光伏發(fā)電站有功和無功控制策略導則

ICS中華人民共和國國家標準GB/T—FORMTEXT?????光伏發(fā)電站有功和無功控制策略導則Guideforactiveandreactivepowercontrolstrategyforphotovoltaicpowerstation(征求意見稿)--發(fā)布--實施GB/T—

光伏發(fā)電站有功和無功控制策略導則范圍本標準規(guī)定了光伏發(fā)電站內(nèi)有功及無功控制策略、信息交換等方面應遵循的一般原則和技術(shù)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。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(zhì)量供電電壓偏差GB/T12326電能質(zhì)量電壓波動和閃變GB/T14285繼電保護和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程GB/T14549電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波GB/T15543電能質(zhì)量三相電壓不平衡GB/T15945電能質(zhì)量電力系統(tǒng)頻率偏差GB/T19862電能質(zhì)量監(jiān)測設(shè)備通用要求GB/T19939光伏系統(tǒng)并網(wǎng)技術(shù)要求GB/T19964光伏發(fā)電站接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定GB/T29321光伏發(fā)電站無功補償技術(shù)規(guī)范GB/T20046光伏（PV）系統(tǒng)電網(wǎng)接口特性GB50797-2012光伏發(fā)電站設(shè)計規(guī)范DL/T448電能計量裝置技術(shù)管理規(guī)程DL/T698.31電能信息采集與管理系統(tǒng)電能采集終端通用要求DL/T698.32電能信息采集與管理系統(tǒng)廠站終端特殊要求DL/T755-2001電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導則DL/T995-2006繼電保護和電網(wǎng)安全自動裝置檢驗規(guī)程DL/T5202電能量計量系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)規(guī)程DL/T1040電網(wǎng)運行準則（刪除年號）術(shù)語和定義光伏發(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(zhuǎn)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(guān)輔助設(shè)施等。并網(wǎng)點pointofinterconnection對于有升壓站的光伏發(fā)電站，指升壓站高壓側(cè)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。光伏發(fā)電站送出線路transmissionlineofPVpowerstation從光伏發(fā)電站并網(wǎng)點至公共電網(wǎng)的輸電線路，以下簡稱送出線路。光伏發(fā)電站有功功率變化activepowerchangeofPVpowerstation一定時間間隔內(nèi)，光伏發(fā)電站有功功率最大值與最小值之差，以下簡稱有功功率變化。低電壓穿越lowvoltageridethrough當電力系統(tǒng)事故或擾動引起光伏發(fā)電站并網(wǎng)點電壓跌落時，在一定的電壓跌落范圍和時間間隔內(nèi)，光伏發(fā)電站能夠保證不脫網(wǎng)連續(xù)運行。逆變器inverter將直流電變換成交流電的設(shè)備。無功補償裝置Reactivepowercompensationequipment光伏發(fā)電站中集中加裝的用于補償無功的裝置，該裝置包括并聯(lián)電容器、并聯(lián)電抗器、同期調(diào)相機和靜止型動態(tài)無功補償裝置。光伏發(fā)電站動態(tài)無功響應時間responsetimeofPVstationdynamicreactivepower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(shè)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?？