国网电科院-光伏电站接入电网技术规范

1、光伏电站接入电网技术规定国网电力科学研讨院2021.10.20 汇 报 内 容技术规定编制背景编制原那么主要内容引见后继任务1. 技术规定编制的背景条件近10年全球太阳能光伏产业年均增长41.3%，近5年为49.5%。中国曾经为世界上最大的光伏电池组件消费国，2021年产量到达了2540.7MW，约占世界产量的40%。3 月26日公布光电建筑运用财政补助政策、7月26日公布 “金太阳示范工程 政策，敦煌10MW光伏工程胜利招标，将大力推进建筑光电和大规模光伏电站的建立。即将出台的也将明确指出，到2020年中国光伏发电的装机总量将到达2000万千瓦。国内太阳能发电开展情势逼人1. 技术规定编制的

2、背景条件电能质量问题光伏发电并网逆变器易产生谐波、三相电流不平衡，输出功率不确定性易呵斥电网电压动摇、闪变，需求电网配置相应电能质量治理安装。光伏发电大规模运用对电网运转提出挑战浙江示范工程在10kV接入、400V接入、220V接入系统中，都检测到谐波电流总畸变率偏高的问题。随着容量的增大，谐波电流对电网的影响将进一步加大。1. 技术规定编制的背景条件运转控制问题光伏电源出力随机且变化幅度大，需求添加电网的旋转备用容量进展调理；供电可靠性目的分析、电压无功控制、电能计量计费以及与电网自动化系统的信息交互等各种运转控制措施也存在技术问题。光伏发电大规模运用对电网运转提出挑战西藏羊八井100kW电

3、站：最大功率变化率每分钟70；浙江示范工程运转3个月：250kW屋顶工程实测最大功率变化率为每分钟2060kW屋顶工程实测最大功率变化率为每分钟251. 技术规定编制的背景条件电网平安问题大量分布式光伏电源接入配电网后，原来辐射状配电网络变为多电源构造，需加装或改换维护及自动化安装；光伏电源引起的自给非正常孤岛问题，需加装有效的反孤岛维护。光伏发电大规模运用对电网运转提出挑战日本2.2MW太阳城工程：大量配电网维护改换；浙江示范工程：加装低周、低压解列、过流等维护；校核和调整10kV电流速断、延时电流速断、过流维护、反向缺点维护定值。1. 技术规定编制的背景条件现有并网规范短少电网的规划、平安

4、运转和可靠性等重要内容；尚未建立光伏并网的检测规范和管理体系；GB/Z 19964-2005已超运用期限； 现有规范GB/T 19939-2005GB/T 20046-2006仅针对小型光伏电站电能质量和根本平安性提出了要求。现有技术规范不能满足光伏电站大规模并网的需求1. 技术规定编制的背景条件在规范缺失的情况下，光伏逆变器消费厂商无法设计开发满足电网需求的逆变器产品。不利于光伏系统集成商进展规范化的光伏系统设计和设备选型。不利于电网部门进展并网光伏电站的规范管理，对现有继电维护系统进展整定和改造。规范的欠缺不利于光伏发电在国内的推行运用1. 技术规定编制的背景条件受能源局委托、国家电网公司

5、组织编制了5月16日，国家电网公司组织内部专家在南京召开了对技术规定的第一次讨论会6月16日，国家能源局组织相关行业专家在北京召开了第二次讨论会6月27日，国家电网公司组织相关行业专家在北京召开了第三次讨论会7月21日，上报国家能源局7月30日，国家电网公司促进新能源开展任务会议上发布 汇 报 内 容技术规定编制背景编制原那么主要内容引见后继任务2. 技术规定编制原那么技术规定的编制应充分利用现有的国际国内规范，与现行规范不冲突、不抵触。充分自创已有的国际国内规范标准号名 称国外IEC 61727-2004光伏（PV）系统-电网接口特性IEC 61173-1992光伏发电系统过压保护导则IEC

6、 62116-2008并网光伏逆变器防孤岛测试标准IEEE 1373-1999并网光伏系统测试方法和规程推荐标准IEEE 929-2000光伏系统电网接口推荐标准IEEE 1547-2003分布式电源并网接口标准UL 1741-2001应用于电力系统的逆变器、控制器标准VDE 0126.1.1-2006低压配电网用逆变器规范国内GB-Z 19964-2005光伏发电站接入电力系统技术规定GB-T 19939-2005光伏系统并网技术要求GB-T 20046-2006光伏（PV）系统电网接口特性2. 技术规定编制原那么我国的太阳能光伏发电与欧洲等国家以“分散开发、低电压就地接入的开展方式不同，呈

