GB-T 51437-2021 風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電站設(shè)計標(biāo)準

中華人民共和國國家標(biāo)準中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部中華人民共和國國家標(biāo)準Standardfordesignofwind/PV/s2021年第124號GB/T51437-2021,自2021年12月1日起實施。本標(biāo)準在住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部門戶網(wǎng)站(.2021年6月28日根據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部《關(guān)于印發(fā)(2012年工程建設(shè)標(biāo)準規(guī)本標(biāo)準主編單位：上海電力設(shè)計院有限公司本標(biāo)準參編單位：中國電力科學(xué)研究院有限公司中國能源建設(shè)集團新疆電力設(shè)計院復(fù)旦大學(xué)本標(biāo)準主要起草人員：郭家寶劉波于金輝呂平洋徐永邦何仲李相俊張子峰楊慧李超群張學(xué)慶賈學(xué)翠徐利忠李瑞林毛建勤朱柯丁朱亞平趙霞鄔振武金強馮春祥馬步云魏林君楊紅英隋文正葉誠明趙霞張純崗趙春剛戴松元蘇建徽張軍軍雷金勇陳豪張宇 5風(fēng)能、太陽能資源與電網(wǎng)特性分析 5.1一般規(guī)定 5.2風(fēng)能資源分析 5.3太陽能資源分析 5.5電網(wǎng)特性分析 6.1一般規(guī)定 6.2聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)配比 6.3主要設(shè)備選擇 6.4風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng) 6.5光伏發(fā)電系統(tǒng) 6.6儲能系統(tǒng) 6.8接入系統(tǒng) 7.1一般規(guī)定 7.2硬件要求 7.3軟件要求 7.4性能指標(biāo) 8.1一般規(guī)定 8.3輔助生產(chǎn)配套設(shè)施布置 8.4豎向布置 8.5風(fēng)力發(fā)電機布置 8.6光伏方陣布置 8.7儲能系統(tǒng)布置 8.8站區(qū)安全防護設(shè)施 9.1一般規(guī)定 9.2主變壓器 9.3電氣主接線 9.4站用電系統(tǒng) 9.5直流系統(tǒng)及UPS 9.7無功補償裝置 9.8電氣二次 9.9過電壓保護和接地 9.10電纜選擇與敷設(shè) 9.11集電線路 10.1一般規(guī)定 10.3聯(lián)合發(fā)電站結(jié)構(gòu) 11給水排水、暖通與空調(diào) 11.1一般規(guī)定 12環(huán)境保護與水土保持 12.1一般規(guī)定 12.2環(huán)境保護 12.3水土保持 本標(biāo)準用詞說明 5.1Generalrequireme 5.4Windandsolarresourc 6.2Matchingofcombinedgenerationsyst 6.4Windgenera 6.7Calculationofgenera 7Powerforecastsystemofcombinedpow 7.2Hardwarerequirements 8.3Producingauxiliaryfac 9.6Equipmentforpowerdistributi 9.7Equipmentforreactivepower 9.9Overvoltageprotec 10.3Architecturest Explanationofwordinginthisstand Addition:Explanationofprovisions 1.0.1為規(guī)范風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電站設(shè)計，促進可再生能源綜合利1.0.2本標(biāo)準適用于發(fā)電裝機容量為10MW及以上的并網(wǎng)新2.0.1風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電站wind/PV/storagepowerplant2.0.2風(fēng)力發(fā)電機組windturbine2.0.3風(fēng)電場windfarm;windpowerplant2.0.4光伏組件photovoltaic(PV)module2.0.5光伏組件串photovoltaic(PV)modulesstring2.0.6光伏發(fā)電單元photovoltaic(PV)powerunit2.0.7光伏方陣photovoltaic(PV)array將若干個光伏組件在機械