南方电网风电场无功补偿及电压控制技术要求规范QCSG1211004-.doc

目目 次次前言 II1 X 围 12 规 X 性引用文件 13 术语和定义 14 电压质量 3 电压偏差 3 电压波动与闪变 35 无功电源与容量配置 3 无功电源 3 无功容量配置 36 无功补偿装置 3 根本要求 3 运行电压适应性 47 电压调节 4 控制目标 4 控制模式 48 无功电压控制系统 4 根本要求 4 功能和性能 59 监测与考核 5 无功和电压考核点 5 无功和电压考核指标 5 无功和电压监测装置 510 无功补偿与电压控制并网测试 5 根本要求 5 检测内容 5前前言言本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规如此起草。本规定由中国南方电网某某公司系统运行部提出、归口并负责解释。本标准起草单位：中国南方电网某某公司系统运行部，某某电网某某公司电力科学研究院本标准主要起草人：吴俊、曾杰、苏寅生、盛超、陈晓科、宋兴光、李金、杨林、X正富、王钤、X梦娜南方电网风电场无功补偿与电压控制技术规南方电网风电场无功补偿与电压控制技术规 X1X 围本标准规定了风电场接入电力系统无功补偿与电压控制的一般原如此和技术要求。本标准适用于通过35kV与以上电压等级输电线路与电力系统连接的风电场，通过其他电压等级集中接入电网的风电场可参照执行。2规 X 性引用文件如下文件对于本文件的应用是必不可少的。但凡注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。但凡不注日期的引用文件，其最新版本包括所有的修改单适用于本文件。GB/T 12325 电能质量 供电电压偏差GB/T 12326 电能质量 电压波动和闪变GB/T 19963 风电场接入电力系统技术规定GB/T 20297 静止无功补偿装置SVC现场试验GB/T 20298 静止无功补偿装置SVC功能特性SD 325 电力系统电压和无功电力技术导如此试行DL/T 1215.1 链式静止同步补偿器 第 1 局部：功能规 X 导如此 DL/T 1215.4 链式静止同步补偿器 第 4 局部：现场试验Q/CSG110008 南方电网风电场接入电网技术规 XQ/CSG 110014 南方电网电能质量监测系统技术规 XQ/CSG 1101011 静止同步补偿器STAT技术规 X3术语和定义如下术语和定义适用于本标准。3.1风电机组 wind turbine generator system; WTGS将风的动能转换为电能的系统。3.2风电场 wind farm；wind power plant由一批风电机组或风电机组群包括机组单元变压器、聚集线路、主变压器与其他设备组成的发电站。3.3风电场并网点 point of interconnection of wind farm风电场升压站高压侧母线或节点。3.4公共连接点point of mon coupling风电场接入公用电网的连接处。3.5风电场送出线路 transmission line of wind farm从风电场并网点至公共连接点的输电线路。3.6风电场有功功率 active power of wind farm风电场输入到并网点的有功功率。3.7风电场无功功率 reactive power of wind farm风电场输入到并网点的无功功率。3.8风电机组/风电场低电压穿越 low voltage ride through of wind turbine/wind farm当电力系统事故或扰动引起并网点电压跌落时，在一定的电压跌落X围和时间间隔内，风电机组/风电场能够保证不脱网连续运行。3.9风电机组/风电场高电压穿越 high voltage ride through of wind turbine/wind farm当电力系统事故或扰动引起并网点电压升高时，在一定的电压升高X围和时间间隔内，风电机组/风电场能够保证不脱网连续运行。3.10风电场无功电源 reactive power source of wind farm风电场内的风电机组、并联电容器、并联电抗器、静止无功补偿装置、静止同步补偿器、同步调相机等无功补偿装置。3.11风电场无功容量 reactive power capacity of wind farm风电场内全部无功电源的无功容量总和，可分为容性无功容量和感性无功容量。3.12动态无功补偿装置 dynamic reactive power pensation equipment与系统并联连接、可以根据控制目标自动连续调节其输出的容性或感性无功电流的无功补偿装置，包括同步调相机、静止无功补偿装置、静止同步补偿器等。3.13风电场动态无功补偿装置响应时间 response time of wind farm dynamic reactive powerpensation equipment风电场内动态无功补偿装置自并网点电压异常升高或者降低达到触发设定值开始，直到动态无功补偿装置实际输出值的变化量达到控制目标值与初始值之差的90%所需的时间。3.14风电场无功电压控制系统响应时间 response time of wind farm voltage/reactive power control system风电场无功电压控制系统自接收到电力调度机构实时下达或预先设定的无功功率/电压控制指令开始，直到风电场实际无功功率/电压值的变化量达到为控制目标值与初始值之差的90%所需的时间。