7、现出“以大规模集中开发、中高压接入与分散开发、低电压就地接入并举的开展特征。长久来看，太阳能发电在2030年后具备成为战略能源的资源、技术、本钱和环境优势，2050年后能够成为重要的能源供应来源。当光伏发电在电网电源中的比例到达一定规模时，必需思索其对电网电压频率控制的影响，必需对光伏电站进展科学合理的调度运转控制。综合思索我国光伏发电开展的特点和趋势2. 技术规定编制原那么目前，我国并网光伏电站的建立尚处于实验示范阶段，尚无一致的设计规范和接入规范。光伏系统集成商尚未思索与电网的交互影响。对于接入低压民用配电网的光伏系统，很多地域电网暂不具备与其进展实时通讯的才干。针对国际上曾经开场关注的光

8、伏并网新问题，在规范中思索了一些前瞻性的技术要求如光伏电站的低电压耐受才干等等。结合电网和光伏发电技术现状，思索一定的前瞻性2. 技术规定编制原那么技术规定的编制和运用，应有利于光伏逆变器厂商规范其逆变器性能目的，消费出满足电网要求的产品技术规定的编制和运用，应有利于对光伏电站的系统集成商进展合理的光伏电站设计包括容量、接入电压等级、维护配置、监控通讯等和关键设备选型经过技术规定的编制和运用，可规范光伏电站综合控制系统所需具备的功能和性能目的，有利于引导光伏系统集成商开发具备有功和无功控制、可以与电网调度部门通讯的先进的综合控制系统有利于引导光伏制造和集成商进展产品和系统设计2. 技术规定编制

9、原那么经过技术规定可以规范化光伏电站所需具备的有功、无功控制性能，有利于电网进展平安稳定校核计算。经过技术规定可以规范光伏电站的缺点维护特性，有利于电网进展合理的继电维护配置。经过技术规定可以让电网掌握光伏电站的运转形状和运转规律，制定节约化的调度运转战略。有利于规范电网进展科学的接入电网设计和运转控制 汇 报 内 容技术规定编制背景编制原那么主要内容引见后继任务主要内容其它要求并网性能光伏电站接入电网技术规定电能质量要求功率控制与电压调理电网异常时的呼应特性平安与维护普通原那么通用技术条件电能计量要求通讯与信号系统测试要求整体内容引见主要内容按照电压等级对光伏电站进展分类3.1 普通原那么小

10、型光伏电站 接入电压等级为0.4kV低压电网的光伏电站中型光伏电站 接入电压等级为1035kV电网的光伏电站大型光伏电站 接入电压等级为66kV及以上电网的光伏电站根据能否允许经过公共衔接点向公用电网送电，可分为可逆和不可逆的接入方式 定义了可逆和不可逆接入方式小型光伏电站安装容量普通不大于200kWp主要内容在线监测要求 需加装在线监测安装3.2 电能质量要求大中型光伏电站 数据可以远传小型光伏电站 具备一年及以上的存储才干详细要求 参照现有相关国家和国际规范谐波GB/T 14549-1993电压偏向GB/T 12325-2021电压动摇和闪变GB/T 12326-2021电压不平衡度GB/

11、T 15543-2021直流分量IEEE-1547主要内容3.3 功率控制和电压调理需求安装有功功率控制系统，具备限制最大功率输出以及限制输出功率变化率的才干具备根据电网频率、调度部门指令等信号自动调理电站的有功功率输出的功能，确保输出功率及变化率不超越给定值光伏电站的起停操作需思索最大功率变化率的约束有功功率调节根本原那么：大中型光伏电站应具备一定的电源特性，可以在一定程度上参与电网的电压和频率调理主要内容3.3 功率控制和电压调理大中型光伏电站电压调理方式包括调理光伏电站的无功功率、无功补偿设备投入量以及调整变压器的变比等。在接入设计时，应重点研讨其无功补偿类型、容量以及控制战略。大中型光

12、伏电站的功率因数应可以在0.98超前0.98滞后范围内延续可调无功电压调节在其无功输出范围内，大中型光伏电站应具备根据并网点电压程度自动调理无功输出的才干，其调理方式和参数应可由电网调度机构远程设定根本原那么：大中型光伏电站应具备一定的电源特性，可以在一定程度上参与电网的电压和频率调理主要内容3.3 功率控制和电压调理有功功率调理性能暂不作要求输出有功功率大于其额定功率的50时，功率因数应不小于0.98超前或滞后。输出有功功率在其额定功率的20%-50%之间时，功率因数应不小于0.95超前或滞后小型光伏电站根本原那么：小型光伏电站当做负荷对待，应尽量不从电网吸收无功或向电网发出无功。主要内容3

13、.4 电网异常时的呼应特性根本原那么：小型光伏电站当做负荷对待，在电网频率和电压发生异常时应尽快切除并网点电压最大分闸时间U 0.5 UN0.1秒50UN U 85%UN2.0秒85UN U 110%UN连续运行110% UN U 135%UN2.0秒135%UN U0.05秒小型光伏电站在电网电压异常的呼应要求 参照GB/T 19939-2005 主要内容3.4 电网异常时的呼应特性根本原那么：小型光伏电站当做负荷对待，在电网频率和电压发生异常时应尽快切除小型光伏电站在电网频率异常的呼应要求： 对于小型光伏电站，当并网点频率超越49.550.2赫兹的范围时，应在0.2秒内停顿向电网线路送电。

