《風力發(fā)電場無功配置及電壓控制技術規(guī)定》

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NB

中華人民共和國能源行業(yè)標準

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風力發(fā)電場無功配置及電壓控制技術規(guī)定

Technicalruleforreactivepowercompensationandvoltagecontrolofwindfarm

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（征求意見稿）

（本稿完成日期：）

XXXX-XX-XX發(fā)布XXXX-XX-XX實施

國家能源局發(fā)布

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I

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風力發(fā)電場無功配置及電壓控制技術規(guī)定

1范圍

本標準規(guī)定了風力發(fā)電場接入電力系統(tǒng)無功配置及電壓控制的一般原則和技術要求。

本標準適用于通過35kV及以上電壓等級線路與電力系統(tǒng)連接的風力發(fā)電場。

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，僅所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/T12325電能質量供電電壓偏差

GB/T12326電能質量電壓波動和閃變

GB/T19963風力發(fā)電場接入電力系統(tǒng)技術規(guī)定

GB/T20297靜止無功補償裝置（SVC）現(xiàn)場試驗

GB/T20298靜止無功補償裝置（SVC）功能特性

SD325電力系統(tǒng)電壓和無功電力技術導則（試行）

DL775電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導則

3術語和定義

下列術語和定義適用于本標準。

3.1

風力發(fā)電場并網(wǎng)點pointofconnectionofwindfarm

風力發(fā)電場升壓站高壓側母線或節(jié)點。

3.2

風力發(fā)電場送出線路transmissionlineofwindfarm

從風力發(fā)電場并網(wǎng)點至公共電網(wǎng)的輸電線路。

3.3

風力發(fā)電場有功功率activepowerofwindfarm

風力發(fā)電場輸入到并網(wǎng)點的有功功率。

3.4

風力發(fā)電場無功功率reactivepowerofwindfarm

風力發(fā)電場輸入到并網(wǎng)點的無功功率。

3.5

風電機組/風力發(fā)電場低電壓穿越lowvoltageridethroughofwindturbine/windfarm

當電力系統(tǒng)事故或擾動引起并網(wǎng)點電壓跌落時，在一定的電壓跌落范圍和時間間隔內，風電機組/

風力發(fā)電場能夠保證不脫網(wǎng)連續(xù)運行。

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3.6

風電機組/風力發(fā)電場高電壓穿越highvoltageridethroughofwindturbine/windfarm

當電力系統(tǒng)事故或擾動引起并網(wǎng)點電壓升高時，在一定的電壓升高范圍和時間間隔內，風電機組/

風力發(fā)電場能夠保證不脫網(wǎng)連續(xù)運行。

3.7

風力發(fā)電場無功電源reactivepowersourceofwindfarm

風力發(fā)電場內的風電機組、匯集線路（充電功率）和并聯(lián)電容器、并聯(lián)電抗器、靜止無功補償器、

靜止無功發(fā)生器、同步調相機等無功補償裝置。

3.8

風力發(fā)電場無功容量reactivepowercapacityofwindfarm

風力發(fā)電場內全部無功電源的無功容量總和，可分為容性無功容量和感性無功容量。

3.9

風力發(fā)電場動態(tài)無功響應時間responsetimeofwindfarmdynamicreactivepower

風力發(fā)電場內動態(tài)無功電源自并網(wǎng)點電壓異常升高或者降低達到觸發(fā)設定值開始，直到無功電源實

際輸出值的變化量達到控制偏差量（為控制目標值與初始值之差）的90%所需的時間。

3.10

風力發(fā)電場無功電壓控制系統(tǒng)響應時間responsetimeofwindfarmvoltagecontrolsystem

風力發(fā)電場無功電壓控制系統(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，直到風力發(fā)電場實際無功功率\電壓值的變化量達到控制偏差量（為控制目標值與初始值

