2023風電場光伏電站故障穿越參數(shù)整定

T/CSEEPAGE1PAGE8風電場光伏電站故障穿越參數(shù)整定技術導則風電場光伏電站故障穿越參數(shù)整定技術導則PAGE9目次TOC\o"1-7"\h\z1適用范圍 52規(guī)范性引用文件 53術語和及/與定義 54符號、代號和縮略語 65總則 86故障穿越控制參數(shù) 87基礎數(shù)據(jù)準備 98關鍵參數(shù)提取及整定 9附錄A（資料性附錄）針對暫態(tài)過電壓問題的風電場光伏電站故障穿越參數(shù)整定 10

風電場光伏電站故障穿越參數(shù)整定技術導則適用范圍本文件規(guī)定了風電場、光伏電站故障穿越參數(shù)整定技術原則及方法。本文件適用于通過110（66）kV及以上電壓等級接入電力系統(tǒng)的新建或改（擴）建風電場；適用于通過35kV及以上電壓等級接入電力系統(tǒng)的新建或改（擴）建光伏發(fā)電站；對于通過其它電壓等級接入的風電場、光伏電站和已建電站可參照執(zhí)行。規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB38755電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導則GB/T19963.1風電場接入電力系統(tǒng)技術規(guī)定第1部分陸上風電GB/T19964光伏發(fā)電站接入電力系統(tǒng)技術規(guī)定GB/T32892光伏發(fā)電系統(tǒng)模型及參數(shù)測試規(guī)程NB/T31053風電機組電氣仿真模型驗證規(guī)程NB/T31075風電場電氣仿真模型建模及驗證規(guī)程術語和定義下列術語和定義適用于本文件。風電場windfarm,windpowerplant由一批風電機組或風電機組群（包括機組單元變壓器）、匯集線路、主升壓變壓器及其他設備組成的發(fā)電站。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。光伏逆變器photovoltaic(PV)inverter將光伏方陣的直流電變換成交流電的設備。并網(wǎng)點pointofconnection（POC）對于有升壓站的風電場或光伏電站，指升壓站高壓側母線或節(jié)點；對于無升壓站的風電場或光伏電站，指風電場或光伏電站的輸出匯總點。故障穿越能力faultride-throughability當電力系統(tǒng)事故或擾動引起風電場或光伏電站并網(wǎng)點電壓變化時，在一定的電壓變化范圍和時間間隔內(nèi)，風電場或光伏電站具備不脫網(wǎng)持續(xù)穩(wěn)定運行的能力。當并網(wǎng)點電網(wǎng)電壓恢復至正常運行水平時，風電場或光伏電站具備恢復至穩(wěn)態(tài)運行狀態(tài)的能力。包括低電壓穿越、高電壓穿越、高-低電壓連續(xù)穿越能力。低電壓穿越undervoltageridethrough風電場或光伏電站在電網(wǎng)電壓突降的有限時間內(nèi)保持連接的能力。高電壓穿越overvoltageridethrough風電場或光伏電站在電網(wǎng)電壓突升的有限時間內(nèi)保持連接的能力。高-低電壓連續(xù)穿越over-undervoltagecontinuousridethrough風電場或光伏電站在電網(wǎng)電壓突升突降的連續(xù)過程中保持連接的能力。故障穿越恢復fault-throughrecovery風電場或光伏電站在低電壓穿越/高電壓穿越/高-低電壓連續(xù)穿越后，電網(wǎng)電壓恢復至正常運行水平至風電場或光伏電站恢復至穩(wěn)態(tài)運行狀態(tài)的過程。故障穿越參數(shù)整定Faultride-throughparametersetting針對電網(wǎng)交、直故障引起電壓、功角或頻率穩(wěn)定問題，通過整定風電場、光伏電站故障穿越控制參數(shù)，優(yōu)化風電場、光伏電站故障穿越期間的有功、無功控制特性，以改善其并網(wǎng)適應性和電網(wǎng)電壓、功角和頻率恢復特性。