3.15电压合格率 voltage eligibility rate实际运行电压偏差在限值X围内累计运行时间与对应的总运行统计时间的百分比。电压监测统计的时间单位为“min。电压合格率的计算公式为：4电压质量4.1电压偏差风电场接入电力系统后，并网点的电压偏差应满足 GB/T 12325 和 SD 325 的要求。特殊情况下，限值也可以由电网运营企业和风电场开发运营企业根据电网特点、风电场位置与规模等共同确定。4.2电压波动与闪变风电场所接入的并网点的闪变干扰值应满足GB/T 12326的要求，其中风电场引起的长时间闪变值按照风电场装机容量与并网点上的干扰源总容量之比进展分配。1tP5无功电源与容量配置5.1无功电源风电机组应具有一定的无功容量，满足风电机组无功功率在额定有功功率输出功率因数所确定的运行X围，且在该X围内动态可调。5.1.2 风电场应充分利用风电机组的无功容量与其调节能力，当风电机组的无功容量不能满足系统电压调节需要时，应在风电场加装适当容量的集中无功补偿装置，其中动态无功补偿装置的容量应不小于总补偿容量的50%。5.2无功容量配置5.2.1 风电场的无功容量应按照分电压层和分电区根本平衡的原如此进展配置，并满足检修备用要求。5.2.2 对于直接接入公共电网的风电场，其配置的容性无功容量能够补偿风电场满发时聚集线路、主变压器的感性无功与风电场送出线路的一半感性无功之和，其配置的感性无功容量能够补偿风电场送出线路的一半充电无功功率与风电场自身的容性无功功率。5.2.3 对于通过220kV风电聚集系统升压至500kV电压等级接入公共电网的风电场群中的风电场，其配置的容性无功容量能够补偿风电场满发时聚集线路、主变压器的感性无功与风电场送出线路的全部感性无功之和，其配置的感性无功容量能够补偿风电场送出线路的全部充电无功功率与风电场自身的容性无功功率。5.2.4 风电场配置的无功补偿装置类型与其容量X围应结合风电场实际接入情况，通过风电场接入电力系统无功电压专题研究来确定。6无功补偿装置6.1根本要求在电网正常运行情况下，风电场无功补偿装置应适应电网各种运行方式变化和运行控制要求。6.1.2 风电场无功动态调整的响应速度应与场内风电机组的低电压穿越/高电压穿越能力相匹配。6.1.3 风电场内动态无功补偿装置的响应时间应不大于30ms。6.2运行电压适应性风电场内无功补偿装置在电压正常波动、电压异常等不同运行工况下，应按照表1中的要求运行。表 1 不同电压水平下无功补偿装置运行时间要求风电场并网点工频电压值 UTp.u.运行时间0UT由无功补偿装置特性决定0.2 UT不少于 Q/CSG110008 中低电压穿越能力要求的持续时间0.9 UT连续运行1.10 UT由系统运行条件决定7电压控制7.1控制目标当公共电网电压处于正常 X 围内时，风电场应能够控制其并网点电压在额定电压的97%107%X 围内；具体控制目标值可为并网点电压值或风电场无功功率值，该控制值由电力调度机构下发。7.2控制模式7 风电场的无功电源应具有多种控制模式，包括恒无功功率控制、恒功率因数控制和恒电压控制等，具备根据调度指令自动切换控制模式的能力。7 风电场变电站的主变压器宜采用有载调压变压器。7 风电场应具有 GB/T 19963 规定的低电压穿越能力；在低电压穿越过程中，风电场内的动态无功补偿装置应投运，且具有以下动态无功支撑能力：a当风电场并网点电压处于标称电压的 20%90%区间内时，风电场应能够通过注入无功电流支撑电压恢复；b自并网点电压跌落出现的时刻起，无功电流注入持续时间应不少于该低电压持续的时间。8无功电压控制系统8.1根本要求风电场应配置无功电压控制系统，具备无功功率与电压控制能力。在电网正常运行或者扰动后动态恢复过程中，根据电力调度机构指令，风电场无功电压控制系统自动调节其发出或吸收的无功功率，实现对并网点电压或无功功率的控制，其控制速度应能满足电网电压调节的要求。8.2功能和性能8 风电场无功电压控制系统应通过协调控制风电机组的无功出力、风电场无功补偿装置的无功输出以与风电场变电站的主变压器分接头位置实现风电场的无功功率与电压调节。8 风电场无功电压控制系统应与电力调度机构实现双向通信，能够实时接收电力调度机构下发的控制指令。风电场无功电压控制系统响应时间应不超过 30s，电压控制误差绝对值不超过 0.5%，无功功率控制误差绝对值不超过 5%。9监测与考核9.1无功和电压考核点风电场无功和电压考核点为风电场并网点。9.2无功和电压考核指标风电场无功和电压考核指标为风电场并网点的无功功率、电压合格率、电压波动与闪变等。9.3无功和电压监测装置风电场应在风电场并网点配置无功和电压监测装置，监测装置应具有连续监测和统计功能，其配置和技术要求应符合Q/CSG 110014。10无功补偿与电压控制并网测试10.1根本要求风电场无功补偿与电压控制并网测试包含于风电场接入电网检测，该测试应符合Q/CSG 110008的要求。10.2检测内容检测应按照国家或有关行业对风电场接入电网运行制定的相关标准或规定进展，应包括但不仅限于以下内容：a)风电场无功/电压控制能力检测；b)风电场电压质量测试；c)风电场无功补偿装置现场性能检测。