風(fēng)電場接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定

1、 風(fēng)電場有功功率

1.1 基本要求

風(fēng)電場具有功功率調(diào)節(jié)能力，并能根據(jù)電網(wǎng)調(diào)度部門指令控制其有功功率輸出。為了實(shí)現(xiàn)對風(fēng)電場有功功率的控制，風(fēng)電場需安裝有功功率控制系統(tǒng)，能夠接收并自動執(zhí)行調(diào)度部門遠(yuǎn)方發(fā)送的有功出力控制信號，確保風(fēng)電場最大輸出功率及功率變化率不超過電網(wǎng)調(diào)度部門的給定值。

1.2 最大功率變化率

風(fēng)電場應(yīng)限制輸出功率的變化率。最大功率變化率包括1min功率變化率和10min功率變化率，具體限值可參照表1。

表1 風(fēng)電場最大功率變化率推薦值

在風(fēng)電場并網(wǎng)以及風(fēng)速增長過程中，風(fēng)電場功率變化率應(yīng)當(dāng)滿足此要求。這也適用于風(fēng)電場的正常停機(jī)，但可以接受因風(fēng)速降低(或超出最大風(fēng)速)而引起的超出最大變化率的情況。風(fēng)電場最大功率變化率的確定也可根據(jù)風(fēng)電場所接入系統(tǒng)的狀況、其他電源的調(diào)節(jié)特性、風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行特性等，由電網(wǎng)運(yùn)營企業(yè)和風(fēng)電場開發(fā)運(yùn)營企業(yè)共同確定。

1.3 緊急控制

在電網(wǎng)緊急情況下，風(fēng)電場應(yīng)根據(jù)電網(wǎng)調(diào)度部門的指令來控制其輸出的有功功率，并保證風(fēng)電場有功控制系統(tǒng)的快速性和可靠性。

a) 電網(wǎng)故障或特殊運(yùn)行方式下要求降低風(fēng)電場有功功率，以防止輸電設(shè)備發(fā)生過載，確保電力系統(tǒng)穩(wěn)定性。

b) 當(dāng)電網(wǎng)頻率高于50.5Hz時，依據(jù)電網(wǎng)調(diào)度部門指令降低風(fēng)電場有功功率，嚴(yán)重情況下可以切除整個風(fēng)電場。

c) 在事故情況下，若風(fēng)電場的運(yùn)行危及電網(wǎng)安全穩(wěn)定，電網(wǎng)調(diào)度部門有權(quán)暫時將風(fēng)電場解列。事故處理完畢，電網(wǎng)恢復(fù)正常運(yùn)行狀態(tài)后，應(yīng)盡快恢復(fù)風(fēng)電場的并網(wǎng)運(yùn)行。

2、風(fēng)電場無功功率

2.1 無功電源

a) 風(fēng)電場應(yīng)具備協(xié)調(diào)控制機(jī)組和無功補(bǔ)償裝置的能力，能夠自動快速調(diào)整無功總功率。風(fēng)電場的無功電源包括風(fēng)電機(jī)組和風(fēng)電場的無功補(bǔ)償裝置。首先充分利用風(fēng)電機(jī)組的無功容量及其調(diào)節(jié)能力，僅靠風(fēng)電機(jī)組的無功容量不能滿足系統(tǒng)電壓調(diào)節(jié)需要的，在風(fēng)電場集中加裝無功補(bǔ)償裝置。

b) 風(fēng)電場無功補(bǔ)償裝置能夠?qū)崿F(xiàn)動態(tài)的連續(xù)調(diào)節(jié)以控制并網(wǎng)點(diǎn)電壓，其調(diào)節(jié)速度應(yīng)能滿足電網(wǎng)電壓調(diào)節(jié)的要求。