14、假设在指定的时间内频率恢复到正常的电网继续运转形状，那么无需停顿送电。主要内容3.4 电网异常时的呼应特性根本原那么：大中型光伏电站该当做电源对待，应具备一定的耐受电网频率和电压异常的才干，可以为坚持电网稳定性提供支撑。大中型光伏电站的低电压耐受才干要求当并网点电压在右图中电压轮廓线及以上的区域内时，光伏电站必需保证不延续并网运转并网点电压在右图电压轮廓线以下时，允许光伏电站停顿向电网线路送电。引荐UL1设定为0.2倍额定电压，T1设定为1秒、T2设定为3秒参数选择主要思索与电网继电维护配合主要内容3.4 电网异常时的呼应特性根本原那么：大中型光伏电站该当做电源对待，应具备一定的耐受电网频率和

15、电压异常的才干，可以为坚持电网稳定性提供支撑。大中型光伏电站在电网异常频率下的允许运转时间频率范围运行要求低于48Hz根据光伏电站逆变器允许运行的最低频率或电网要求而定48Hz-49.5Hz每次低于49.5Hz时要求至少能运行10分钟49.5Hz-50.2Hz连续运行50.2Hz-50.5Hz每次频率高于50.2Hz时，光伏电站应具备能够连续运行2分钟的能力，实际运行时间由电网调度机构决定；此时不允许处于停止状态的光伏电站并网。高于50.5Hz在0.2秒内停止向电网线路送电，且不允许停运状态的光伏电站并网。主要内容3.5 平安与维护根本原那么：光伏电站或电网异常、缺点时，为保证设备和人身平安，

16、应具有相应继电维护功能，保证电网和光伏设备的平安运转，确保维修人员和公众人身平安根本要求：- 符合可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求。明显断开点- 在逆变器输出汇总点必需设置易于操作、可闭锁、且具有明显断开点的并网总断路器主要内容3.5 平安与维护在120倍额定电流以下，光伏电站延续可靠任务时间应不小于1分钟在120%150%额定电流内，光伏电站延续可靠任务时间应不小于10秒当检测到电网侧发生短路时，光伏电站向电网输出的短路电流应不大于额定电流的150%。过流与短路维护编制阐明：参照现有的国家规范GB/T 19939-2005 光伏电站应具备一定的过载过电流才干光伏电站的输出短路电流应有限制

17、，以便在接入电网设计时进展继电维护整定校核计算主要内容3.5 平安与维护光伏电站必需具备快速监测孤岛且立刻断开与电网衔接的才干，其防孤岛维护应与电网侧线路维护相配合光伏电站的防孤岛维护必需同时具备自动式和被动式两种，应设置至少各一种自动和被动防孤岛维护防孤岛效应编制阐明：参照现有的国家规范GB/T 19939-2005 防孤岛维护必需与电网继电维护亲密配合主要内容3.5 平安与维护逆功率维护当检测到逆向电流超越额定输出的5时，光伏电站应在0.52秒内停顿向电网线路送电。恢复并网系统发生扰动后，在电网电压和频率恢复正常范围之前光伏电站不允许并网，且在系统电压频率恢复正常后，光伏电站需求经过一个可

18、调的延时时间后才干重新并网，这个延时普通为20秒到5分钟，取决于当地条件。其它部分编制阐明：参照现有的国家规范GB/T 19939-2005 主要内容3.6 通用技术条件防雷和接地：参照SJ/T11127、IEC 60364-7-712电磁兼容：光伏电站应具有符合相关规范的抗电磁干扰的才干，同时，设备本身产生的电磁干扰不应超越相关设备规范。主要内容编制阐明：参照现有相关规范耐压要求：光伏电站的设备必需满足相应电压等级的电气设备耐压规范抗干扰要求：并网点电能质量符合国标时应可以坚持正常运转平安标识小型光伏电站：GB 2894 和GB 16179主要内容3.7 电能计量明确计量点：并网前应明确上网电量和用网电量计量点，原那么上设置在产权分界的光伏电站并网点采用符合规范的计量安装：DL/T448GB/T 17883DL/T 614DL/T 645主要内容大中型光伏电站需配置主副两套电能表电能计量安装需进展检测和验收电能表需具备多种功能：双向有功和四象限无功计量功能、事件记录功能，配有规范通讯接口，具备本地通讯和经过电能信息采集终端远程通讯的功能主要内容3.8 通讯与信号根本原那么：大中型光伏电站的通讯系统应以满足电网平安