光伏發(fā)電站無功補償技術規(guī)范（GB/T 29321-2012）

前言 　　本標準根據(jù)GB/T 1.1-2009給出的規(guī)則起草。 　　本標準由中國電力企業(yè)聯(lián)合會提出并歸口。 　　本標準起草單位：中國電力科學研究院、國網(wǎng)電力科學研究院。 　　本標準主要起草人：劉純、呂宏水、遲永寧、石文輝、何國慶、陳默子、李淡、馮凱輝。 　　1范圍 　　本標準規(guī)定了光伏發(fā)電站接人電力系統(tǒng)無功補償?shù)募夹g要求。 　　本標準適用于通過35kV及以上電壓等級并網(wǎng)，以及通過10kV電壓等級與公共電網(wǎng)連接的新建、改建和擴建光伏發(fā)電站。 　　2規(guī)范性引用文件 　　下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。 　　GB/T 19964光伏發(fā)電站接人電力系統(tǒng)技術規(guī)定 　　DL/T 448電能計量裝置技術管理規(guī)程 　　3術語和定義 　　下列術語和定義適用于本文件。 　　3.1 　　光伏發(fā)電站photovoltaic(PV) powerstation 　　利用光伏電池的光生伏特效應，將太陽輻射能直接轉換成電能的發(fā)電系統(tǒng)，一般包含變壓器、逆變器和光伏方陣，以及相關輔助設施等。 　　3.2 　　并網(wǎng)點point of interconnection 　　對于有升壓站的光伏發(fā)電站，指升壓站高壓側母線或節(jié)點；對于無升壓站的光伏發(fā)電站，指光伏發(fā)電站的輸出匯總點。 　　3.3 　　送出線路transmission line 　　從光伏發(fā)電站并網(wǎng)點至公共連接點的輸電線路。 　　3.4 　　光伏發(fā)電站動態(tài)無功晌應時間response time of PVstation dynamic reactive power 　　光伏發(fā)電站自并網(wǎng)點電壓異常升高或者降低達到觸發(fā)設定值開始，直到光伏發(fā)電站并網(wǎng)點無功功率實際輸出變化量（目標值與初始值之差）達到變化量目標值的90％所需的時間。 　　3.5 　　光伏發(fā)電站無功／電壓控制系統(tǒng)響應時間response time of PVstation reactive power/voltage controlsystem 　　光伏發(fā)電站無功電壓控制系統(tǒng)自接收到電網(wǎng)調度機構實時下達（或預先設定）的無功功率／電壓控制指令開始，直到光伏發(fā)電站并網(wǎng)點無功功率實際輸出變化量（目標值與初始值之差）達到變化量目標值的90°0所需的時間。 　　3.6 　　電壓合格率voltage eligibility rate 　　實際運行電壓在允許電壓偏差范圍內累計運行時間與對應的總運行統(tǒng)計時間之比的百分值。 　　4電壓偏差 　　光伏發(fā)電站并網(wǎng)點電壓偏差應符合下列要求： 　　a)通過10(6)kV電壓等級接人電網(wǎng)的光伏發(fā)電站，其并網(wǎng)點電壓偏差為相應系統(tǒng)標稱電壓的士7%。 　　b)通過35kV-110kV電壓等級接人電網(wǎng)的光伏發(fā)電站，其并網(wǎng)點電壓偏差為相應系統(tǒng)標稱電壓的－3％一＋7%；事故后恢復電壓為系統(tǒng)標稱電壓的士10%。 　　c)通過220kV電壓等級接人電網(wǎng)的光伏發(fā)電站，其并網(wǎng)點電壓偏差為相應系統(tǒng)標稱電壓的0％一＋10%；事故后恢復電壓為系統(tǒng)標稱電壓的－5％一＋10%。 　　