GBT 19964-2024 光伏发电站接入电力系统技术规定标准立项发展报告

光伏发电站接入电力系统技术规定标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:TechnicalRequirementsforConnectingPhotovoltaicPowerStationstoPowerSystems摘要：随着全球能源转型加速推进，光伏发电在电力系统中的占比持续提升，其并网技术要求的标准化成为保障电网安全稳定运行的关键基础。本标准立项发展报告围绕GB/T19964-2024《光伏发电站接入电力系统技术规定》的编制背景、修订历程、核心技术内容及行业影响展开系统分析。报告首先梳理了我国光伏发电产业从补充能源向主力电源转变的宏观态势，明确了标准修订的必要性与紧迫性；其次，详细阐述了标准在功率控制、故障穿越、电能质量、运行适应性及安全保护等方面的核心技术要求及其对应产业需求；再次，介绍了标准主要起草单位——中国电力科学研究院有限公司在标准研制中的技术支撑作用。报告指出，该标准的发布实施对提升光伏发电并网友好性、支撑新型电力系统建设及促进能源绿色低碳转型具有重要指导意义，并对未来标准体系的持续完善提出了展望。关键词：光伏发电站；并网技术；电力系统；标准修订；故障穿越；功率控制；新型电力系统Keywords:PhotovoltaicPowerStation;GridIntegrationTechnology;PowerSystem;StandardRevision;FaultRide-Through;PowerControl;New-TypePowerSystem一、引言在全球应对气候变化与推动能源结构转型的大背景下，光伏发电作为清洁能源的重要组成部分，近年来在我国实现了跨越式发展。根据国家能源局统计数据，截至2023年底，全国光伏发电累计装机容量已突破6亿千瓦，稳居全球首位，年发电量占比持续攀升。光伏发电已从早期的补充能源成长为我国电力供给体系中不可或缺的主力电源之一。然而，光伏发电出力具有显著的间歇性、波动性和随机性特征，大规模、高比例的光伏接入对电力系统的安全稳定运行带来了深刻挑战，包括频率调节能力减弱、电压支撑不足、惯量水平下降等一系列技术问题。在此背景下，光伏发电站并网技术规定的科学性与先进性，直接关系到电网运行的安全可靠性以及新能源消纳的效率水平，亟需通过标准化手段加以规范和引导。原GB/T19964-2012《光伏发电站接入电力系统技术规定》自2012年发布实施以来，在规范光伏电站并网行为、保障电网安全运行等方面发挥了重要作用。然而，十余年间，我国光伏发电技术、电网结构形态及运行管理模式均发生了重大变革，原标准中的部分技术要求已难以适应当前新型电力系统建设的实际需要。为此，国家市场监督管理总局（国家标准化管理委员会）于2024年3月15日批准发布了修订后的GB/T19964-2024《光伏发电站接入电力系统技术规定》，并自发布之日起正式实施。本报告旨在对GB/T19964-2024标准的立项背景、修订过程、核心技术内容及行业价值进行系统梳理与分析，为相关企事业单位、科研机构及行业管理人员提供全面的技术参考和决策支持。二、标准修订背景与必要性分析2.1产业规模跃升推动技术需求升级截至2023年底，我国光伏发电新增装机容量连续多年位居全球第一，累计装机量占全球总量的三分之一以上。在“双碳”战略目标引领下，光伏发电仍将保持高速增长态势。据中国光伏行业协会预测，到2030年我国光伏累计装机容量有望突破12亿千瓦。产业规模的急剧扩大，使得光伏发电从配电网末端分散接入向输电网大规模集中接入转变，单个电站的容量等级由兆瓦级跃升至吉瓦级，对电网的支撑能力提出了更高要求。2.2电力系统形态变革催生新标准需求随着新型电力系统建设的深入推进，电力系统的物理形态、运行特性和控制模式均在发生根本性变化。高比例新能源、高比例电力电子设备（即“双高”）特征日益凸显，系统转动惯量持续下降，调频调压资源日趋紧张。在此背景下，光伏发电站不能再仅仅被视为“被动电源”，而应当承担起必要的电网支撑功能，具备快速频率响应、惯量支撑、电压主动支撑等能力。原标准中未作规定或规定宽松的技术条款已难以满足新型电网的运行要求。