大型風(fēng)電場并網(wǎng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范（NB/T 31003—2011）

1總則 　　1.0.1為使風(fēng)電場接入電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)更好地貫徹國家電力建設(shè)方針政策，規(guī)范風(fēng)電場接入電力系統(tǒng)，特制定本標(biāo)準(zhǔn)。 　　1.0.2本標(biāo)準(zhǔn)適用于以下大型風(fēng)電項(xiàng)目： 　　1規(guī)劃容量在200MW及以上的新建風(fēng)電場或風(fēng)電場群項(xiàng)目。 　　2直接或匯集后通過220kV及以上電壓等級線路與電力系統(tǒng)連接的新建或擴(kuò)建風(fēng)電場。 　　1.0.3風(fēng)電場設(shè)計(jì)除應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定外，還應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。 　　2術(shù)語和定義 　　本標(biāo)準(zhǔn)采用下列定義和術(shù)語。 　　2.0.1 　　風(fēng)電機(jī)組wind turbine generator system：WTGS 　　將風(fēng)的動能轉(zhuǎn)換為電能的系統(tǒng)。 　　2.0.2 　　風(fēng)電場wind farm；wind powerlant 　　由一批風(fēng)電機(jī)組或風(fēng)電機(jī)組群(包括機(jī)組單元變壓器)、匯集線路、主升壓變壓器及其他設(shè)備組成的發(fā)電站。 　　2.0.3 　　風(fēng)電有效容量effective capacity ofwind power 　　根據(jù)風(fēng)電的出力概率分布，綜合考慮系統(tǒng)調(diào)峰和送出工程，使系統(tǒng)達(dá)到技術(shù)經(jīng)濟(jì)最優(yōu)的風(fēng)電晟大出力，為風(fēng)電有效容量。 　　2.0.4 　　風(fēng)電場并網(wǎng)點(diǎn)point ofinterconnection ofwind farm 　　風(fēng)電場升壓站高壓側(cè)母線或節(jié)點(diǎn)。 　　2.0.5 　　風(fēng)電場有功功率active power ofwind farm 　　風(fēng)電場輸入到并網(wǎng)點(diǎn)的有功功率。 　　2.0.6 　　風(fēng)電場無功功率reactive power ofwind farm 　　風(fēng)電場輸入到并網(wǎng)點(diǎn)的無功功率。 　　2.0.7 　　有功功率變化率active power ramp rate 　　在單位時(shí)間內(nèi)風(fēng)電場輸出有功功率最大值與最小值之間的變化量和裝機(jī)容量的比值。 　　2.0.8 　　公共連接點(diǎn)point ofcommon coupling 　　風(fēng)電場并網(wǎng)點(diǎn)和公共電網(wǎng)連接的第一落點(diǎn)。 　　2.0.9 　　風(fēng)電機(jī)組低電壓穿越low voltage ride through ofwind turbines 　　當(dāng)電力系統(tǒng)故障或擾動引起并網(wǎng)點(diǎn)電壓跌落時(shí)，在一定的電壓跌落范圍和時(shí)間間隔內(nèi)，風(fēng)電機(jī)組能夠保證不脫網(wǎng)連續(xù)運(yùn)行。 　　3電力系統(tǒng)接納風(fēng)電能力 　　3.0.1風(fēng)電場并網(wǎng)設(shè)計(jì)應(yīng)開展包括電力系統(tǒng)接納風(fēng)電能力的專題研究。 　　3.0.2電力系統(tǒng)接納風(fēng)電能力研究應(yīng)統(tǒng)籌考慮能源資源情況、風(fēng)電出力特性、電力系統(tǒng)負(fù)荷特性、電源結(jié)構(gòu)和調(diào)頻調(diào)峰能力等因素，分析風(fēng)電有效容量，研究風(fēng)電消納方向，提出電力系統(tǒng)接納風(fēng)電能力和輸電方案等，并對風(fēng)電開發(fā)規(guī)模和進(jìn)度提出建議。 　　3.0.3風(fēng)電有效容量應(yīng)以提高電力系統(tǒng)接納風(fēng)電能力，提高風(fēng)力發(fā)電量占全部發(fā)電量的比例為目標(biāo)，根據(jù)風(fēng)電出力特性，綜合比較電力系統(tǒng)調(diào)峰能力和工程經(jīng)濟(jì)性等因素確定。 　　