和電氣上按一定方式組裝在一起，2.0.8光伏發(fā)電系統(tǒng)photovoltaic(PV)powergeneration2.0.9光伏發(fā)電站photovoltaic(PV)powerstation2.0.10平滑功率輸出smooththeoutputfluctuationof2.0.14公共連接點pointofcommoncoupling(PCC)2.0.15并網(wǎng)點pointofcoupling(POC)2.0.18最大功率點跟蹤maximumpowerpointtracking2.0.23聯(lián)合發(fā)電站監(jiān)控系統(tǒng)coordinationmonitoringand3基本規(guī)定驗證與分析均應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準《光伏發(fā)電站設(shè)計規(guī)范》GB據(jù)整理應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準《太陽能資源測量總輻射》GB/T31156的規(guī)定。5.4.1風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電站應(yīng)進行風(fēng)能資源和太陽能資源互補特X——一個月中各個時間段風(fēng)力發(fā)電或光伏發(fā)電或風(fēng)力6.1.3風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)集電電壓等級應(yīng)經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較后小于風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電安裝總功率的10%,在額定功率下持續(xù)放電時間不宜小于0.5h;小于風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電安裝總功率的30%,在額定功率下持續(xù)放電時間不宜小于1h;6.4.2風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)宜采用一臺風(fēng)力發(fā)電機組對應(yīng)一臺箱變升6.5光伏發(fā)電系統(tǒng)6.5.1光伏發(fā)電系統(tǒng)宜采用多級匯流、分散逆變、集中并網(wǎng)的方式；分散逆變后宜就地升壓，升壓后集電線路回路數(shù)應(yīng)經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較后確定。壓器等組成，系統(tǒng)配置應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準《光伏發(fā)電站設(shè)計規(guī)6.5.3當(dāng)光伏發(fā)電系統(tǒng)采用具有多路MPPT功能的逆變器或具備類似功能的其他設(shè)備時，同一個MPPT支路上接入的光伏組件6.6.1儲能系統(tǒng)設(shè)計與功能配置應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準《電化學(xué)儲能電站設(shè)計規(guī)范》GB51048的規(guī)定。6.6.2儲能系統(tǒng)技術(shù)條件應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準《電力系統(tǒng)電化學(xué)6.7聯(lián)合發(fā)電站發(fā)電量計算6.7.1風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電站上網(wǎng)電量應(yīng)包括風(fēng)力發(fā)電量、光伏發(fā)電量及儲能交換電量，上網(wǎng)發(fā)電量計算應(yīng)滿足下式要求：式中：Ep——風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電站的上網(wǎng)電量(kW·h);Es——光伏發(fā)電量(kW·h);Eb——儲能裝置交換電量，即儲能系統(tǒng)進行充放電循環(huán)時的放電量(kW·h);φ——儲能裝置效率，即儲能系統(tǒng)充放電循環(huán)時，放電量φ?——電力線路效率，考慮交直流電纜雙向輸電損耗后的6.8.2聯(lián)合發(fā)電站調(diào)節(jié)能力應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準《電網(wǎng)運行準36547的規(guī)定。