d)通過330kV及以上電壓等級接人電網(wǎng)的光伏發(fā)電站，正常運行方式下，其并網(wǎng)點最高運行電壓不得超過系統(tǒng)標稱電壓的＋110%；最低運行電壓不應影響電力系統(tǒng)同步穩(wěn)定、電壓穩(wěn)定、站用電的正常使用及下一級電壓的調節(jié)。 　　5無功電源 　　5.1基本要求 　　5.1.1光伏發(fā)電站的無功電源包括光伏并網(wǎng)逆變器和光伏發(fā)電站集中無功補償裝置。 　　5.1.2光伏發(fā)電站應充分利用并網(wǎng)逆變器的無功容量及其調節(jié)能力，當并網(wǎng)逆變器的無功容量不能滿足系統(tǒng)電壓與無功調節(jié)需要時，應在光伏發(fā)電站配置集中無功補償裝置，并綜合考慮光伏發(fā)電站各種出力水平和接人系統(tǒng)后各種運行工況下的暫態(tài)、動態(tài)過程，配置足夠的動態(tài)無功補償容量。 　　5.2響應時間 　　5.2.1光伏發(fā)電站的無功電源應能夠跟蹤光伏出力的波動及系統(tǒng)電壓控制要求并快速響應。 　　5.2.2光伏發(fā)電站的無功調節(jié)需求不同，所配置的無功補償裝置不同，其響應時間應根據(jù)光伏發(fā)電站接人后電網(wǎng)電壓的調節(jié)需求確定。光伏發(fā)電站動態(tài)無功響應時間應不大于30ms。 　　6無功容量 　　6.1基本要求 　　6.1.1光伏發(fā)電站的無功容量應滿足分（電壓）層和分（電）區(qū)基本平衡的原則，無功補償容量應在充分考慮優(yōu)化調壓方式及降低線損的原則下進行配置，并滿足檢修備用要求。 　　6.1.2光伏并網(wǎng)逆變器功率因數(shù)應能在超前0.95一滯后0.95范圍內連續(xù)可調。 　　6.2無功容量配置 　　6.2.1光伏發(fā)電站的無功容量配置應滿足GB/T 19964的有關規(guī)定。 　　6.2.2光伏發(fā)電站配置容量范圍應結合光伏發(fā)電站實際接人情況，必要時通過光伏發(fā)電站接人電力系統(tǒng)無功電壓專題研究來確定。計算時應充分考慮無功設備檢修及系統(tǒng)特殊運行工況等情況。 　　7無功補償裝置 　　7.1無功補償裝置配置 　　7.1.1光伏發(fā)電站可在升壓變壓器低壓側配置集中無功補償裝置。無集中升壓變壓器光伏發(fā)電站可在匯集點安裝集中無功補償裝置。 　　7.1.2光伏發(fā)電站無功補償裝置配置應根據(jù)光伏發(fā)電站實際情況，如安裝容量、安裝型式、站內匯集線分布、送出線路長度、接人電網(wǎng)情況等，進行無功電壓研究后確定。 　　7.2運行電壓適應性 　　7.2.1在電網(wǎng)正常運行情況下，光伏發(fā)電站的無功補償裝置應適應電網(wǎng)各種運行方式變化和運行控制要求。 　　7.2.2光伏發(fā)電站處于非發(fā)電時段，光伏發(fā)電站安裝的無功補償裝置也應按照電力系統(tǒng)調度機構的指令運行。 　　7.2.3當光伏發(fā)電站安裝并聯(lián)電抗器／電容器組或調壓式無功補償裝置，在電網(wǎng)故障或異常情況下，引起光伏發(fā)電站并網(wǎng)點電壓在高于1.2倍標稱電壓時，無功補償裝置容性部分應在0.2s內退出運行，感性部分應能至少持續(xù)運行5min。 　　7.2.4當光伏發(fā)電站安裝動態(tài)無功補償裝置，在電網(wǎng)故障或異常情況下，引起光伏發(fā)電站并網(wǎng)點電壓高于1.2倍標稱電壓時，無功補償裝置可退出運行。 　　