2.3原标准与现行政策及配套标准的协调需求2.4技术进步使更高技术要求具备可行性近年来，光伏逆变器及其控制技术取得了长足进步。构网型（Grid-Forming）控制技术日趋成熟，光伏电站具备了一次调频、惯量模拟、快速电压支撑等主动支撑能力；智能化功率预测与协调控制系统的广泛应用，使光伏电站的可控性显著增强。这些技术进步为修订并提高标准技术要求提供了坚实的技术基础和实施条件。三、标准编制原则与工作过程3.1编制原则GB/T19964-2024的修订工作遵循以下基本原则：一是安全性原则，始终将电力系统安全稳定运行置于首位，确保标准各项技术要求能够有效防范和化解大规模光伏接入带来的安全风险；二是先进性原则，充分吸收国内外光伏并网领域的最新技术成果和运行经验，对标国际电工委员会（IEC）等国际标准组织的先进理念，适度超前引领行业发展方向；三是协调性原则，注重与国家现行法律法规、产业政策及相关技术标准的衔接与协调，确保标准体系的统一性和一致性；四是可操作性原则，在保证技术要求的科学性前提下，充分考虑标准实施的经济性和可操作性，避免过度要求造成不必要的投资负担。3.2工作过程本标准的修订工作自2022年启动，由全国光伏发电及产业化标准推进组归口管理，历经草案编制、征求意见、技术审查和报批发布等阶段。标准编制组在广泛调研国内外光伏并网技术标准的基础上，结合我国电网运行实际和光伏产业发展现状，经过多轮技术论证和专家评审，最终形成报批稿。2024年3月15日，国家市场监督管理总局（国家标准化管理委员会）正式批准发布GB/T19964-2024，替代原GB/T19964-2012。四、标准主要技术内容解析GB/T19964-2024《光伏发电站接入电力系统技术规定》规定了光伏发电站接入电力系统的技术要求，涵盖功率控制、故障穿越、运行适应性、电能质量、安全保护及调度自动化等方面内容，适用于通过10kV及以上电压等级接入电网的新建、改建和扩建光伏发电站。4.1功率控制要求标准对光伏发电站的有功功率控制和无功功率控制分别提出了明确要求。在有功功率控制方面，标准规定光伏发电站应具备有功功率调节能力，能够根据电力调度机构指令控制电站有功功率输出，功率控制响应时间和调节速率应满足电网运行需要。特别是在电网频率异常时，光伏发电站应具备快速有功功率调整能力，参与系统一次调频和二次调频，以缓解高比例光伏接入带来的频率调节压力。此外，标准还对光伏发电站的有功功率变化率限值作出了规定，防止电站功率骤变对电网造成冲击。在无功功率控制方面，标准要求光伏发电站应具备动态无功功率调节能力，在并网点电压出现波动时能够快速响应，提供必要的电压支撑。对于装机容量较大的光伏发电站，标准要求配置适当容量的无功补偿装置，确保在多种运行工况下均能满足无功功率调节需求。这一要求有助于增强光伏电站的电压主动支撑能力，改善电网的电压质量。4.2故障穿越能力要求故障穿越能力是保障电力系统安全稳定运行的关键技术要求之一。GB/T19964-2024在继承原标准的基础上，进一步细化和加严了低电压穿越的技术要求，明确了不同类型故障工况下光伏发电站应保持并网运行的时间范围和电压边界条件。当电力系统发生短路故障引起电压跌落时，光伏发电站应能够在一定时间范围内不脱网连续运行，并在故障清除后快速恢复有功功率输出，为系统电压和频率恢复提供支撑。同时，标准新增了高电压穿越技术要求。随着电力系统故障形态日益复杂化，短路故障清除后可能引起暂态过电压，若光伏电站在该工况下大规模脱网，将可能引发连锁故障，扩大事故范围。因此，标准明确规定光伏发电站应具备规定范围内的高电压穿越能力，在电网电压暂态升高时保持并网运行，从而保障系统故障后的稳定恢复能力。4.3电能质量要求光伏发电站通过电力电子变换装置并网，不可避免地会向电网注入谐波、间谐波等干扰分量。标准对光伏发电站并网点的谐波电压畸变率、谐波电流限值、电压偏差、电压波动与闪变等电能质量指标作出了明确规定，要求光伏发电站在正常运行工况下所产生的电能质量干扰不超过国家标准规定的限值。此外，标准还对光伏发电站的直流电流注入、三相电压不平衡度等指标提出了要求，以全面保障并网电能质量。值得注意的是，随着光伏电站容量的不断增大，标准对大型光伏电站的电能质量要求较中小型电站在某些指标上更为严格，体现了分类分级管理的科学理念。4.4运行适应性要求为适应电网不同运行方式和调度需求，标准对光伏发电站的并网运行适应性提出了系统性要求。