大型风电场并网设计技术规范

1、大型风电场并网设计技术规范ICS中国标准文献分类号 备案号：NB中华人民共和国能源行业标准NB/T -2010大型风电场并网设计技术规范Design regulations for large-scale wind power connecting to the system2010-*-* 发布2010-*-* 实施国家能源局发布NB/T 20前 言11范围32引用标准43术语和定义64电网接纳风电能力研究85风电场接入系统96风电场技术规定97风电机组技术规定18IINBrr 20本标准是根据国家能源局关于委托开展风 电并网技术标准编制工作的函（国能电力 2009 167号）的安排编制的。

2、本标准与修订后的国家标准风电场接入电 力系统技术规定GB/Z 19963共同规定了风电 场并网的相关技术要求，国家标准规定了风电并 网的通用基本技术要求，本标准规定了大规模风 电并网的技术要求。本标准由国家能源局提出。本标准由能源行业风电标准化技术委员会 并网管理技术组归口。本标准主要起草单位：中国电力工程顾问集团公司本标准参加起草单位：中国电力科学研究院 本标准主要起草人：徐小东 宋璇坤 张琳郭佳李炜 李冰寒 韩小琪饶建业余小平迟永宁刘纯石文辉1总则l.o.i为使风电场接入电网设计更好地贯彻国家电力建设方针政策，规范 风电场接入电力系统，制定本规范。1.0.2本标准适用于以下大型风电项目：1

3、规划容量在200MW及以上的新建风电场或风电场群项目。2直接通过或汇集后通过220kV及以上电压等级线路与电网连接的新建或 扩建风电场。1. 0. 3风电场设计除应符合本标准的规定外，尚应符合国家现行有关标准的 规定。INBfT 202术语和定义下列定义和术语适用于本标准。2.0.1 风 电机组 wind turbine generator system; WTGS将风的动能转换为电能的系统。2.0.2 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）、汇集线路、主升压变压器及其他设 备组成的发电站。2.0.3 风电有效容量 e

4、ffective capacity of wind power根据风电的出力概率分布，综合考虑系统调峰和送出工程，使系统达到技术经济最优的风电最大出力，为风电有效容量。2.0.4 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。2.0.5 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。2.0.6风电场无功功率reactive power ofwind farm风电场输入到并网点的无功功率。2.0.7 功率变化率 power ramp rate在单位时间内风电场输出功率最大值

5、与最 小值之间的变化量和装机容量的比值。2.0.8 公共连接点 point of common coupling 风电场并网点和公共电网连接的第一落点。2.0.9风电机组低电压穿越 low voltage ride through of wind turbines当电网故障或扰动引起风电场并网点的电压跌落时，在一定电压跌落的范围内，风电机组能够不间断并网运行。I3电网接纳风电能力研究3.0.1风电场并网设计应开展电网接纳风电 能力专题研究。3.0.2电网接纳风电能力研究应统筹考虑能 源资源情况、风电出力特性、电网负荷特 性、电源结构和调频调峰能力等因素，分析风电有效容量，研究风电消纳方向，提

6、出电网接纳风电能力和输电方案等，并对 风电开发规模和进度提出建议。三三3. 0.3风电有效容量应以提高电网接纳风电 能力，提高风电发电量占全部发电量的比 重为目标，根据风电出力特性，综合比较电网调峰能力和工程经济性等因素确定o4风电场接入系统设计4.0.1风电场接入系统电压等级的确定，应考虑以下因素:1风电场的规划容量、送电距离和送电容量及其在系统中的地位与作用。简化接线，减少出线电压等级及回路数。3调度运行与事故处理的灵活性。对提高电网稳定的作用。4.0.2风电场送出线路应按照风电装机容量选择。风电场群通过500kV （或750kV）电压等级汇集送出的线路，其导线截面选 择应考虑风电有效容量