倓t控制對象光伏發(fā)電站有功控制的對象應包括光伏逆變器或光伏逆變器群。光伏發(fā)電站無功控制的對象應包括光伏逆變器或光伏逆變器群、光伏發(fā)電站配置的靜態(tài)/動態(tài)無功補償裝置及升壓站主變分接頭。功能及數(shù)據(jù)通信要求4.2.1 光伏發(fā)電站的有功和無功控制功能既可以由獨立的裝置實現(xiàn)，也可以集成在光伏發(fā)電站監(jiān)控系統(tǒng)中實現(xiàn)。4.2.2光伏發(fā)電站有功和無功控制所需的數(shù)據(jù)既可以直接通過PT和CT采樣，也可以由監(jiān)控系統(tǒng)等設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)。4.2.3光伏發(fā)電站有功控制應能夠?qū)崿F(xiàn)對光伏逆變器的調(diào)節(jié)，光伏發(fā)電站無功控制應能夠?qū)崿F(xiàn)對光伏逆變器、光伏發(fā)電站配置的靜態(tài)/動態(tài)無功補償裝置及升壓站主變分接頭的綜合協(xié)調(diào)控制。4.2.4光伏發(fā)電站有功和無功控制系統(tǒng)應能夠支持與光伏逆變器和電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)通訊的協(xié)議。4.2.5光伏發(fā)電站有功和無功控制系統(tǒng)宜能夠接入超短期功率預測信息。基本原則4.3.1在光伏發(fā)電站并網(wǎng)點電壓、功率因數(shù)等指標均滿足電網(wǎng)公司規(guī)定的運行要求時，光伏發(fā)電站有功和無功控制系統(tǒng)應以優(yōu)先以最大有功輸出為原則實施控制。4.3.2在光伏發(fā)電站并網(wǎng)點電壓或功率因數(shù)指標超出電網(wǎng)公司規(guī)定的運行要求范圍時，光伏發(fā)電站有功和無功控制系統(tǒng)應以優(yōu)先以調(diào)節(jié)無功功率使并網(wǎng)點電壓或功率因數(shù)滿足電網(wǎng)公司規(guī)定的運行要求為原則，實現(xiàn)有功和無功的協(xié)調(diào)控制。4.3.3光伏發(fā)電站有功和無功控制系統(tǒng)使用的功率控制模式或控制策略可根據(jù)電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)或電站運營商的運營需求設(shè)定。4.3.4當電網(wǎng)出現(xiàn)故障進入暫態(tài)，光伏發(fā)電站有功和無功控制功能應閉鎖，由光伏逆變器、光伏發(fā)電站配置的無功補償裝置等設(shè)備根據(jù)電網(wǎng)實際情況自適應調(diào)控。故障清除后，當并網(wǎng)點電壓恢復至90%額定電壓，且持續(xù)30s，光伏發(fā)電站有功和無功控制系統(tǒng)恢復對電站的功率控制。有功功率控制策略控制要求5.1.1 光伏發(fā)電站有功功率控制系統(tǒng)應能夠根據(jù)電網(wǎng)調(diào)度指令、光伏發(fā)電預測功率信息和站內(nèi)光伏逆變器的實時運行狀態(tài)合理分配光伏逆變器的有功功率。5.1.2光伏發(fā)電站有功功率控制系統(tǒng)應具有限值控制、差值控制、調(diào)頻控制、啟動控制、停機控制和恢復并網(wǎng)控制等不同模式。5.1.3正常運行時，光伏發(fā)電站出力跟蹤電網(wǎng)調(diào)度指令，光伏發(fā)電站有功功率控制系統(tǒng)宜優(yōu)先采用用定值控制模式。5.1.4光伏發(fā)電站出力跟蹤電網(wǎng)調(diào)度計劃運行時，光伏發(fā)電站有功功率控制系統(tǒng)宜采用有功定值控制。有功限值控制5.2.1光伏發(fā)電站有功功率控制系統(tǒng)應將電站出力控制在預先設(shè)定或調(diào)度機構(gòu)下發(fā)的設(shè)定值之下。當光伏發(fā)電站最大可發(fā)功率大于預先設(shè)定或由電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)下發(fā)的設(shè)定值，將光伏發(fā)電站出力控制為設(shè)定值；當光伏發(fā)電站最大可發(fā)功率小于預先設(shè)定或由電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)下發(fā)的設(shè)定值時，光伏發(fā)電站可按最大可發(fā)功率運行。5.2.2光伏發(fā)電站有功功率控制系統(tǒng)有功定值控制可采用平均分配方式、容量比例分配、裕量比例分配或其它優(yōu)化方法實現(xiàn)光伏逆變器有功功率的分配。