4風(fēng)電場接入系統(tǒng)設(shè)計(jì) 　　4.0.1風(fēng)電場接入系統(tǒng)電壓等級的確定，應(yīng)考慮以下因素： 　　1風(fēng)電場的規(guī)劃容量、送電距離和送電容量及其在系統(tǒng)中的地位與作用。 　　2簡化接線。 　　3調(diào)度運(yùn)行與事故處理的靈活性。 　　4對提高電網(wǎng)穩(wěn)定的作用。 　　4.0.2風(fēng)電場送出線路應(yīng)按照風(fēng)電裝機(jī)容量選擇。風(fēng)電場群通過500kV(或750kV)電壓等級匯集送出的線路，其導(dǎo)線截面選擇應(yīng)考慮風(fēng)電有效容量，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證后確定。 　　4.0.3風(fēng)電場升壓站變電容量應(yīng)按照風(fēng)電裝機(jī)容量選擇。對于通過220kV(或330kV)匯集升壓至500kV(或750kV)電壓等級接入公共電網(wǎng)的風(fēng)電場群，其匯集站變電容量選擇應(yīng)考慮風(fēng)電有效容量，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證后確定。 　　4.0.4風(fēng)電場及所接入的公共連接點(diǎn)配置的無功容量應(yīng)結(jié)合風(fēng)電場實(shí)際接入系統(tǒng)情況，通過風(fēng)電場接入系統(tǒng)無功專題研究來確定，應(yīng)按照分層分區(qū)的原則進(jìn)行配置，并應(yīng)具有靈活的無功調(diào)節(jié)能力與榆修備用。無功配置須滿足如下要求： 　　1在公共電網(wǎng)電壓處于正常范圍內(nèi)時(shí)，風(fēng)電場應(yīng)能控制并網(wǎng)點(diǎn)電壓偏差征額定電壓的一3％～+7％范圍內(nèi)。 　　2無功調(diào)節(jié)速度應(yīng)能滿足電嘲電壓調(diào)節(jié)需要。必要時(shí)，加裝動態(tài)無功補(bǔ)償裝置。 　　4.0.5風(fēng)電場開發(fā)商應(yīng)提供可用于電力系統(tǒng)仿真計(jì)算的風(fēng)電機(jī)組、風(fēng)電場控制系統(tǒng)模型和參數(shù).州于風(fēng)電場接入電力系統(tǒng)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)。 　　5風(fēng)電場技術(shù)規(guī)定 　　5.1風(fēng)電場有功功率 　　5.1.1風(fēng)電場應(yīng)具有有功功率調(diào)節(jié)能力，配置有功功率控制系統(tǒng)，接收并自動執(zhí)行電力系統(tǒng)調(diào)度部門遠(yuǎn)方發(fā)送的有功功率控制信號。 　　5.1.2風(fēng)電場有功功率變化率限值應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)的調(diào)頻能力及其他電源調(diào)節(jié)特性確定。 　　5.1.3在系統(tǒng)調(diào)頻容量不足的情況下，可降低風(fēng)電場有功功率。 　　5.1.4在電力系統(tǒng)發(fā)生故障或者特殊運(yùn)行方式下，若風(fēng)電場的運(yùn)行危及電網(wǎng)安全穩(wěn)定，可將風(fēng)電場解列。事故處理完畢，電力系統(tǒng)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。 　　5.2風(fēng)電場有功功率預(yù)測 　　5.2.1風(fēng)電場應(yīng)具有有功功率預(yù)測能力，可提供0～72h短期以及15血r4h超短期風(fēng)電功率預(yù)測值，預(yù)測值的時(shí)間分辨率為15min。 　　5.3風(fēng)電場無功功率 　　5.3.1風(fēng)電場應(yīng)具備無功功率控制能力，配置無功電壓控制系統(tǒng)。 　　5.3.2風(fēng)電場升壓站宜采用有載調(diào)壓變壓器，通過主變壓器分接頭調(diào)整風(fēng)電場內(nèi)電壓，確保場內(nèi)風(fēng)電機(jī)組正常運(yùn)行。 　　5.3.3風(fēng)電場要充分利用風(fēng)電機(jī)組的無功容量及其調(diào)節(jié)能力，風(fēng)電機(jī)組的無功容量不能滿足系統(tǒng)電壓調(diào)節(jié)需要時(shí)，根據(jù)風(fēng)電場接入系統(tǒng)無功專題研究，應(yīng)在風(fēng)電場集中加裝滿足要求的無功補(bǔ)償裝置。 　　