6.8.7對于通過220kV(或330kV)匯集系統(tǒng)升壓至500kV(或6.8.9聯(lián)合發(fā)電站接入公共連接點的閃變干擾值應(yīng)符合現(xiàn)行國裝機容量與公共連接點上具有諧波源的發(fā)/供電設(shè)備總?cè)萘恐鹊挠涗浲ǖ啦⒛軌蛴涗浌收锨?0s到故障后60s的情況，并應(yīng)配斷電源裝置帶負荷運行時間應(yīng)大于40min。6.8.16接入220kV及以上電壓等級的聯(lián)合發(fā)電站應(yīng)配置相量6.8.17聯(lián)合發(fā)電站調(diào)度自動化系統(tǒng)遠動信息接入量應(yīng)符合電網(wǎng)6.8.20聯(lián)合發(fā)電站自動控制系統(tǒng)應(yīng)配置自動發(fā)電控制系統(tǒng)(AGC)和自動電壓控制系統(tǒng)(AVC)。統(tǒng)技術(shù)規(guī)定》GB/T19964和《電化學(xué)儲能系統(tǒng)接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)6.8.23自動發(fā)電控制系統(tǒng)應(yīng)具備下列電網(wǎng)調(diào)控模式：6.8.25聯(lián)合發(fā)電站應(yīng)具備兩條路由通道，應(yīng)至少有一條光纜7.1.130MW及以上風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電站應(yīng)設(shè)置聯(lián)合發(fā)電功率預(yù)歷史數(shù)據(jù)確定。最優(yōu)預(yù)測策略宜根據(jù)預(yù)測時間尺度和實際需求，應(yīng)能預(yù)測次日零時起72h的輸出功率，時間分辨率應(yīng)為15min;超短期功率預(yù)測應(yīng)能預(yù)測未來0.25h～4h的輸出功率，時間分辨率不應(yīng)大于15min。7.2.4系統(tǒng)部署方案應(yīng)滿足電力二次系統(tǒng)安全防護規(guī)定的要求。7.3.1功率預(yù)測系統(tǒng)軟件應(yīng)包括數(shù)值天氣預(yù)報處理模塊、實時氣象信息處理模塊、短期預(yù)測模塊、超短期預(yù)測模塊、統(tǒng)計查詢、系統(tǒng)管理等。7.3.2系統(tǒng)應(yīng)具備對風(fēng)電、光伏發(fā)電單獨預(yù)測和聯(lián)合預(yù)測的能力。7.3.3短期功率預(yù)測應(yīng)符合下列規(guī)定：1應(yīng)能夠設(shè)置每日預(yù)測的啟動時間及次數(shù)；2應(yīng)支持自動啟動預(yù)測和手動啟動預(yù)測；3輸入數(shù)據(jù)應(yīng)包括數(shù)值天氣預(yù)報、歷史功率數(shù)據(jù)等；4預(yù)測模型應(yīng)具有多樣性，應(yīng)分析風(fēng)電場和光伏電站裝機擴容對發(fā)電的影響，支持改擴建中的風(fēng)電場和光伏電站的功率預(yù)測；5當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機組與光伏方陣混合布置時，預(yù)測模型中應(yīng)對風(fēng)力發(fā)電與光伏發(fā)電之間的相互影響進行分析。7.3.4超短期功率預(yù)測應(yīng)符合下列規(guī)定：1預(yù)測模型的輸入應(yīng)包括實測功率數(shù)據(jù)、實測氣象數(shù)據(jù)及設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)等；2功率預(yù)測應(yīng)每15min自動預(yù)測一次，自動滾動執(zhí)行。7.3.5功率預(yù)測的誤差統(tǒng)計應(yīng)符合下列規(guī)定：1應(yīng)能對任意時間區(qū)間的預(yù)測結(jié)果進行誤差統(tǒng)計；2應(yīng)能對多個預(yù)測結(jié)果分別進行誤差統(tǒng)計；3誤差統(tǒng)計指標(biāo)至少應(yīng)包括均方根誤差、平均絕對誤差、相關(guān)性系數(shù)、最大預(yù)測誤差等，各指標(biāo)應(yīng)按下列公式計算：均方根誤差(RMSE):平均絕對誤差(MAE):相關(guān)性系數(shù)(r):最大預(yù)測誤差(0max):δmax=max(|PPMi——i時刻的實際功率；Ppi——i時刻的預(yù)測功率；Cap——單個風(fēng)電場/光伏電站的開機容量；PM——所有樣本實際功率的平均值；Pp——所有預(yù)測功率樣本的平均值。7.4.1功率預(yù)測單次計算時間應(yīng)小于5min。7.4.2風(fēng)電場、光伏電站短期預(yù)測月均方根誤差應(yīng)小于20%,超短期預(yù)測第4h預(yù)測值月均方根誤差應(yīng)小于15%;短期預(yù)測月合格率應(yīng)大于80%,超短期預(yù)測月合格率應(yīng)大于85%,限電時段不參與統(tǒng)計。