5.2.3當電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)調(diào)整有功定值控制的設(shè)定值并需要調(diào)升光伏發(fā)電站出力時，光伏發(fā)電站有功功率控制系統(tǒng)應將功率上升的變化率控制在預先設(shè)定或由電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)下發(fā)的設(shè)定值。5.2.4當電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)調(diào)整有功定值控制的設(shè)定值并需要調(diào)降光伏發(fā)電站出力時，光伏發(fā)電站有功功率控制系統(tǒng)應將功率下降的變化率控制在預先設(shè)定或由電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)下發(fā)的設(shè)定值。當由于太陽輻照度劇烈變化或光伏發(fā)電站設(shè)備出現(xiàn)故障等可能導致光伏發(fā)電站有功功率大幅變化的非可控情況下，光伏發(fā)電站有功功率變化率不受限制。有功差值控制5.3.1當電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)需要光伏電站具備功率雙向調(diào)節(jié)能力時，光伏發(fā)電站有功功率控制系統(tǒng)宜采用有功差值控制，預留一定的上調(diào)裕量。5.3.2當采用有功差值控制策略時，光伏發(fā)電站有功功率控制系統(tǒng)應控制光伏發(fā)電出力以低于預測最大可發(fā)功率一定數(shù)值P運行，該數(shù)值由電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)以固定功率差值P下發(fā)。5.3.3由于預測偏差導致光伏發(fā)電站實際出力小于控制目標值時，光伏發(fā)電站按實際可發(fā)最大功率運行。有功調(diào)頻控制5.4.1在電網(wǎng)頻率出現(xiàn)異常時，光伏發(fā)電站有功功率控制系統(tǒng)應采用有功調(diào)頻控制模式，主動響應電網(wǎng)頻率變化并提供有功功率支撐。當系統(tǒng)頻率高于50.2Hz時，光伏發(fā)電站應按式（1）的要求降低有功出力， (1)式中，Pava為當前可用有功功率。當頻率恢復至50.05Hz以上時，光伏發(fā)電站可恢復有功出力。當頻率上升至51.5Hz，光伏發(fā)電站應按式（2）調(diào)整有功出力。 (2)式中，f為系統(tǒng)頻率。5.4.2光伏發(fā)電站有功功率控制系統(tǒng)有功調(diào)頻控制宜采用光伏發(fā)電站集中控制模式，若光伏逆變器具有調(diào)頻能力，也可以采用光伏逆變器分散控制模式。5.4.3采用光伏發(fā)電站集中控制模式，光伏發(fā)電站應以差值控制為基礎(chǔ)，根據(jù)系統(tǒng)頻率或電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)預先設(shè)定的調(diào)差系數(shù)調(diào)整光伏發(fā)電站出力，并采用有功定值控制策略實現(xiàn)光伏逆變器有功功率的分配。5.4.4采用光伏逆變器分散控制模式，光伏逆變器應以差值控制為基礎(chǔ)，同時設(shè)定每一臺光伏逆變器的頻率調(diào)差系數(shù)，由每一臺逆變器實時響應電網(wǎng)頻率變化調(diào)整其出力。啟動控制5.5.1光伏發(fā)電站啟動應考慮電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)的調(diào)控指令、光伏發(fā)電站的當前狀態(tài)和光伏逆變器自身的并網(wǎng)條件。若電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)下達的發(fā)電計劃值小于光伏發(fā)電站裝機容量，光伏發(fā)電站有功功率控制系統(tǒng)宜采用順序啟動或平均啟動兩種不同模式實現(xiàn)光伏發(fā)電站啟動控制。5.5.2光伏發(fā)電站正常啟動時，光伏發(fā)電站有功功率控制系統(tǒng)應使功率變化率滿足GB/T19964中的規(guī)定。5.5.3采用順序啟動模式時，光伏發(fā)電站有功功率控制系統(tǒng)應按一定原則對光伏逆變器進行排序，根據(jù)實際運行狀態(tài)按排序順序啟動光伏逆變器。