对于深远海风电场,按每100公里输电距离增加10%补偿容量的原则配置,确保电压稳定。12采用分层控制策略:海上升压站负责汇集点电压调节,波动范围控制在标称电压的±5%内;陆上换流站承担并网点电压控制,通过柔性直流换流器实现快速调压,响应时间≤20ms。两者通过通信系统实时交互数据,避免控制冲突。(二)电压控制分层协同!海上升压站与陆上换流站的联动010201(三)柔性直流适配!换流器无功调节能力的特殊要求对于柔性直流并网的风电场,换流器需具备四象限运行能力,无功调节范围为-0.3至0.3倍额定功率。在故障情况下,换流器需优先保障无功支撑,维持换流母线电压稳定,为风电场故障穿越创造条件。突破传统穿越能力!低高压连续穿越的技术要求与实现路径(难点破解)低电压穿越升级!20%电压跌落下的625ms不脱网要求标准8.2条款明确,当汇集点电压跌至标称电压20%时,风电场设备需不脱网运行至少625ms,较旧版延长125ms。同时要求穿越过程中注入正序动态无功电流,电流幅值不低于1.5倍额定电流,为电网电压恢复提供支撑。首次提出高电压穿越要求:当并网点电压升至标称电压130%时,风电场需持续运行2s;升至120%时,持续运行10s。通过风机变流器的主动功率限制与无功吸收控制,避免过电压导致的设备损坏。(二)新增高电压穿越!130%过电压下的稳定运行规范010201(三)连续穿越挑战!低-高电压切换场景的应对方案标准新增连续穿越要求,风电场需具备低-高电压零电压-高电压等组合场景的穿越能力。例如在低电压(20%)运行625ms后,电压升至130%时仍需稳定运行2s,时间间隔≤500ms。通过储能系统的瞬时功率补偿实现平稳过渡。12宽频振荡如何防控?海上风电场运行适应性的核心保障措施(风险预警)振荡风险精准识别!宽频振荡的监测与分析要求标准第9章新增宽频振荡防控要求,风电场需配置宽频振荡监测装置,监测频率范围覆盖0.1-50Hz。实时分析电压电流的振荡特性,当振荡幅值超过额定值5%时,立即触发告警并记录振荡数据,为溯源提供依据。12(二)抑制措施主动有效!基于变流器控制的阻尼优化通过优化风机变流器控制策略,增加阻尼控制环节,在监测到振荡时自动调整控制参数,抑制振荡幅值。对于柔性直流并网系统,需在换流器控制中引入宽频阻尼控制器,实现振荡的快速平息,响应时间≤10ms。0102(三)运行边界明确划定!避免振荡风险的功率运行区间01风电场需通过仿真计算确定安全运行区间,当出力在20%-30%额定功率易发生振荡时,需设置功率回避区。调度机构在制定发电计划时,应避开该区间,或通过多风电场协同调度实现功率平稳过渡。02电能质量不打折!汇集点与并网点的指标管控与优化方案(合规要点)指标双重考核!汇集点与并网点的电能质量要求标准10.2条款新增汇集点电能质量要求,电压偏差≤±5%,谐波畸变率≤4%;并网点电压偏差≤±2%,谐波畸变率≤3%。针对柔性直流并网系统,需额外考核间谐波指标,确保不会对电网设备造成干扰。(二)谐波治理精准发力!针对电缆电容特性的滤波方案01海上风电汇集电缆的容性特性易放大谐波,需配置无源滤波装置与有源电力滤波器协同治理。无源滤波器针对35次特征谐波,有源滤波器抑制非特征谐波,两者配合使总谐波畸变率控制在标准范围内。02风电场需配置储能系统平抑功率波动,当功率变化率超过10%额定功率/分钟时,储能系统主动介入调节。风机采用分批启停策略,每批次启停容量不超过总容量的20%,避免集中启停导致的电压骤升骤降。02(三)电压波动有效抑制!风机启停与功率波动的平抑措施01仿真模型要“保真”!参数实测与二次系统防护的新规范(实操手册)模型精度刚性约束!关键参数的实测与校核要求标准第12章要求,风电场仿真模型需通过现场实测验证,关键参数如风机惯量变流器控制参数的实测值与模型误差≤5%。对于柔性直流系统,换流器模型需准确反映暂态特性,与实际测试曲线的吻合度≥90%。12(二)二次系统升级!不间断电源与通信的可靠性保障二次系统不间断电源带负荷运行时间从旧版的1h延长至2h,满足海上运维抢修需求。通信系统采用光纤与卫星双链路备份,确保与调度机构的通信中断时间≤5min。同时新增网络安全防护要求,部署防火墙与入侵检测系统。(三)参数动态更新!基于运行数据的模型优化机制01风电场需每半年对仿真模型参数进行校核,结合设备运行数据与老化特性更新模型。当风机进行技改或更换部件后,需在1个月内完成参数重新实测与模型修正,确保仿真结果能真实反映风电场运行状态。02从测试到评价!海上风电并网全流程的验收标准与长效机制(落地指引)03标准13.2条款明确,并网测试包括有功功率控制无功电压调节故障穿越等12项核心内容。其中故障穿越测试需模拟低高压连续穿越场景,功率预测测试需在不同气象条件下进行,确保覆盖各种运行工况。测试内容全覆盖!并网前的关键性能验证项目01020

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