符號和縮略語下列符號、代號和縮略語適用于本文件。變量Uterm風電機組、光伏逆變器的機端電壓，變量Iq_UVRT風電機組、光伏逆變器的低電壓穿越期間無功電流，變量Ip_UVRT風電機組、光伏逆變器的低電壓穿越有功電流，變量P0風電機組、光伏逆變器的故障前有功功率，變量，針對高/低/連續(xù)電壓穿越情況為進入連續(xù)穿越前的有功功率Ip0風電機組、光伏逆變器的故障前有功電流，變量，針對高/低/連續(xù)電壓穿越情況為進入連續(xù)穿越前的有功電流Iq0風電機組、光伏逆變器的故障前無功電流，變量，針對高/低/連續(xù)電壓穿越情況為進入連續(xù)穿越前的無功電流Iq_OVRT風電機組、光伏逆變器的高電壓穿越期間無功電流，變量Ip_OVRT風電機組、光伏逆變器的高電壓穿越期間有功電流，變量參數(shù)UUV風電機組、光伏逆變器的低電壓穿越閾值，參數(shù)，根據(jù)GB/T19963.1和GB/T19964要求設定Kqv_UVRT風電機組、光伏逆變器的低電壓穿越無功電流系數(shù)，參數(shù)，根據(jù)GB/T19963.1和GB/T19964要求設定范圍，初始計算推薦值標準要求的最小值Iq_set_UV風電機組、光伏逆變器的低電壓穿越無功電流偏置，參數(shù)，可調(diào)節(jié)范圍0~1pu，初始計算推薦值0KIP_UVRT風電機組、光伏逆變器的低電壓穿越有功電流系數(shù)，參數(shù)，可調(diào)節(jié)范圍0~1，初始計算推薦值0.5IP_set_UV風電機組、光伏逆變器的低電壓穿越有功電流偏置，參數(shù)，可調(diào)節(jié)范圍0~1pu，初始計算推薦值0puImax風電機組、光伏逆變器的最大電流值，參數(shù)，根據(jù)實際設備過流能力設定，推薦值1.0~1.05pu，初始計算推薦值1.05puKP_UVRT風電機組、光伏逆變器的低電壓穿越有功功率系數(shù)，參數(shù)，可調(diào)節(jié)范圍0~1Pset_UV風電機組、光伏逆變器的低電壓穿越有功功率偏置，參數(shù)，可調(diào)節(jié)范圍0~1puUOV風電機組、光伏逆變器的高電壓穿越閾值，參數(shù)，根據(jù)GB/T19963.1和GB/T19964要求設定Kqv_OVRT風電機組、光伏逆變器的高電壓穿越無功電流系數(shù)，參數(shù)，根據(jù)GB/T19963.1和GB/T19964要求設定范圍，初始計算推薦值標準要求的最小值Iq_set_OV風電機組、光伏逆變器的高電壓穿越無功電流偏置，參數(shù)，可調(diào)節(jié)范圍0~1pu，初始計算推薦值0puKP_OVRT風電機組、光伏逆變器的高電壓穿越有功功率系數(shù)，參數(shù)，可調(diào)節(jié)范圍0~1，初始計算推薦值1Pset_OV風電機組、光伏逆變器的高電壓穿越有功功率偏置，參數(shù)，可調(diào)節(jié)范圍0~1pu，初始計算推薦值1pudIP_RECOVERY風電機組、光伏逆變器的有功功率恢復速率，參數(shù)，可調(diào)節(jié)范圍0~8pu/s,初始計算推薦值1pu/s。Tiqfrt_RECOVERY風電機組、光伏逆變器的無功電流回退時間，參數(shù)，可調(diào)節(jié)范圍10~40ms，初始值計算推薦值40ms?？倓t目的電力系統(tǒng)規(guī)劃和運行機構根據(jù)電網(wǎng)需求，開展風電場、光伏電站（以下統(tǒng)稱場站）的暫態(tài)性能優(yōu)化工作，通過整定場站故障穿越期間的有功、無功控制參數(shù)，實現(xiàn)其暫態(tài)性能優(yōu)化，用于提升場站并網(wǎng)適應性和電網(wǎng)穩(wěn)定性。實施主體本文件規(guī)定了場站暫態(tài)性能優(yōu)化的內(nèi)容及故障穿越參數(shù)整定的方法，由省級電網(wǎng)及以上電網(wǎng)規(guī)劃和運行機構提出。