7、，经技术经济论证 后确定。4.0.3风电场升压站变电容量应按照风电装 机容量选择。对于通过220kV （或330kV） 汇集升压至500kV （或750kV）电压等级 接入公共电网的风电场群，其汇集站变电 容量选择应考虑风电有效容量，经技术经 济论证后确定。4.0.4风电场及所接入的公共连接点配置的 无功容量应结合风电场实际接入系统情 况，通过风电场接入系统无功专题研究来 确定，应按照分层分区的原则进行配置， 并应具有灵活的无功调节能力与检修备 用。无功配置须满足如下要求：1在公共电网电压处于正常范围内时，风电场应能控制并网点电压偏差在额定电压的一 3 %+7%范围内。2无功调节速度应能满足电

8、网电压调节需要。 必要时，加装快速无功补偿装置。5风电场技术规定5-1风电场有功功率5.1.1风电场应具有有功功率调节能力，配置有功功率控制系统，接收并自动执行调度部 门远方发送的有功功率控制信号。5.1.2风电场有功功率变化率限值应根据电力 系统的调频能力及其他电源调节特性确定。5.1.3在系统调频容量不足的情况下，可降低风电场有功功率。5.!. 4在电网发生故障或者特殊运行方式下， 若风电场的运行危及电网安全稳定，可将风 电场解列。事故处理完毕，电网恢复正常运 行状态后，应尽快恢复风电场的并网运行。5.2风电场无功功率5.2.1风电场应具备无功功率控制能力，配置无功电压控制系统。5.2.2

9、风电场升压站应采用有载调压变压器,应具有调整主变压器分接头控制风电场电压 的能力。5.2.3风电场首先充分利用风电机组的无功容 量及其调节能力，仅靠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 集中加装无功补偿装置。5-3风电场电能质量5.3.!当风电场所接入的公共连接点的闪变值 满足国家标准GB/T12326-2008电能质量电 压波动和闪变、谐波值满足国家标准 GB/T14549-1993电能质量 公用电网谐波、三相不平衡度满足国家标准GB/T15543-2008电能质量 三相电压不平衡的规定时，风 电场应能正常运行。5.3.2风电场在所接入的公共连接点引起的电 压变动d (

10、 % )应当满足表5. 3. 2的要求。分数表示;r表示电压变动频度，指单位时间内表532电压变动限值R (次/h)d (%)rl3lVrWlO2.5lOVrWlOO1.5100VrW10001注：d表示电压变动，为电压方均根值曲线 上相邻两个极值电压之差，以系统标称电压的百电压变动的次数(电压由大到小或由小到大各算 一次变动)。不同方向的若干次变动，如间隔时 间小于30ms,则算一次变动。5.3.3风电场所接入的公共连接点的闪变干扰值应满足GB 12326-2008电能质量 电压波动和闪变的要求。风电场引起的公共连接点上长时间闪变值按照风电场装机容量与 公共连接点上的干扰源总容量之比进行分

11、配。5.3.4风电场所接入的公共连接点的谐波注 入电流应满足GB/T 14549-1993电能质量 公用电网谐波的要求。风电场向公共连接 点注入谐波电流允许值按照风电场装机容量 与公共连接点上具有谐波源的发供电设备总 容量之比进行分配。5.4风电场模型和参数风电场应提供风电机组、风电场电力汇集系 统及控制系统的仿真计算等值模型和参数，用于风电场接入电力系统的规划、设计及调度运行。5.5风电场二次部分5.5.1风电场二次部分设计应符合以下要求：1风电场的二次设备及系统应符合电力二次 部分技术规范、电力二次部分安全防护要求及相 关设计规程。2风电场与电网调度部门之间的通信方式、传 输通道和信息传输

12、由电网调度部门作出规定，包 括提供遥测、遥信、遥控、遥调信号以及其他安全自动装置的种类，提供信号的方式和实时性要 求等。5.5.2在正常运行情况下，风电场向电网调度 部门提供的信号至少应当包括：1单台或分组风电机组运行状态；2风电场实际运行机组数量和型号；3风电场并网点电压；4风电场高压侧出线的有功功率、无功功率、 电流；5高压断路器和隔离开关的位置；6风电场的实时风速和风向。5., 3风电场继电保护应符合以下要求：1风电场相关继电保护、安全自动装置以及二 次回路的设计、安装应满足电网有关规定和反事 故措施的要求。2对并网线路，一般情况下仅在系统侧配置距 离保护，有特殊要求时，可配置纵联电流差

