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1、柔性低频输电 第 6 部分：海上风电接入电网准则目次前言III1 范围22 规范性引用文件23 术语和定义23.1 23.2 33.3 33.4 33.5 33.6 33.7 33.8 33.9 33.10 33.11 43.12 43.13 43.14 43.15 44 有功功率44.1 基本要求44.2 正常运行情况下有功功率控制44.3 平滑控制54.4 紧急控制55 惯量响应与一次调频55.1 基本要求55.2 惯量响应55.3 一次调频66 风电场功率预测76.1 基本要求76.2 预测曲线和运行情况上报76.3 预测性能76.4 预测数据交互87 无功功率87.1 基本要求87.2
2、 无功电源及无功容量配置87.3 无功电压控制97.4 功率因数控制98 运行适应性98.1 电压适应性98.2 频率适应性10I8.38.48.5 抗干扰性109 故障穿越119.1 基本要求119.2 低电压穿越119.3 高电压穿越129.4 连续穿越129.5 电压偏差129.6 闪变129.7 谐波129.8 电压不平衡129.9 检测与治理1210 孤岛穿越与孤岛保护1310.1 孤岛保护1310.2 孤岛穿越1311 黑启动1311.1 1311.2 1311.3 1311.4 1311.5 1311.6 1311.7 1312 二次系统1312.1 基本要求1412.2 继电保
3、护及安全自动装置1412.3 系统调度自动化1412.4 系统通信1512.5 保护设置1513 仿真模型和参数1613.1 1613.2 1613.3 1614 接入电网测试要求1614.1 基本要求1614.2 测试内容1614.3 测试设备要求1714.4 测试数据要求17II柔性低频输电 第 6 部分：海上风电接入电网准则1 范围本标准规定了海上风电场经低频交流（15Hz-30Hz）接入电网的技术要求。本标准适用于通过 110（66）kV 及以上电压等级线路与电力系统连接的新建或扩建海上风电场。对于通过其他电压等级与电力系统连接的风电场，可参照执行。2 规范性引用文件下列文件中的内容通
4、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/T 1.12009 标准化工作导则 第 1 部分：标准的结构和编写GB 311.1 绝缘配合 第一部分：定义、原则和规则GB/T 2900.53-2001 电工术语 风力发电机组GB/T 2900.58-2008 电工术语发电、输电及配电电力系统规划和管理GB/T 12325 电能质量 供电电压偏差GB/T 12326 电能质量 电压波动和闪变GB/T 14285 继电保护和安全自动装置技术规程GB/T 14549 电能质量
5、 公用电网谐波 GB/T 15945 电能质量 电力系统频率偏差 GB/T 15543 电能质量 三相电压不平衡GB/T 19963 风电场接入电力系统技术规定 GB/T 24337 电能质量公用电网间谐波 GB/T 31464 电网运行准则GB/T 36995-2018 风力发电机组故障电压穿越能力测试规程GB/T 50064 交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范NB/T 31046 风电功率预测系统功能规范NB/T 31055 风电场理论发电量与弃风电量评估导则DL/T 448 电能计量装置技术管理规程DL 775 电力系统安全稳定导则DL/T 1040 电网运行准则DL/T 187
6、0 电力系统网源协调技术规范DL/T 5003 电力系统调度自动化设计技术规程3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1 低频风电机组 low-frequency wind turbine generator三相交流运行频率在 15Hz 至 30Hz 的低频并网型风电机组。3.2 风电场 wind farm; wind power plant由一批风电机组或风电机组群（包括机组单元变压器）、汇集线路、主升压变压器及其他设备组成的发电站。3.3 风电机组并网点 point of connection of wind turbine generator风电机组单元变压器低压侧母线或节点。3.