7.2.5對于通過220kV（或330kV）光伏發(fā)電匯集系統(tǒng)升壓至500kV（或750kV）電壓等級接人電網(wǎng)的光伏發(fā)電站群中的光伏發(fā)電站，在電力系統(tǒng)故障引起光伏發(fā)電站并網(wǎng)點電壓低于0.9倍標稱電壓時，光伏發(fā)電站的無功補償裝置應配合站內其他無功電源按照GB/T 19964中的低電壓穿越無功支持的要求發(fā)出無功功率。 　　8電壓調節(jié) 　　8.1并網(wǎng)逆變器控制要求 　　8.1.1光伏發(fā)電站并網(wǎng)逆變器應具有多種控制模式，包括恒電壓控制、恒功率因數(shù)控制和恒無功功率控制等，具備根據(jù)運行需要手動／自動切換模式的能力。 　　8.1.2光伏發(fā)電站并網(wǎng)逆變器應在其無功調節(jié)范圍內按光伏發(fā)電站無功電壓控制系統(tǒng)的協(xié)調要求進行無功／電壓控制。 　　8.2無功補償裝置控制要求 　　光伏發(fā)電站無功補償裝置應具備自動控制功能，應在其無功調節(jié)范圍內按光伏發(fā)電站無功電壓控制系統(tǒng)的協(xié)調要求進行無功／電壓控制。 　　8.3主變及分接頭控制要求 　　光伏發(fā)電站的主變壓器應采用有載調壓變壓器，按照無功電壓控制系統(tǒng)的協(xié)調要求通過調整變電站主變壓器分接頭控制站內電壓。 　　8.4調壓方式 　　8.4.1光伏發(fā)電站參與電網(wǎng)電壓調節(jié)的方式包括調節(jié)光伏發(fā)電站并網(wǎng)逆變器的無功功率、無功補償裝置的無功功率和光伏發(fā)電站升壓變壓器的變比。 　　8.4.2在電網(wǎng)特殊運行方式下，當通過調節(jié)無功和有載調壓變壓器不能滿足電壓調節(jié)要求時，應根據(jù)電網(wǎng)調度機構的指令通過調節(jié)有功功率進行電壓控制。 　　9無功電壓控制系統(tǒng) 　　9.1基本要求 　　光伏發(fā)電站應配置無功電壓控制系統(tǒng)，系統(tǒng)應具有多種控制模式，包括恒電壓控制、恒功率因數(shù)控制和恒無功功率控制等，能夠按照電力系統(tǒng)調度機構指令，自動調節(jié)光伏發(fā)電站的無功功率，控制光伏發(fā)電站并網(wǎng)點電壓在正常運行范圍內，其調節(jié)速度和控制精度應能滿足電力系統(tǒng)電壓調節(jié)的要求。 　　9.2功能和性能 　　9.2.1無功電壓控制系統(tǒng)應具備計算、自動調節(jié)、監(jiān)視、閉鎖、通信、啟動／停止順序控制、文件記錄等功能。 　　9.2.2無功電壓控制系統(tǒng)應通過通信接口與站控和上級控制（或電力系統(tǒng)調度機構）保持相互傳送信息和運行命令。 　　9.2.3無功電壓控制系統(tǒng)應能監(jiān)控各部件的運行狀態(tài)，統(tǒng)一協(xié)調控制并網(wǎng)逆變器、無功補償裝置以及升壓變壓器分接頭。 　　9.2.4無功電壓控制系統(tǒng)響應時間應不超過10s，無功功率控制偏差的絕對值不超過給定值的5% ,電壓調節(jié)精度在0.005倍標稱電壓內。 　　10監(jiān)測與考核 　　10.1無功和電壓考核點 　　光伏發(fā)電站的無功和電壓考核點為光伏發(fā)電站并網(wǎng)點。 　　10.2無功和電壓計且表計 　　無功和電壓監(jiān)測應使用具有連續(xù)監(jiān)測和統(tǒng)計功能的儀器或儀表，其配置和技術要求應符合DL/T 448。 　　10.3電壓合格率的計算 　　計算公式為：