5.4風(fēng)電場電能質(zhì)量 　　5.4.1當(dāng)風(fēng)電場所接入的公共連接點(diǎn)的閃變值滿足GB/T 12326—2008《電能質(zhì)量電壓波動和閃變》、諧波值滿足GB/T 14549《電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波》、三相不平衡度滿足GB/T 15543-2008《電能質(zhì)量三相電壓不平衡》的規(guī)定時(shí)，風(fēng)電場應(yīng)能正常運(yùn)行。 　　5.4.2風(fēng)電場在所接入的公共連接點(diǎn)引起的電壓變動d(％)應(yīng)滿足表5.4.2的要求。 　　5.4.3風(fēng)電場所接入的公共連接點(diǎn)的閃變干擾值應(yīng)滿足GB 12326—2008《電能質(zhì)量電壓波動和閃變》的要求。風(fēng)電場引起的公共連接點(diǎn)上長時(shí)間閃變值按照風(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。 　　5.4.4風(fēng)電場所接入的公共連接點(diǎn)的諧波注入電流應(yīng)滿足GB/T 14549《電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波》。風(fēng)電場向公共連接點(diǎn)注入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。 　　5.5風(fēng)電場二次部分 　　5.5.1風(fēng)電場二次部分設(shè)計(jì)應(yīng)符合以下要求： 　　1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。 　　2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)度部門做出規(guī)定，包括提供遙測、遙信、遙控、遙調(diào)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(shí)性要求等。 　　5.5.2風(fēng)電場向電網(wǎng)調(diào)度部門提供的信號至少應(yīng)當(dāng)包括以下方面： 　　1單臺或分組風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)。 　　2風(fēng)電場實(shí)際運(yùn)行機(jī)組數(shù)量和型號。 　　3風(fēng)電場并網(wǎng)點(diǎn)電壓。 　　4風(fēng)電場高壓側(cè)出線的有功功率、無功功率、電流。 　　5高壓斷路器和隔離開關(guān)的位置。 　　6風(fēng)電場測風(fēng)塔的實(shí)時(shí)風(fēng)速和風(fēng)向。 　　5.5.3風(fēng)電場繼電保護(hù)應(yīng)符合以下要求： 　　1風(fēng)電場相關(guān)繼電保護(hù)、安全自動裝置以及二次回路的設(shè)計(jì)、安裝應(yīng)滿足電網(wǎng)有關(guān)規(guī)定和反事故措施的要求。 　　2對并網(wǎng)線路，宜在系統(tǒng)側(cè)配置距離保護(hù)，有特l侏要求叫，也可配置縱聯(lián)電流差動保護(hù)。 　　3風(fēng)電場應(yīng)配各故障錄波設(shè)備，該設(shè)備應(yīng)具有足夠的記錄通 　　道并能夠滿足故障|己錄的技術(shù)規(guī)定。故障錄波設(shè)備應(yīng)具備接入數(shù) 　　據(jù)傳輸通道傳至電網(wǎng)調(diào)度部門的功能。 　　5.5.4風(fēng)電場調(diào)度自動化應(yīng)符合以下要求： 　　1風(fēng)電場應(yīng)配備計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)(或遠(yuǎn)動終端RTU)、電能量遠(yuǎn)方終端設(shè)備、一二次系統(tǒng)安全防護(hù)設(shè)備、調(diào)度數(shù)據(jù)嘲絡(luò)接入設(shè)備等，并滿足電力系統(tǒng)二次系統(tǒng)設(shè)備技術(shù)要求。 　　2風(fēng)電場調(diào)度自動化系統(tǒng)遠(yuǎn)動信息采集范圍按咆網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)遠(yuǎn)動信息接入規(guī)定的要求接入信息量。 　　