7、4 低频风电机组有功功率 active power of low-frequency wind turbine generator低频风电机组输入到风电机组并网点的有功功率。3.5 低频风电机组无功功率 reactive power of low-frequency wind turbine generator低频风电机组输入到风电机组并网点的无功功率。3.6 低频风电机组低电压穿越 under voltage ride through of low-frequency wind turbinegenerator当电力系统事故或扰动引起风电机组并网点电压跌落时，在一定的电压跌落范围和时间间隔内
8、，低频风电机组能够保证不脱网连续运行。3.7 低频风电机组高电压穿越 over voltage ride through of low-frequency wind turbinegenerator当电力系统事故或扰动引起低频风电机组并网点电压升高时，在一定的电压升高范围和时间间隔内，低频风电机组能够保证不脱网连续运行。3.8 低频风电机组无功电压控制系统响应时间 response time of control system风电机组无功电压控制系统自接收到无功功率/电压控制指令开始，直到实际无功功率/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。3.9 惯量响
9、应 inertia response当电力系统频率快速变化时，海上风电经低频交流输电接入电网系统响应于系统频率变化率，通过控制系统快速调整有功出力。3.10 一次调频 primary frequency regulation of wind farm3当电力系统频率偏离额定频率时，海上风电经低频交流输电接入电网系统响应于系统频率偏差，通过控制系统调整有功出力，从而有助于减少频率偏差的控制功能。3.11 一次调频启动时间 primary frequency pick-up time从系统频率升高或降低超过一次调频死区开始，低频系统实际输出有功功率变化量达到有功目标值和初始值之差的 10%所需的时
10、间。3.12 一次调频响应时间 primary frequency response time从系统频率升高或降低超过一次调频死区开始，低频系统实际输出有功功率变化量达到有功目标值和初始值之差的 90%所需的时间。3.13 一次调频调节时间 primary frequency settling time从系统频率升高或降低超过一次调频死区开始，低频系统实际输出有功实测值与有功目标值之差的绝对值始终不超过允许偏差的最短时间。3.14 孤岛 island当某个电力子系统跟电力主系统断开时，该电力子系统有可能因为当地电源与负荷平衡关系的存在而形成孤岛，并且能够独立运行。3.15 风电机组单元变压器
11、unit transformer of low-frequency wind turbine generator风电机组电网端的升压变压器。4 有功功率4.1 基本要求4.1.1 参与电力系统调频调峰能力海上风电经低频交流输电接入电网系统（以下简称低频系统）应符合 GB/T 31464、DL/T 1040 的规定，具备参与电力系统调频、调峰的能力。4.1.2 控制系统低频系统应具备有功功率控制功能或配置有功功率控制系统，能够接收并自动执行电力系统调度机构下达的有功功率及有功功率变化的控制指令，在低频系统有功功率可调节范围内控制有功功率及有功功率变化，控制指标应满足电力系统调度机构下达的控制指令
12、。4.1.3 功率要求经低频系统 AC/AC 换流器与电网相连的海上风电场应满足 GB/T 19963 有功功率控制要求。4.2 正常运行情况下有功功率控制4.2.1 低频系统有功功率变化包括 1min 有功功率变化和 10min 有功功率变化。4.2.2 低频系统有功功率 1min 变化不大于 20MW，10min 有功功率变化不大于 60MW。4.2.3 在风电场并网、风速增长和风速减小过程中，低频系统有功功率变化应当满足电力系统安全稳定运行的要求，其限值应根据所接入电力系统的频率调节特性，由电力系统调度机构确定。4.2.4 允许出现因风速降低或风速超出切出风速而引起的低频系统有功功率变化
13、超出有功功率变化最大限值的情况。4.3 平滑控制当风电场有功功率在总额定功率的 20%以上时，低频系统应能实现有功功率连续平滑调节。4.4 紧急控制4.4.1 在电力系统事故或紧急情况下，低频系统应根据电力系统调度机构的指令快速控制其输出的有功功率；此时有功功率变化可超出电力系统调度机构规定的有功功率变化最大限值。4.4.2 网调度机构或风电场集控系统有权切出低频风电机组；电网故障或电网误操作等有可能使低频风电机组与电网断开。在上述两种情况下，当电网断电次数不大于 20 次/年时，风电机组应能够自动安全地“紧急停机”，不导致风电机组零部件的损坏。5 惯量响应与一次调频5.1 基本要求5.1.1
14、 调节有功输出并参与调频当电力系统频率偏差或频率变化率超过规定的死区范围，且低频系统的有功出力大于 20%额定功率时，低频系统应具备调节有功输出并参与电力系统一次调频的能力。5.1.2 启动与禁止低频系统的一次调频功能应根据电力系统运行需求启动与禁止。5.1.3 死区范围低频系统调频的死区范围由电力系统运营商研究决定，不同电网条件下存在差异。5.1.4 连续平滑调节低频系统参与电力系统一次调频过程中应保证有功功率的连续平滑调节。5.1.5 调频能力低频系统的调频能力应结合风电场实际出力能力考虑。5.1.6 状态信号低频系统应设置一次调频动作状态信号和一次调频启用状态信号，并将此信号上传至调度监控系统。5.1.7 与低频系统相连的海上风电场应满足 GB/T 19963 惯量响应和一次调频要求。5.2 惯量响应5当电力系统频率变化率超过规定的死区范围，（可根据电网实际情况确定，可设定为0.0XHz/s，频率变化率采样周期宜不大于XXXms），低频系统有功出力大于20%PN 时，低频系统应在满足公式（1）条件下提供惯量响应，并且有功功率变化量P 应满足