2.2 無功容量

a) 風(fēng)電場在任何運(yùn)行方式下，應(yīng)保證其無功功率有一定的調(diào)節(jié)容量，該容量為風(fēng)電場額定運(yùn)行時功率因數(shù)0.98(超前)～0.98(滯后)所確定的無功功率容量范圍，風(fēng)電場的無功功率能實(shí)現(xiàn)動態(tài)連續(xù)調(diào)節(jié)，保證風(fēng)電場具有在系統(tǒng)事故情況下能夠調(diào)節(jié)并網(wǎng)點(diǎn)電壓恢復(fù)至正常水平的足夠無功容量。

b) 百萬千瓦級及以上風(fēng)電基地，其單個風(fēng)電場無功功率調(diào)節(jié)容量為風(fēng)電場額定運(yùn)行時功率因數(shù)0.97(超前)～0.97(滯后)所確定的無功功率容量范圍。

c) 通過風(fēng)電匯集升壓站接入公共電網(wǎng)的風(fēng)電場，其配置的容性無功補(bǔ)償容量能夠補(bǔ)償風(fēng)電場滿發(fā)時送出線路上的無功損耗;其配置的感性無功補(bǔ)償容量能夠補(bǔ)償風(fēng)電場空載時送出線路上的充電無功功率。

d) 風(fēng)電場無功容量范圍在滿足上述要求下可結(jié)合每個風(fēng)電場實(shí)際接入情況通過風(fēng)電場接入電網(wǎng)專題研究來確定。

3、 風(fēng)電場電壓范圍

3.1 電壓偏差

當(dāng)風(fēng)電場并網(wǎng)點(diǎn)的電壓偏差在-10%～+10%之間時，風(fēng)電場內(nèi)的風(fēng)電機(jī)組應(yīng)能正常運(yùn)行。

3.2 運(yùn)行要求

a) 當(dāng)風(fēng)電場并網(wǎng)點(diǎn)電壓偏差超過+10%時，風(fēng)電場的運(yùn)行狀態(tài)由風(fēng)電場所選用風(fēng)電機(jī)組的性能確定。

b) 當(dāng)風(fēng)電場并網(wǎng)點(diǎn)的閃變值滿足國家標(biāo)準(zhǔn)GB12326-2008《電能質(zhì)量電壓波動和閃變》、諧波值滿足國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T14549-1993《電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波》、三相電壓不平衡度滿足國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T15543-2008《電能質(zhì)量三相電壓不平衡》的規(guī)定時，風(fēng)電場內(nèi)的風(fēng)電機(jī)組應(yīng)能正常運(yùn)行。

4、 風(fēng)電場電壓調(diào)節(jié)

a) 風(fēng)電場應(yīng)配置無功電壓控制系統(tǒng)，根據(jù)電網(wǎng)調(diào)度部門指令控制并網(wǎng)點(diǎn)電壓。

b) 風(fēng)電場應(yīng)當(dāng)能夠在其容量范圍內(nèi)，控制風(fēng)電場并網(wǎng)點(diǎn)電壓在額定電壓的-3%～+7%。

c) 風(fēng)電場參與電壓調(diào)節(jié)的方式包括調(diào)節(jié)風(fēng)電場的無功功率和調(diào)整風(fēng)電場升壓變電站主變壓器的變比;風(fēng)電場變電站的主變壓器應(yīng)采用有載調(diào)壓變壓器。分接頭切換可手動控制或自動控制，根據(jù)電網(wǎng)調(diào)度部門的指令進(jìn)行調(diào)整。

5、 風(fēng)電場低電壓穿越

5.1 基本要求

圖1為對風(fēng)電場的低電壓穿越要求。風(fēng)電場并網(wǎng)點(diǎn)電壓在圖中電壓輪廓線及以上的區(qū)域內(nèi)時，場內(nèi)風(fēng)電機(jī)組必須保證不間斷并網(wǎng)運(yùn)行;并網(wǎng)點(diǎn)電壓在圖中電壓輪廓線以下時，場內(nèi)風(fēng)電機(jī)組允許從電網(wǎng)切出。

