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1、光伏发电站功率控制系统技术规范（征求意见稿）编制说明一、项目简况1. 项目来源为降低大规模光伏发电集中接入电网后造成的功率波动，光伏参与电网有功/无功功率调节的需求更为迫切，标准GB/T 31464-2015电网运行准则中明确要求光伏发电站应配置功率控制系统，参与电网功率调节。然而，目前我国尚无国家层面的标准明确规定光伏电站功率控制系统的性能规范，光伏发电站功率控制系统技术规范的提出，能够规范光伏发电站功率控制系统的性能规范，提升光伏发电站的电网友好程度，对我国光伏行业有序发展、做大做强起着良好的指导性作用。本标准根据国家标准化管理委员会关于下达2015年第一批国家标准制修订计划的通知（国标委
2、综合201530号）标准制修订计划要求，中国电力科学研究院有限公司、国家电网有限公司西北分部、国网青海省电力公司、国网山西省电力公司开展了光伏发电站功率控制系统技术规范国家标准的编制工作。2. 主要工作过程本标准正式立项以后，由中国电力科学研究院有限公司、国家电网有限公司西北分部、国网青海省电力公司、国网山西省电力公司组成的标准编制组广泛进行市场调研，收集国内外相关资料，结合光伏发电站功率控制系统的测试和现场运行实况，确定标准制定的方案和总体思路，在广泛调研光伏发电站功率控制系统实际应用情况和国内外已发布标准中对光伏发电站功率控制的技术要求，于2015年6月完成光伏发电站功率控制系统技术规范的
3、大纲编制工作。2015年7月，编制组进行了第1次内部讨论，根据标准大纲确定了每章具体内容，并讨论明确了光伏发电站功率控制的系统架构。2015年8月，编制组进行了第2次内部讨论，确定光伏发电站有功功率控制系统的初稿内容。2015年10月，编制组进行了第3次内部讨论，确定光伏发电站无功电压控制系统的初稿内容。2015年11月，编制组进行了第4次内部讨论，确定光伏发电站系统性能指标内容，完成光伏发电站功率控制系统技术规范初稿。2016年1月-3月，编制组再次广泛调研光伏发电站功率控制系统现场运行情况，对光伏发电站功率控制系统的控制模式进行了修改和完善，完成光伏发电站功率控制系统技术规范初稿修改稿第一
4、版。2016年4月-6月，结合国网电网有限公司西北分部组织的全网频率特性试验，增加了光伏发电站一次调频相应条款内容，完成光伏发电站功率控制系统技术规范初稿修改稿第二版。2016年9月完成征求意见稿，并挂网公开征求意见。3. 主要起草单位和主要起草人本标准起草单位中国电力科学研究院有限公司、中国电力科学研究院有限公司、国家电网有限公司西北分部、国网青海省电力公司、国网山西省电力公司。本标准主要起草人：二、标准编制原则和主要内容的论据，解决的主要问题1. 标准编制原则本标准参照GB/T1.12009标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写规则的要求编写。2. 标准主要内容的依据本标准规定了光伏发电
5、站功率控制系统的架构及配置、基本功能、有功功率控制、无功功率控制、性能指标和工作条件等技术要求。本标准适用于通过35kV及以上电压等级并网，以及通过10kV电压等级与公共电网连接的光伏发电站。本标准在编写时引用和参考了以下现行国家标准，包括：GB/T 19964 光伏电站接入电力系统技术规定、GB/T 29321 光伏电站无功补偿技术规范、GB/T 31366 光伏发电站监控系统技术要求等。3. 条文说明3.1 第一条 范围考虑到接入公网的光伏发电站均应具备功率控制功能，因而本标准并未对光伏发电站的并网容量给出规定，仅针对光伏发电站的接入电压等级进行了规定，所以，本标准的适用范围为通过35kV
6、及以上电压等级并网，以及通过10kV电压等级与公共电网连接的光伏发电站。3.2 第四条 总则通过广泛调研可知，当前光伏发电站功率控制系统主要有两种实现途径：一种是功率控制系统作为光伏发电站监控系统的高级应用集成于监控系统中；一种是将功率控制系统作为一个独立的装置安装在电站中控室内。采用集成方式的功率控制系统，由于不需要额外的通信装置和数据采集系统，也无需额外考虑信息安全防护等环节，因而本标准推荐采用集成方式的功率控制系统。对于功率控制系统的控制策略，则标准并没规定具体控制策略，由电站自行确定，但功率控制系统必须满足标准所提控制性能指标。3.3 第五条 控制系统结构及配置光伏发电站功率控制系统的