7.4.3系統(tǒng)服務(wù)器平均無故障時間(MTBF)不應(yīng)小于50000h。7.4.4系統(tǒng)月可用率應(yīng)大于99%。規(guī)范》GB51048、《35kV～110kV變電站設(shè)計規(guī)范》GB50059、8.2.3輔助和附屬建筑布置應(yīng)根據(jù)工藝要求和使用功能統(tǒng)一規(guī)8.2.4配電裝置布置應(yīng)使通向升壓變電站的線路在入口處的交8.2.5電站監(jiān)控室宜能觀察到進出變電站及儲能區(qū)域的主要出8.3.4施工道路宜與檢修道路相結(jié)合。施工道路路基寬度應(yīng)根1應(yīng)利用地形減少場地平整土石方量，降低場地平整的費2站區(qū)場地的最小坡度宜為0.5%～2%,應(yīng)與建筑物、道路8.4.2建(構(gòu))筑物及道路等標(biāo)高的確定應(yīng)滿足生產(chǎn)使用方便的8.4.4公共生活區(qū)自然地形坡度在5%～8%時，豎向布置宜采8.4.6主要生產(chǎn)建筑物的底層設(shè)計標(biāo)高應(yīng)高出室外地坪0.3m及以上，其他建筑物底層設(shè)計標(biāo)高應(yīng)高出室外地坪0.15m及8.7.3戶外儲能系統(tǒng)和集成在集裝箱內(nèi)的儲能系統(tǒng)，設(shè)備的防8.8.1站區(qū)安全防護系統(tǒng)的防護級別應(yīng)與被防護對象的風(fēng)險等綜合設(shè)置建筑物(群)和構(gòu)筑物(群)周界防GB/T10228、《三相配電變壓器能效限定值及能效等級》GB9.2.4儲能電站內(nèi)的變壓器容量應(yīng)與各儲能單元模塊最大充放9.3.2變電站匯流母線宜采用單母線或單母線分段接線。風(fēng)力9.3.7光伏發(fā)電站逆變器數(shù)量和升壓變?nèi)萘繎?yīng)根據(jù)光伏發(fā)電單9.4.1風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電站的變電站，當(dāng)有兩臺及以上主變壓器單元引接或設(shè)置UPS。9.5直流系統(tǒng)及UPS9.5.1控制直流母線宜采用單母線或單母線分段接線。采用單9.5.2操作電源宜采用兩組110V或220V蓄電池。蓄電池組應(yīng)2無人值班時應(yīng)全站事故停電2h的放電容量；滿足事故期間維持供電2h～3h的放電容量?？刹捎媚K化N+1冗余配置，容量應(yīng)滿足全站UPS負荷供電的9.5.7直流系統(tǒng)及UPS中當(dāng)儲能電站具備應(yīng)急供電功能時，宜9.6.1電站配電裝置的設(shè)計應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)9.6.2110kV及以上電壓等級配電裝置宜采用GIS設(shè)備或戶外中型配電裝置，35kV及以下電壓等級宜采用戶內(nèi)配電裝置開關(guān)9.7.1變電站無功功率補償裝置形式和容量應(yīng)按無功功率的分9.7.210kV～66kV并聯(lián)電容器組或濾波裝置布置形式應(yīng)根據(jù)9.7.310kV～66kV靜止無功補償裝置的相控電抗器和濾波支9.8.1電站應(yīng)按電力系統(tǒng)安全運行需要裝設(shè)下列保護及自動2按母線接線形式配置母線保護(失靈保護);9.8.2繼電保護和安全自動裝置的設(shè)計，應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準力發(fā)電場設(shè)計規(guī)范》GB51096、《電力系統(tǒng)安全自動裝置設(shè)計規(guī)9.8.5電站應(yīng)設(shè)置輔助控制系統(tǒng)，設(shè)備配置應(yīng)根據(jù)電站規(guī)模9.8.6輔助控制系統(tǒng)應(yīng)實現(xiàn)全站圖像監(jiān)視及安全警衛(wèi)、火災(zāi)報劃建設(shè)規(guī)模一次建成。電氣二次設(shè)備布置在聯(lián)合發(fā)電站聯(lián)合發(fā)電站風(fēng)電場儲能電站變電站變電站9.8.17電站宜采用有人值班或少人值班的控制方式。風(fēng)電場、9.8.18電站監(jiān)控系統(tǒng)宜采用兼容的軟硬件，構(gòu)成統(tǒng)一9.8.21變電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準《35kV~9.11.4當(dāng)集電線路采用架空線路時，應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準架空線路還應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準《風(fēng)力發(fā)電場設(shè)計規(guī)范》GB51096的規(guī)定。