圖1 風(fēng)電場低電壓穿越要求的規(guī)定

規(guī)定的風(fēng)電場低電壓穿越要求為：

a) 風(fēng)電場內(nèi)的風(fēng)電機(jī)組具有在并網(wǎng)點(diǎn)電壓跌至20%額定電壓時能夠保持并網(wǎng)運(yùn)行625ms的低電壓穿越能力;

b) 風(fēng)電場并網(wǎng)點(diǎn)電壓在發(fā)生跌落后3s內(nèi)能夠恢復(fù)到額定電壓的90%時，風(fēng)電場內(nèi)的風(fēng)電機(jī)組保持并網(wǎng)運(yùn)行。對于目前尚不具備低電壓穿越能力且已投運(yùn)的風(fēng)電場，應(yīng)積極開展機(jī)組改造工作，以具備低電壓穿越能力。

5.2 有功恢復(fù)

對故障期間沒有切出電網(wǎng)的風(fēng)電場，其有功功率在故障切除后快速恢復(fù)，以至少10%額定功率/秒的功率變化率恢復(fù)至故障前的值。

6、 風(fēng)電場運(yùn)行頻率

風(fēng)電場可以在表2所示電網(wǎng)頻率偏離下運(yùn)行：

表2 風(fēng)電場頻率異常允許運(yùn)行時間

7、 風(fēng)電場電能質(zhì)量

風(fēng)電場電能質(zhì)量的相關(guān)要求主要依據(jù)引用文件制定。如果風(fēng)電場供電區(qū)域內(nèi)存在對電能質(zhì)量有特殊要求的重要用戶，可提高對風(fēng)電場電能質(zhì)量的相關(guān)要求。

7.1 電壓偏差

風(fēng)電場接入電力系統(tǒng)后，并網(wǎng)點(diǎn)的電壓正、負(fù)偏差的絕對值之和不超過額定電壓的10%，一般應(yīng)為額定電壓的-3%～+7%。限值也可由電網(wǎng)運(yùn)營企業(yè)和風(fēng)電場開發(fā)運(yùn)營企業(yè)根據(jù)電網(wǎng)特點(diǎn)、風(fēng)電場位置及規(guī)模等共同確定。

7.2 電壓變動

風(fēng)電場在公共連接點(diǎn)引起的電壓變動d(%)應(yīng)當(dāng)滿足表3的要求。

表3 電壓變動限值

注：r表示電壓變動頻度，指單位時間內(nèi)電壓變動的次數(shù)(電壓由大到小或由小到大各算一次變動)。同一方向的若干次變動，如間隔時間小于30ms，則算一次變動。

7.3 閃變

風(fēng)電場所接入的公共連接點(diǎn)的閃變干擾值應(yīng)滿足GB12326-2008《電能質(zhì)量電壓波動和閃變》的要求，其中風(fēng)電場引起的長時間閃變值Plt按照風(fēng)電場裝機(jī)容量與公共連接點(diǎn)上的干擾源總?cè)萘恐冗M(jìn)行分配。

7.4 諧波

應(yīng)配備長期的電能質(zhì)量監(jiān)測設(shè)備，委托有資質(zhì)單位定期測試，以滿足電壓質(zhì)量指標(biāo)。

當(dāng)風(fēng)電場采用帶電力電子變換器的風(fēng)電機(jī)組或無功補(bǔ)償設(shè)備時，需要對風(fēng)電場注入系統(tǒng)的諧波電流作出限制。

風(fēng)電場所在的公共連接點(diǎn)的諧波注入電流應(yīng)滿足GB/T14549-1993《電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波》的要求，其中風(fēng)電場向電網(wǎng)注入的諧波電流允許值按照風(fēng)電場裝機(jī)容量與公共連接點(diǎn)上具有諧波源的發(fā)/供電設(shè)備總?cè)萘恐冗M(jìn)行分配。