所屬區(qū)域內(nèi)場站具體實施和實現(xiàn)場站的故障穿越參數(shù)修改，參數(shù)驗證流程參照GB/T32892、NB/T31053和NB/T31075執(zhí)行。整定步驟場站故障穿越參數(shù)整定的步驟包括基礎數(shù)據(jù)準備，安全穩(wěn)定分析及問題識別，提取場站關鍵參數(shù)，場站關鍵參數(shù)靈敏度分析及整定，安全穩(wěn)定校核。整定原則場站故障穿越參數(shù)整定應基于機電暫態(tài)仿真計算，必要時可用電磁暫態(tài)仿真計算校核整定結果。涉及整定參數(shù)應能應用于設備，風電機組、光伏逆變器、SVG、場站的參數(shù)整定應在設備允許的范圍內(nèi)。故障穿越控制參數(shù)場站故障穿越參數(shù)整定包括風電機組、光伏逆變器、SVG的故障穿越及恢復過程的控制參數(shù)。低電壓穿越控制參數(shù)場站低電壓穿越的無功電流和有功電流表達如下：Iq_UVRT=minKIp_UVRT=minKIP_UVRT低電壓穿越控制參數(shù)有：UUV、Kqv_UVRT、Iq_set_UV、KIP_UVRT、IP_set_UV、KP_UVRT、Pset_UV。故障恢復的控制策略主要涉及參數(shù)有：dIP_RECOVE、Tiqfrt_RECOVERY。場站低電壓穿越的有功控制可設定為定電流控制模式和定功率控制模式，推薦設置定電流控制模式。高電壓穿越控制參數(shù)場站高電壓穿越的無功電流和有功電流表達如下：Iq_OVRT=minKIp_OVRT=minKP_OVRT高電壓穿越控制參數(shù)有：UOV、Kqv_OVRT、Iq_set_OV、KP_OVRT、Pset_OV。高-低高電壓連續(xù)穿越控制參數(shù)主要參數(shù)有：UUV、Kqv_UVRT、Iq_set_UV、KIP_UVRT、IP_set_UV、KP_UVRT、Pset_UV、dIP_RECOVE、Tiqfrt_RECOVERY；UOV、Kqv_OVRT、Iq_set_OV、KP_OVRT、Pset_OV。基礎數(shù)據(jù)準備省級電網(wǎng)及以上電網(wǎng)規(guī)劃和運行機構提供場站故障穿越參數(shù)整定的方式計算數(shù)據(jù)，應包括潮流和機電暫態(tài)穩(wěn)定計算數(shù)據(jù)。風電場和光伏電站采用等值模型及暫態(tài)參數(shù)。潮流數(shù)據(jù)應考慮常規(guī)電源和風電、光伏開機方式、直流運行方式、負荷方式、輸變電設備檢修方式等因素。潮流數(shù)據(jù)中風電、光伏發(fā)電開機和出力宜按照如下原則考慮：1）規(guī)劃設計階段，開機容量按照規(guī)劃裝機容量設定，風電、光伏出力可根據(jù)同區(qū)域風電、光伏發(fā)電出力歷史運行數(shù)據(jù)或資源評估數(shù)據(jù)設定；2）調(diào)度運行階段，開機容量取實際裝機值，出力按照風電、光伏發(fā)電歷史運行數(shù)據(jù)設定。潮流方式應根據(jù)實際電網(wǎng)情況確定，兼顧正常運行方式和檢修方式；風電、光伏發(fā)電方式至少應考慮風電最大、光伏最大、風電光伏聯(lián)合最大等典型場景，必要時增加更多潮流方式進行校核。機電暫態(tài)穩(wěn)定計算需考慮場站故障穿越控制參數(shù)的選取范圍，根據(jù)風電機組、風電場、光伏逆變器、光伏電站、SVG等并網(wǎng)設備及其控制系統(tǒng)的實際特性設定待整定參數(shù)的可調(diào)節(jié)范圍；若無實際設備確定，可按照本文件4.2推薦的范圍設定。所屬區(qū)域內(nèi)場站提供場站計算數(shù)據(jù)，包括逆變器/變流器、變壓器、集電線路、靜止無功補償裝置設備信息及參數(shù)運行范圍。