7、控制对象包括光伏逆变器以及无功补偿装置，控制目标为光伏发电站有功功率、无功功率、并网点电压、功率因数等，因而功率控制系统需要采集的信号量较多，因而本标准中将信号量按照遥信、遥测量划分，分别给出功率控制系统所需采集的各信号量。3.4 第六条 异常数据识别为能保证功率控制系统的控制性能，功率控制系统应对采集到的数据进行筛查，剔除异常数据，因而标准中对异常数据的识别给出了明确规定，包括不合理数据的识别和不良数据的辨别两种情况。3.5 第十条 系统性能指标参照常规机组AGC控制性能指标，确定了光伏发电站有功功率控制系统应能满足光伏发电站有功功率控制的响应时间不超过10s，超调量小于电站装机容量的1%，
8、控制偏差应小于电站装机容量的0.5%，并且光伏发电站有功功率变化率应满足标准GB/T 19964要求。参照标准GB/T 29321标准对光伏发电站无功电压控制的性能指标要求，同时结合光伏发电站无功控制系统现场运行情况，本标准规定了光伏发电站无功控制系统应能控制光伏发电站无功控制的响应时间应不超过10s，调节时间应小于30ms、超调量应不超过给定值的10%、控制偏差的绝对值应不超过给定值的5%，电压调节精度宜在0.005标称电压内。三、试验、验证情况及达到的社会效益1、样品西北地区某并网光伏发电站（额定容量100MW）2、试验设备电量（波形）记录分析仪、频率信号发生装置3、 试验数据3.1 功率
9、控制系统界面光伏发电站应具备有功功率控制系统、无功电压控制系统的投退，有功功率、无功功率设定值的修改等，具体界面如图1所示。图1系统界面图3.2 有功功率控制系统测试光伏发电站所有光伏发电逆变器正常运行状态，试验期间光伏发电站保持稳定运行，每1分钟改变调度有功控制指令，测试电站在定值控制模式下的功率响应特性，有功功率阶跃曲线如图2所示，控制系统的有功功率响应曲线如图3所示。图2有功功率阶跃变化曲线图3有功功率响应曲线3.3 无功电压控制系统测试光伏发电站所有光伏发电逆变器正常运行状态，试验期间场站保持稳定运行，每12分钟改变并网点电压参考值信息，模拟电网调度机构电压控制指令的变化，测试电站在电
10、压参考值阶跃扰动下的响应特性，电压参考值阶跃曲线如图4所示。功率控制系统的电压跟踪和无功功率曲线如图5所示。图4电压参考值曲线图5电压实测值曲线4、试验结果当改变电网调度机构有功控制指令时，光伏发电站功率控制系统可以快速跟踪有功控制指令变化，满足电站有功功率满足调度需求。当改变电网调度机构下发的电压参考值指令值，光伏发电站功率控制系统快速调整站内无功电源的无功功率输出，进而改变电站并网点电压值满足电网调度需求。本标准的制定是标准起草单位在多年科研技术积累和现场经验基础上进行的，本标准规定的控制策略既先进合理，又切实可行。5、社会效益该标准根据我国光伏发电大规模发展的切实需求，制定了光伏发电站功
11、率控制系统技术规范，为规范光伏电站并网控制性能提供技术指导依据。标准的发布有利于增强我国光伏电站的运行稳定性，有利于我国电力系统的安全、稳定运行。四、采用国际、国外标准的程度未搜索到相应的国际国外标准，本标准没有采用国际或国外先进标准。五、与有关现行法律、法规和国家强制性标准的关系本标准与国家现行法律、法规和强制性国家标准协调一致，并力求符合国家在语言文字方面的规定。六、重大分歧意见的处理经过和依据在本标准的起草过程中无重大的意见分歧。七、作为强制性国家标准或推荐性国家标准的建议建议作为推荐性国家标准。八、贯彻国家标准的措施和建议建议由国家标准化管理委员会在全国范围内组织进行宣贯，并利用不同方式检测本标准的实施情况，了解在实施中发现的问题，为以后本标准的修定积累原始材料。九、废除现行有关标准的建议目前没有废除现行有关标准的建议。十、其他事项无其他需要说明事项。年 月5