10.2.5建筑物應(yīng)預(yù)留設(shè)備搬入口，設(shè)備搬入51048的規(guī)定。10.2.9高度超過6m的建筑物應(yīng)在室外設(shè)置通向屋面的爬梯。10.2.10屋外構(gòu)筑物應(yīng)采用有效的防腐措施。鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)采用熱存池容積宜按最大一組電池組正負極兩罐酸液容量的100%他地區(qū)可根據(jù)工藝與設(shè)備需要確定。電池室內(nèi)不應(yīng)采用明火取11.3.4電池室內(nèi)設(shè)計溫度參數(shù)應(yīng)符合表11.3.4的規(guī)定。11.3.5電池室內(nèi)通風(fēng)量應(yīng)按空氣中的最大含氫量不超過0.7%13.0.2職業(yè)安全與職業(yè)病危害防護設(shè)施應(yīng)與主體工程同時設(shè)防通道設(shè)計均應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB變電站設(shè)計防火標(biāo)準》GB50229、《光伏發(fā)電站設(shè)計規(guī)范》GB裝置固定式和活動式防護裝置的設(shè)計與制造一般要求》GB/T13.0.10防非電離輻射和電離輻射設(shè)計應(yīng)符合現(xiàn)行國家職業(yè)衛(wèi)限值第2部分：物理因素》的規(guī)定?！督涣麟姎庋b置的過電壓保護和絕緣配合設(shè)計規(guī)范》GB/T《機械安全防護裝置固定式和活動式防護裝置的設(shè)計與制《電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波》GB/T14549中華人民共和國國家標(biāo)準《風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電站設(shè)計標(biāo)準》GB/T51437-2021,經(jīng)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部2021年6月28日以第124號公告批準發(fā)布。 5風(fēng)能、太陽能資源與電網(wǎng)特性分析 5.1一般規(guī)定 5.2風(fēng)能資源分析 5.3太陽能資源分析 5.5電網(wǎng)特性分析 6.2聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)配比 6.3主要設(shè)備選擇 6.5光伏發(fā)電系統(tǒng) 6.7聯(lián)合發(fā)電站發(fā)電量計算 7聯(lián)合發(fā)電功率預(yù)測系統(tǒng) 7.1一般規(guī)定 7.2硬件要求 8.1一般規(guī)定 8.6光伏方陣布置 9.2主變壓器 9.4站用電系統(tǒng) 9.6配電裝置 9.8電氣二次 9.9過電壓保護和接地 10建筑與結(jié)構(gòu) 10.1一般規(guī)定 10.2聯(lián)合發(fā)電站建筑 10.3聯(lián)合發(fā)電站結(jié)構(gòu) 11給水排水、暖通與空調(diào) 11.2給水排水 11.3暖通與空調(diào) 1.0.2發(fā)電裝機容量是指光伏發(fā)電系統(tǒng)和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)安裝的3.0.5為了分析擬選站址區(qū)風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電系統(tǒng)輸出功率5.1.2若站址范圍內(nèi)已開展連續(xù)一年以上的現(xiàn)場太陽能觀測數(shù)資源評估方法》GB/T18710的規(guī)定。選擇風(fēng)光儲電站所在地附站址區(qū)域應(yīng)建立風(fēng)能和太陽能資源測量站，為了便于管理和節(jié)約5.2.2風(fēng)能資源資料的整理和分析測量數(shù)據(jù)應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)率變化包括1min有功功率變化和10min有功功率變化”,參考此發(fā)電站有功功率變化速率應(yīng)滿足電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的要求，不應(yīng)超過10%裝機容量/min,允許出現(xiàn)因太陽能輻照度降低而引10min最大有功功率1min最大有功功率3發(fā)電站接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定》GB/T19964要求風(fēng)電場和光伏發(fā)電站配置功率預(yù)測系