關鍵參數(shù)提取及整定安全穩(wěn)定分析及問題識別基于本文件6.1.2設定的潮流方式，采用6.1.3設定的場站故障穿越控制參數(shù)初始值，開展機電暫態(tài)分析計算，故障設置包括：線路N-1、線路N-2、大常規(guī)機組跳機、大負荷丟失、直流故障等。依據(jù)電網(wǎng)安全穩(wěn)定邊界和風電機組/光伏逆變器/SVG的設備運行邊界，確定當前電網(wǎng)的最嚴重的一個或多個穩(wěn)定問題，如特高壓直流送端的暫態(tài)過電壓問題、電壓穩(wěn)定問題、頻率穩(wěn)定問題或功角穩(wěn)定問題等。不同電網(wǎng)穩(wěn)定問題對應的場站故障穿越參數(shù)不同：1）暫態(tài)過電壓問題：高-低高電壓連續(xù)穿越控制參數(shù)2）電壓穩(wěn)定問題：低電壓穿越控制參數(shù)3）頻率穩(wěn)定問題（由交流線路故障引發(fā)的）：低電壓穿越控制參數(shù)4）功角穩(wěn)定問題：低電壓穿越控制參數(shù)參數(shù)敏感性分析及整定根據(jù)本文件7.1識別的電網(wǎng)的嚴重故障和穩(wěn)定問題，選擇對應的場站故障穿越控制參數(shù)；根據(jù)本文件6.1.3提出的場站故障穿越控制參數(shù)選取范圍，將參數(shù)在其取值范圍內(nèi)劃分為n等分（推薦n≥5），交叉組合形成場站故障穿越參數(shù)組合；針對每組參數(shù)均開展電網(wǎng)故障仿真，根據(jù)仿真結果優(yōu)化選擇場站故障穿越控制參數(shù)。附錄A-1給出了暫態(tài)過電壓問題的場站故障穿越參數(shù)整定案例。安全穩(wěn)定校核1）將全網(wǎng)風電、光伏場站故障穿越參數(shù)設定為上述推薦的參數(shù)。2）掃描電網(wǎng)各類型故障，包含線路N-1、線路N-2、大常規(guī)機組跳機、大負荷丟失、直流故障等。分析推薦參數(shù)對電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響，如果穩(wěn)定性滿足技術要求，則確定該參數(shù)為推薦參數(shù)；如果電網(wǎng)的電壓、頻率和功角穩(wěn)定性不滿足技術要求，則重新開展參數(shù)靈敏度及最嚴重故障類型的分析工作。若在不同的場站故障穿越參數(shù)下，電網(wǎng)的最嚴重故障類型不同，參數(shù)推薦需要兼顧多個電網(wǎng)故障的仿真結果。3）根據(jù)實際需求，增加局部電網(wǎng)的電磁暫態(tài)仿真校核。

（資料性附錄）

針對暫態(tài)過電壓問題的風電場光伏電站故障穿越參數(shù)整定針對風電場、光伏電站大規(guī)模集中接入特高壓直流送端場景，存在交直流故障下的風電/光伏電站機端暫態(tài)過電壓問題，針對該穩(wěn)定問題，可通過風電場、光伏電站的故障穿越參數(shù)整定改善機端暫態(tài)過電壓。安排風電場、光伏電站集群接入特高壓直流送端的基礎方式為：風電、光伏大發(fā)，直流大方式、常規(guī)電源小開機方式。光伏、風電場站采用等值模型，模型參數(shù)采用本文件4.2節(jié)給定的參數(shù)初始值。開展暫態(tài)穩(wěn)定分析，故障設置包括：線路N-1、線路N-2、直流故障等。識別在交流故障和直流故障下，風電/光伏電站機端暫態(tài)過電壓成為影響安全穩(wěn)定運行的主要問題，涉及的風電場、光伏電站故障穿越參數(shù)為高-低高電壓連續(xù)穿越控制參數(shù)，包括：UUV、Kqv_UVRT、Iq_set_UV、KIP_UVRT、IP_set_UV、KP_UVRT、Pset_UV，dIP_RECOVE、UOV、Kqv_OVRT、Iq_set_OV、KP_OVRT、Pset_OV。進一步開展參數(shù)整定，依據(jù)GB/T19963.1和本文件4.2，設定風電場故障穿越控制參數(shù)的取值范圍：關鍵參數(shù)取值范圍UUV0.9KIP_UVRT[0,1]IP_set_UV[0,1]Kqv_UVRT[1.5-3]Iq_set_UV[0,1]UOV1.1KP_OVRT[0,