5.5.4采用平均啟動模式時，光伏發(fā)電站有功功率控制系統(tǒng)應同時啟動所有光伏逆變器，根據(jù)功率變化率的要求計算可調(diào)節(jié)功率并按有功定值控制策略實現(xiàn)光伏逆變器有功功率的分配。停機控制5.6.1光伏發(fā)電站正常停機時，光伏發(fā)電站有功功率控制系統(tǒng)應使功率變化率滿足GB/T19964中的規(guī)定。5.6.2當電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)需要光伏發(fā)電站降出力，光伏發(fā)電站有功功率控制系統(tǒng)應按一定原則對光伏逆變器進行排序，并順序關(guān)停光伏逆變器。5.6.3當電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)需要光伏發(fā)電站快速降出力且有功功率控制響應速度無法滿足調(diào)節(jié)需求時，光伏發(fā)電站有功功率控制系統(tǒng)可通過關(guān)停逆變器或切饋線的方式降低出力。5.6.4當電網(wǎng)發(fā)生緊急情況，光伏發(fā)電站有功功率控制系統(tǒng)應能夠根據(jù)電網(wǎng)調(diào)度指令立即關(guān)停逆變器?；謴筒⒕W(wǎng)控制5.7.1光伏發(fā)電站在緊急狀態(tài)或故障情況下退出運行后不得自行并網(wǎng)，須在電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)的安排下，接收調(diào)度指令有序并網(wǎng)恢復運行。5.7.2光伏發(fā)電站處于檢修狀態(tài)，當檢修完成時，應按電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)的安排有序恢復并網(wǎng)。無功功率控制策略控制要求6.1.1 光伏發(fā)電站無功功率控制系統(tǒng)應能夠根據(jù)電網(wǎng)調(diào)度指令和站內(nèi)無功設(shè)備的實時運行狀態(tài)實現(xiàn)無功功率合理分配，控制光伏發(fā)電站并網(wǎng)點電壓和功率因數(shù)在電網(wǎng)規(guī)定的范圍內(nèi)。6.1.2在電網(wǎng)電壓波動和小擾動情況下，光伏發(fā)電站無功功率控制系統(tǒng)應能夠主動響應電網(wǎng)電壓變化并提供無功功率支撐，宜優(yōu)先使用光伏逆變器的無功容量，當光伏逆變器的無功容量不足時，調(diào)節(jié)其它無功補償設(shè)備的無功出力。6.1.3光伏發(fā)電站無功功率控制系統(tǒng)應具有功率因數(shù)控制、無功定值控制、電壓定值控制和電壓斜率控制等不同模式。6.1.4光伏發(fā)電站無功功率控制系統(tǒng)應能夠維持并網(wǎng)點電壓穩(wěn)定（幅值在一定范圍內(nèi)波動），宜優(yōu)先使用電壓定值控制。無功定值控制6.3.1當電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)向光伏發(fā)電站下達并網(wǎng)點無功設(shè)定值時，光伏發(fā)電站無功功率控制系統(tǒng)宜采用無功定值控制。6.3.3光伏發(fā)電站無功功率控制系統(tǒng)無功定值控制應根據(jù)預先設(shè)定或電網(wǎng)調(diào)度下發(fā)的無功功率設(shè)定值采用優(yōu)化方法實現(xiàn)光伏逆變器和動態(tài)無功補償裝置的無功功率分配。6.3.4當光伏逆變器的無功容量不足時，光伏發(fā)電站無功功率控制系統(tǒng)應能夠調(diào)節(jié)光伏發(fā)電站配置的動態(tài)無功補償裝置等其它無功源，將光伏發(fā)電站無功功率控制在預先設(shè)定或電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)下發(fā)的設(shè)定值。功率因數(shù)控制6.2.1光伏發(fā)電站無功功率控制系統(tǒng)功率因數(shù)控制可選擇光伏發(fā)電站集中控制。6.2.2采用光伏發(fā)電站集中控制模式，光伏發(fā)電站無功功率控制系統(tǒng)應根據(jù)并網(wǎng)點有功功率、無功功率和功率因數(shù)計算光伏發(fā)電站的整體無功調(diào)節(jié)需求，再采用平均分配方式或其它優(yōu)化方法實現(xiàn)光伏逆變器的無功功率分配。