之差）的90%所需的時間。

4無功容量

4.1基本要求

4.1.1風力發(fā)電場的無功容量應按照分層和分區(qū)基本平衡的原則進行配置，并滿足檢修備用要求。

4.1.2風電機組應具有一定的無功容量，至少不低于風電機組在額定有功功率輸出時超前0.95～滯

后0.95功率因數(shù)所確定的無功容量范圍。

4.1.3風電機組應具有控制其發(fā)出的無功功率在無功容量范圍內動態(tài)可調的能力。

4.1.4風力發(fā)電場要充分利用風電機組的無功容量及調節(jié)能力，當風電機組的無功容量不能滿足風

力發(fā)電場的電壓調節(jié)需要時，應在風力發(fā)電場配置集中無功補償裝置。

4.2確定原則

4.2.1對于直接接入電網(wǎng)的風力發(fā)電場，其具有的容性無功容量至少能夠補償風力發(fā)電場滿發(fā)時場

內匯集線路、主變壓器的感性無功及風力發(fā)電場送出線路的一半感性無功之和，其具有的感性無功容量

至少能夠補償風力發(fā)電場自身的容性充電無功功率及風力發(fā)電場送出線路的一半充電無功功率。

4.2.2對于通過220kV（或330kV）風電匯集系統(tǒng)升壓至500kV（或750kV）電壓等級接入電網(wǎng)的

風力發(fā)電場群中的風力發(fā)電場，其具有的容性無功容量至少能夠補償風力發(fā)電場滿發(fā)時場內匯集線路、

主變壓器的感性無功及風力發(fā)電場送出線路的全部感性無功之和，其具有的感性無功容量至少能夠補償

風力發(fā)電場自身的容性充電無功功率及風力發(fā)電場送出線路的全部充電無功功率。

4.2.3風力發(fā)電場無功容量應結合風力發(fā)電場實際接入情況，通過風力發(fā)電場接入電力系統(tǒng)無功電

壓專題研究來確定。

5電壓控制

5.1控制要求

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當公共電網(wǎng)電壓處于正常范圍內時，風力發(fā)電場應能夠控制其并網(wǎng)點電壓在標稱電壓的97%～

107%范圍內；具體控制目標值可為并網(wǎng)點電壓值或風力發(fā)電場無功功率值，該控制值由電網(wǎng)調度機構

下發(fā)。

5.2響應時間

5.2.1風力發(fā)電場配置的并聯(lián)電抗器/電容器、調壓式無功補償裝置響應時間應不大于2s。

5.2.2風力發(fā)電場內動態(tài)無功（包括風電機組及動態(tài)無功補償裝置）響應時間應不大于75ms；動

態(tài)無功補償裝置應具有自動調節(jié)功能，且其電容器、電抗器支路在緊急情況下能被快速正確投切。

5.3控制模式

5.3.1風電機組應具有多種控制模式，包括恒無功功率控制、恒功率因數(shù)控制和恒電壓控制等，具

備根據(jù)運行需要自動切換控制模式的能力。

5.3.2風力發(fā)電場主變壓器宜采用有載調壓變壓器。風力發(fā)電場主變壓器的分接頭選擇、調壓范圍

及每檔調壓值，應滿足風力發(fā)電場母線電壓質量的要求，滿足場內風電機組的正常運行要求。

5.3.3風力發(fā)電場應具有GB/T19963規(guī)定的低電壓穿越能力；在低電壓穿越過程中，風力發(fā)電場

應具有動態(tài)無功支撐能力：

a）當風力發(fā)電場并網(wǎng)點電壓處于標稱電壓的20%～90%區(qū)間內時，風力發(fā)電場應能夠通過注入無

功電流支撐電壓恢復；

b）風力發(fā)電場注入電力系統(tǒng)的動態(tài)無功電流IT≥1.5×（0.9-UT）IN，（0.2≤UT≤0.9），式中：

UT——風力發(fā)電場并網(wǎng)點電壓標幺值；IN——風力發(fā)電場額定電流。

c）自并網(wǎng)點電壓跌落出現(xiàn)的時刻起，動態(tài)無功響應時間不大于75ms，無功電流注入持續(xù)時間應

不少于該低電壓持續(xù)的時間。

5.3.4風電機組應具有表1所要求的高電壓穿越能力。

表1風電機組高電壓穿越運行時間要求

并網(wǎng)點工頻電壓值（pu）運行時間

1.10<UT≦1.15具有每次運行2s能力

1.15<UT≦1.20具有每次運行200ms能力

1.20<UT退出運行

6無功補償裝置

6.1基本要求

在電網(wǎng)正常運行情況下，風力發(fā)電場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。

6.2運行要求

風力發(fā)電場內動態(tài)無功補償裝置應按照表2中的要求運行。

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表2不同電壓水平下動態(tài)無功補償裝置運行時間要求

并網(wǎng)點工頻電壓值（pu）運行時間

0.2≦UT≦0.9不少于低電壓持續(xù)時間

0.9<UT≦1.10連續(xù)

1.10<UT≦1.15具有每次運行5min能力

1.15<UT≦1.20具有每次運行1min能力

1.20<UT退出運行

7無功電壓控制系統(tǒng)

7.1基本要求

風力發(fā)電場應配置無功電壓控制系統(tǒng)。在電網(wǎng)正常運行或者擾動后動態(tài)恢復過程中，風力發(fā)電場無

功電壓控制系統(tǒng)應根據(jù)電網(wǎng)調度機構實時下達（或預先設定）的指令，自動調節(jié)其發(fā)出（或吸收）的無

功功率，控制風力發(fā)電場并網(wǎng)點電壓或無功功率在要求運行范圍內。

7.2系統(tǒng)功能

7.2.1無功電壓控制系統(tǒng)應通過協(xié)調控制風電機組的無功出力、風力發(fā)電場集中無功補償裝置的投