3風(fēng)電場電能計(jì)量點(diǎn)(關(guān)口)應(yīng)設(shè)在風(fēng)電場與電網(wǎng)的產(chǎn)權(quán)分界處，產(chǎn)權(quán)分界處按國家有關(guān)規(guī)定確定，計(jì)量裝置配置應(yīng)按電網(wǎng)公司關(guān)口電能計(jì)量裝置技術(shù)管理規(guī)范要求。 　　4風(fēng)電場調(diào)度自動化、電能量信息傳輸宜采用主/備信道的通信方式，直送電網(wǎng)調(diào)度部門。 　　5風(fēng)電場調(diào)度管轄設(shè)備供電電源應(yīng)采用不間斷電源裝置(UPS)或站內(nèi)直流電源系統(tǒng)供電。在交流供電電源消失后，UPS電源帶負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間應(yīng)大于40min。 　　6風(fēng)電場應(yīng)配置相角測量單元(PMU)。 　　7風(fēng)電場應(yīng)采用與電網(wǎng)調(diào)度部門統(tǒng)一的GPS時(shí)鐘系統(tǒng)。 　　8風(fēng)電場二次系統(tǒng)安全防護(hù)應(yīng)符合國家電力監(jiān)管委員會相關(guān)規(guī)定。 　　5.5.5風(fēng)電場通信應(yīng)符合以下要求： 　　1風(fēng)電場接入系統(tǒng)應(yīng)具備兩條路由通道，其中至少有一條光纜通道。 　　2風(fēng)電場與電力系統(tǒng)直接連接的通信設(shè)備[如光纖傳輸設(shè)備、脈碼調(diào)制終端設(shè)備(PCM)、調(diào)度程控交換機(jī)、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)、通信監(jiān)測設(shè)備等]需有與系統(tǒng)接入端設(shè)各相一致的接口與協(xié)議。 　　3風(fēng)電場內(nèi)的通信設(shè)備配置按相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)程執(zhí)行。 　　6風(fēng)電機(jī)組技術(shù)規(guī)定 　　6.1有功功率控制 　　6.1.1風(fēng)電機(jī)組應(yīng)具有有功功率控制能力，接收并自動執(zhí)行風(fēng)電場發(fā)送的有功功率控制信號。當(dāng)風(fēng)電機(jī)組有功功率在額定出力的20％以上時(shí)，其應(yīng)具備有功功率連續(xù)平滑調(diào)節(jié)的能力。 　　6.1.2風(fēng)電機(jī)組應(yīng)具有就地和遠(yuǎn)端有功功率控制的能力。 　　6.2無功功率控制 　　6.2.1風(fēng)電機(jī)組應(yīng)滿足功率因數(shù)在超前0.95至滯后0.95的范圍內(nèi)動態(tài)可調(diào)。 　　6.3頻率調(diào)節(jié) 　　6.3.1電網(wǎng)頻率變化在49.5Hz～50.5Hz范圍內(nèi)時(shí)，風(fēng)電機(jī)組應(yīng)具有連續(xù)運(yùn)行的能力。 　　6.3.2電網(wǎng)頻率低于47.5Hz時(shí)，風(fēng)電機(jī)組的持續(xù)運(yùn)行能力根據(jù)風(fēng)電機(jī)組允許運(yùn)行的最低頻率而定。 　　6.3.3電網(wǎng)頻率變化在47.5Hz～49.5Hz范圍內(nèi)時(shí)，風(fēng)電機(jī)組應(yīng)具有至少運(yùn)行10min的能力。 　　6.3.4電網(wǎng)頻率變化在50.5Hz～5IHz范圍內(nèi)時(shí)，風(fēng)電機(jī)組應(yīng)具有至少運(yùn)行2min的能力。 　　6.4低電壓穿越 　　6.4.1風(fēng)電機(jī)組應(yīng)具有低電壓穿越能力。對風(fēng)電機(jī)組低電壓穿越能力的技術(shù)要求如圖6.4.1所示。 　　6.4.2風(fēng)電機(jī)組應(yīng)具有在并網(wǎng)點(diǎn)電壓跌至20％額定電壓時(shí)能夠維持并網(wǎng)運(yùn)行625ms的低電壓穿越能力。 　　6.4.3風(fēng)電場并網(wǎng)點(diǎn)電壓在發(fā)生跌落后2s內(nèi)能夠恢復(fù)到額定電壓的90％時(shí)，風(fēng)電機(jī)組應(yīng)具有不脫網(wǎng)連續(xù)運(yùn)行的能力。 　　6.4.4對電力系統(tǒng)故障期間沒有切出的風(fēng)電機(jī)組，應(yīng)具有有功功率在故障清除后快速恢復(fù)的能力，自故障清除時(shí)刻開始，以至少每秒10％額定功率的功率變化率恢復(fù)至故障前的狀態(tài)。