13、动保 护。3风电场应配备故障录波设备，该设备应具有 足够的记录通道并能够满足故障记录的技术规 定。故障录波设备应具备接入数据传输通道传至 电网调度部门的功能。5.5.4风电场调度自动化应符合以下要求:1风电场应配备计算机监控系统（或RTU）、电能量远方终端设备、二次系统安全防护设备、 调度数据网络接入设备等，并满足电网公司电网 二次系统设备技术管理规范要求o2风电场调度自动化系统远动信息采集范围 按电网公司调度自动化EMS系统远动信息接入 规定的要求接入信息量。3风电场电能计量点（关口）应设在电场与电网的产权分界处，计量装置配置应按电网公司关 口电能计量装置技术管理规范要求。4风电场调度自动化

14、、电能量信息传输宜采用 主/备信道的通信方式，直送电网调度部门。5风电场调度管辖设备供电电源应采用不间 断电源装置（UPS）或站内直流电源系统供电，UPS电源在交流供电电源消失后，其带负荷运行 时间应大于40分钟6风电场应配置PMU系统。7风电场应釆用与电网调度部门统一的GPS时钟系统。8风电场二次系统安全防护应符合国家电力监管委员会相关规定。5.5.5风电场通信应符合以下要求：!风电场接入系统时应具备两条路由通道，其 中至少有一条光缆通道。2风电场与系统直接连接的通信设备如光纤传输设备、PCM终端设备、调度程控交换机、数 据通信网、通信监测等设备需与系统接入端设备 相一致。风电场内的通信设备

15、配置按相关的设计规程执行。5.6风电场测试5.6.1风电场接入电网测试由具备相应资质的 机构进行。5.6.2风电场测试应包括以下内容：1有功/无功控制能力测试。2电能质量测试，包含电压变动、闪变与谐波。风电机组低电压穿越能力的测试和基于仿真的风电场低电压穿越能力的验证。5-7风电场有功功率预测 5.7.1风电场应具有有功功率预测能力，可提 供048h短期以及15min4h超短期风 电功率预测值。6风电机组技术规定6.1有功功率控制6.1.1风电机组应具有有功功率控制能力，接 收并自动执行风电场发送的有功功率控制信 号，有功功率控制范围可以在20%100%（对 应风况的最大输出功率）的范围内平稳

16、调节。6.1.2风电机组应具有就地和远端有功功率控 制的能力。6.2无功功率控制6. 2.1风电机组应具有无功功率控制能力O6.2.2当风电场并网点的电压偏差在一10%+ 10%之间时，风电机组应能正常运行。6.3频率调节6. 3.1电网频率变化在49. 5Hz50. 5Hz范围内时，风电机组应具有连续运行的能力。6. 3.2电网频率低于47. 5Hz时，风电机组的持 续运行能力根据风电机组允许运行的最低频 率而定。6.3.3电网频率变化在47. 5Hz49. 5 Hz范围 内时，风电机组应具有至少运行10分钟的能 力。6.3.4电网频率变化在50. 5Hz51Hz范围内 时，风电机组应具有至

17、少运行2分钟的能力。6.4低电压穿越6.4.1风电机组应具有低电压穿越能力。风电 机组低电压穿越能力的技术要求如图1所 示：0电网故障引起电压跌落风电机组可以'要求风电机组不间断并网运行一9876543210 SO.O.O.SSSSO. bl从电网切出r-1L00.62512时间 （s）34图1风电机组低电压穿越要求 注：风电场并网点电压在图中电压轮廓线以上，风电机组应具有不间断并网运行的能力;并网点电压在图中电压轮廓线以下时，风电场内 风电机组允许从电网切出。6.4.2风电机组应具有在并网点电压跌至20%额定电压时能够维持并网运行625ms的低电 压穿越能力。6.4.3风电场并网点电压在发生跌落后2S内能够恢复到额定电压的90%时，风电机组应具有不间断并网运行的能力。6. 4.4在电网故障期间没有切出的风电机组， 其有功功率在故障清除后应以至少10%