在电网频率异常时，光伏发电站应具备规定的频率适应能力，能够在电网频率偏离标称值的一定范围内保持正常运行，并根据频率偏差程度执行相应的运行策略。在电网电压异常时，光伏发电站应具备规定的电压适应能力，能够在一定电压范围内不间断运行。标准还增加了光伏发电站在电网扰动期间提供惯量响应和一次调频支撑的适应性要求，体现了新型电力系统对新能源电源从“被动适应”向“主动支撑”转变的技术导向。此外，标准对光伏发电站的并网/离网切换能力、孤岛检测与保护能力等方面也作出了相应规定。4.5安全保护与并网检测要求在安全保护方面，标准明确要求光伏发电站应配置完善的继电保护装置和安全自动装置，具备可靠的防孤岛保护功能，确保在电网异常情况下能够迅速、准确地将光伏发电站与电网隔离，防止非计划孤岛运行对设备和人身安全造成危害。同时，标准对光伏发电站与电网调度机构之间的通信通道和信息交互提出了要求，确保调度机构能够实时监测和控制光伏电站运行状态。在并网检测方面，标准规定了光伏发电站在并网前及运行期间应进行的检测项目和检测方法，包括有功功率控制能力测试、无功功率控制能力测试、故障穿越能力测试、电能质量测试等。标准要求光伏发电站应委托具备相应资质的检测机构开展并网检测工作，检测合格后方可正式并网运行。五、标准主要起草单位介绍本标准由全国光伏发电及产业化标准推进组提出并归口，主要起草单位包括中国电力科学研究院有限公司、国家电网有限公司、南方电网有限责任公司、中国华能集团有限公司、阳光电源股份有限公司、华为数字能源技术有限公司等国内光伏发电技术与电网运行领域的权威机构和龙头企业。其中，中国电力科学研究院有限公司（以下简称“中国电科院”）作为标准编制的核心牵头单位，发挥了不可替代的技术主导作用。中国电科院成立于1951年，是国家电网有限公司直属的综合性科研机构，长期从事电力系统规划、运行控制、新能源并网技术等领域的应用基础研究和关键技术攻关，是我国电力行业最高水平的综合性研究机构之一，也是全国新能源并网技术标准化的主要技术支撑单位。在光伏发电并网技术研究领域，中国电科院建有新能源与储能运行控制国家重点实验室，拥有国际先进的风光发电并网仿真实验平台、功率硬件在环测试系统及大规模新能源集群控制实验环境。研究团队长期跟踪国际光伏并网技术的发展前沿，深度参与了IECTC82（太阳能光伏能源系统）国际标准的制定工作，在光伏电站建模与仿真、并网稳定性分析、故障穿越控制策略、构网型光伏控制技术等方面积累了丰富的研究成果和工程实践经验。在本标准的修订过程中，中国电科院承担了标准框架设计、核心技术指标论证、草案编写以及与各方意见协调等多项关键任务。研究团队基于大量实测数据和仿真分析，科学确定了光伏发电站有功/无功功率控制性能指标、故障穿越曲线、频率适应性边界等核心参数，确保标准技术要求的科学性、合理性和可实施性。同时，中国电科院还组织开展了多轮次的标准宣贯培训工作，为标准的顺利实施提供了有力的技术支撑和保障。六、标准实施意义与行业影响6.1对电力系统安全运行的保障作用GB/T19964-2024的发布实施，为光伏发电站并网运行提供了更加严格和科学的技术依据。通过明确故障穿越能力要求、强化功率控制性能指标、细化电能质量约束条件，标准有效提升了光伏发电站在电网异常工况下的运行可靠性和支撑能力，从源头上降低了大规模光伏脱网对电力系统安全稳定运行的威胁。特别是高电压穿越、惯量响应等新增要求的实施，将显著增强电力系统在极端工况下的抗扰动能力和恢复能力。标准的修订提升，对光伏设备制造企业和电站开发运营企业提出了更高的技术要求。这将促进光伏逆变器企业加大技术研发投入，推动构网型控制、智能协调控制、高级故障穿越等先进技术的产业化应用。从长远来看，技术标准的升级将加速淘汰技术落后、性能不佳的低端产能，优化产业竞争格局，促进光伏产业从规模扩张向质量提升转变，助力我国光伏产业在全球竞争中持续保持领先优势。6.3对新型电力系统建设的支撑作用当前，我国正加快建设以新能源为主体的新型电力系统。大规模光伏发电的高效消纳和安全运行是新型电力系统建设面临的核心课题之一。GB/T19964-2024所确立的技术规范体系，为光伏发电从“适应电网”向“支撑电网”的转变提供了标准保障。标准中体现的主动支撑、灵活调节、智能互动等技术导向，与