6.2.3采用光伏逆變器分散控制模式，光伏發(fā)電站無功功率控制系統(tǒng)應按并網(wǎng)點功率因數(shù)設(shè)定值整定各光伏逆變器的功率因數(shù)，由光伏逆變器根據(jù)有功功率自動調(diào)節(jié)無功功率。6.2.4由線路損耗、變壓器損耗等引起的無功功率偏差可由光伏發(fā)電站配置的動態(tài)無功補償裝置集中補償。當光伏發(fā)電站未配置動態(tài)無功補償裝置時，光伏發(fā)電站無功功率控制系統(tǒng)應能夠通過調(diào)節(jié)光伏逆變器無功功率進行修正。6.2.5當光伏逆變器的無功容量不足時，光伏發(fā)電站無功功率控制系統(tǒng)應能夠調(diào)節(jié)光伏發(fā)電站配置的動態(tài)無功補償裝置，將光伏發(fā)電站并網(wǎng)點功率因數(shù)控制在預先設(shè)定或電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)下發(fā)的功率因數(shù)。電壓定值控制6.4.1當電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)需要光伏發(fā)電站參與電網(wǎng)電壓調(diào)節(jié)時，光伏發(fā)電站無功功率控制系統(tǒng)宜采用電壓定值控制，電壓定值設(shè)定值應考慮主變分接頭及箱變分接頭位置確定。6.4.2光伏發(fā)電站無功功率控制系統(tǒng)電壓定值控制可選擇光伏發(fā)電站集中控制和光伏逆變器分散控制兩種不同方法。6.4.3采用光伏發(fā)電站集中控制方法，光伏發(fā)電站無功功率控制系統(tǒng)應根據(jù)并網(wǎng)點電壓偏差計算光伏發(fā)電站的整體無功調(diào)節(jié)需求，再采用平均分配方式或其它優(yōu)化方法實現(xiàn)光伏逆變器的無功功率分配。6.4.4采用光伏逆變器分散控制方法，光伏發(fā)電站無功功率控制系統(tǒng)應按并網(wǎng)點電壓設(shè)定值整定各光伏逆變器的電壓目標，由光伏逆變器根據(jù)電壓偏差自動調(diào)節(jié)無功功率。6.4.5當光伏逆變器的無功容量不足時，光伏發(fā)電站無功功率控制系統(tǒng)應能夠調(diào)節(jié)光伏發(fā)電站配置的動態(tài)無功補償裝置，將光伏發(fā)電站并網(wǎng)點電壓控制在預先設(shè)定或電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)下發(fā)的電壓定值。6.4.6當無功調(diào)整量無法滿足電壓調(diào)節(jié)要求時，光伏發(fā)電站無功功率控制系統(tǒng)應給出告警，宜采用分檔調(diào)整的方式調(diào)節(jié)主變分接頭，一次調(diào)整引起的電壓超調(diào)量不宜超過額定電壓的1%，根據(jù)一次調(diào)整引起的電壓變化實施后續(xù)調(diào)整，總調(diào)整次數(shù)不宜超過5次。電壓斜率控制6.5.1當電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)需要光伏發(fā)電站參與電網(wǎng)電壓調(diào)節(jié)且對電壓變化率有要求時，光伏發(fā)電站無功功率控制系統(tǒng)宜采用電壓斜率控制。6.5.2光伏發(fā)電站無功功率控制系統(tǒng)電壓斜率控制可選擇光伏發(fā)電站集中控制和光伏逆變器分散控制兩種不同模式。6.5.3采用光伏發(fā)電站集中控制模式，光伏發(fā)電站無功功率控制系統(tǒng)應根據(jù)并網(wǎng)點電壓偏差和電壓變化斜率要求計算光伏發(fā)電站的整體無功調(diào)節(jié)需求，再采用平均分配方式或其它優(yōu)化方法實現(xiàn)光伏逆變器的無功功率分配。6.5.4采用光伏逆變器分散控制模式，光伏發(fā)電站無功功率控制系統(tǒng)應按并網(wǎng)點電壓斜率變化要求整定各光伏逆變器的電壓斜率變化值，由光伏逆變器根據(jù)電壓偏差自動調(diào)節(jié)無功功率。6.5.5當光伏逆變器的無功容量不足時，光伏發(fā)電站無功功率控制系統(tǒng)應能夠調(diào)節(jié)光伏發(fā)電站配置的動態(tài)無功補償裝置，將光伏發(fā)電站并網(wǎng)點電壓控制在預先設(shè)定或電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)下發(fā)的電壓定值。6.5.6當無功調(diào)整量無法滿足電壓調(diào)節(jié)要求時，光伏發(fā)電站無功功率控制系統(tǒng)應給出告警，宜采用分檔調(diào)整的方式調(diào)