8、 風(fēng)電場模型和參數(shù)

8.1 風(fēng)電場模型

風(fēng)電場開發(fā)商應(yīng)提供風(fēng)電機(jī)組、電力匯集系統(tǒng)及風(fēng)電機(jī)組/風(fēng)電場控制系統(tǒng)可用于系統(tǒng)仿真計(jì)算的模型及參數(shù)，用于風(fēng)電場接入電力系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)及調(diào)度運(yùn)行。

8.2 參數(shù)變化

風(fēng)電場應(yīng)跟蹤風(fēng)電場各個元件模型和參數(shù)的變化情況，并隨時將最新情況反饋給電網(wǎng)調(diào)度部門。

9、 風(fēng)電場通信與信號

9.1 基本要求

風(fēng)電場的二次設(shè)備及系統(tǒng)應(yīng)符合電力二次部分技術(shù)規(guī)范、電力二次部分安全防護(hù)要求及相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)程。

風(fēng)電場與電網(wǎng)調(diào)度部門之間的通信方式、傳輸通道和信息傳輸由電網(wǎng)調(diào)度部門作出規(guī)定，包括提供遙測、遙信信號以及其他安全自動裝置的種類，提供信號的方式和實(shí)時性要求等。

9.2 正常運(yùn)行信號

在正常運(yùn)行情況下，風(fēng)電場向電網(wǎng)調(diào)度部門提供的信號至少應(yīng)當(dāng)包括：

a) 單個風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行狀態(tài);

b) 風(fēng)電場實(shí)際運(yùn)行機(jī)組數(shù)量和型號;

c) 風(fēng)電場并網(wǎng)點(diǎn)電壓;

d) 風(fēng)電場高壓側(cè)出線的有功功率、無功功率、電流;

e) 高壓斷路器和隔離開關(guān)的位置;

f) 風(fēng)電場的實(shí)時風(fēng)速和風(fēng)向。

9.3 故障信息記錄與傳輸

在風(fēng)電場變電站需要安裝故障記錄裝置，記錄故障前10s到故障后60s的情況。該記錄裝置應(yīng)該包括必要數(shù)量的通道，并配備至電網(wǎng)調(diào)度部門的數(shù)據(jù)傳輸通道。

10、 風(fēng)電場接入電網(wǎng)檢測

10.1 基本要求

a) 風(fēng)電場在申請接入電網(wǎng)檢測前需已具備并提供土地、質(zhì)檢和環(huán)保等部門出具的審批證明以及風(fēng)電機(jī)組的設(shè)計(jì)模型、參數(shù)、特性和控制系統(tǒng)等資料。

b) 風(fēng)電場接入電網(wǎng)檢測由具備相應(yīng)資質(zhì)的機(jī)構(gòu)進(jìn)行，并在檢測前30日將檢測方案報所接入電網(wǎng)調(diào)度部門備案。

c) 當(dāng)接入同一并網(wǎng)點(diǎn)的風(fēng)電場裝機(jī)容量超過40MW時，需要向電網(wǎng)調(diào)度部門提供正式檢測報告;累計(jì)新增裝機(jī)容量超過40MW，則需要重新提交正式檢測報告。

d) 風(fēng)電場應(yīng)當(dāng)在全部機(jī)組并網(wǎng)調(diào)試運(yùn)行后3個月內(nèi)向電網(wǎng)調(diào)度部門提供有關(guān)風(fēng)電場運(yùn)行特性的檢測報告。

e) 調(diào)度運(yùn)行部門要求的其它并網(wǎng)調(diào)試項(xiàng)目。

10.2 檢測內(nèi)容

a) 有功/無功控制能力檢測。

b) 電能質(zhì)量檢測，包含電壓變動、閃變與諧波。

c) 風(fēng)電場低電壓穿越能力的驗(yàn)證。