2023风电场光伏电站故障穿越参数整定

T/CSEEPAGE1PAGE8风电场光伏电站故障穿越参数整定技术导则风电场光伏电站故障穿越参数整定技术导则PAGE9目次TOC\o"1-7"\h\z1适用范围 52规范性引用文件 53术语和及/与定义 54符号、代号和缩略语 65总则 86故障穿越控制参数 87基础数据准备 98关键参数提取及整定 9附录A（资料性附录）针对暂态过电压问题的风电场光伏电站故障穿越参数整定 10

风电场光伏电站故障穿越参数整定技术导则适用范围本文件规定了风电场、光伏电站故障穿越参数整定技术原则及方法。本文件适用于通过110（66）kV及以上电压等级接入电力系统的新建或改（扩）建风电场；适用于通过35kV及以上电压等级接入电力系统的新建或改（扩）建光伏发电站；对于通过其它电压等级接入的风电场、光伏电站和已建电站可参照执行。规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；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。GB38755电力系统安全稳定导则GB/T19963.1风电场接入电力系统技术规定第1部分陆上风电GB/T19964光伏发电站接入电力系统技术规定GB/T32892光伏发电系统模型及参数测试规程NB/T31053风电机组电气仿真模型验证规程NB/T31075风电场电气仿真模型建模及验证规程术语和定义下列术语和定义适用于本文件。风电场windfarm,windpowerplant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。光伏发电站photovoltaic(PV)powerstation利用光伏电池的光生伏特效应，将太阳辐射能直接转换成电能的发电系统，一般包含变压器、逆变器和光伏方阵，以及相关辅助设施等。光伏逆变器photovoltaic(PV)inverter将光伏方阵的直流电变换成交流电的设备。并网点pointofconnection（POC）对于有升压站的风电场或光伏电站，指升压站高压侧母线或节点；对于无升压站的风电场或光伏电站，指风电场或光伏电站的输出汇总点。故障穿越能力faultride-throughability当电力系统事故或扰动引起风电场或光伏电站并网点电压变化时，在一定的电压变化范围和时间间隔内，风电场或光伏电站具备不脱网持续稳定运行的能力。当并网点电网电压恢复至正常运行水平时，风电场或光伏电站具备恢复至稳态运行状态的能力。包括低电压穿越、高电压穿越、高-低电压连续穿越能力。低电压穿越undervoltageridethrough风电场或光伏电站在电网电压突降的有限时间内保持连接的能力。高电压穿越overvoltageridethrough风电场或光伏电站在电网电压突升的有限时间内保持连接的能力。高-低电压连续穿越over-undervoltagecontinuousridethrough风电场或光伏电站在电网电压突升突降的连续过程中保持连接的能力。故障穿越恢复fault-throughrecovery风电场或光伏电站在低电压穿越/高电压穿越/高-低电压连续穿越后，电网电压恢复至正常运行水平至风电场或光伏电站恢复至稳态运行状态的过程。故障穿越参数整定Faultride-throughparametersetting针对电网交、直故障引起电压、功角或频率稳定问题，通过整定风电场、光伏电站故障穿越控制参数，优化风电场、光伏电站故障穿越期间的有功、无功控制特性，以改善其并网适应性和电网电压、功角和频率恢复特性。符号和缩略语下列符号、代号和缩略语适用于本文件。变量Uterm风电机组、光伏逆变器的机端电压，变量Iq_UVRT风电机组、光伏逆变器的低电压穿越期间无功电流，变量Ip_UVRT风电机组、光伏逆变器的低电压穿越有功电流，变量P0风电机组、光伏逆变器的故障前有功功率，变量，针对高/低/连续电压穿越情况为进入连续穿越前的有功功率Ip0风电机组、光伏逆变器的故障前有功电流，变量，针对高/低/连续电压穿越情况为进入连续穿越前的有功电流Iq0风电机组、光伏逆变器的故障前无功电流，变量，针对高/低/连续电压穿越情况为进入连续穿越前的无功电流Iq_OVRT风电机组、光伏逆变器的高电压穿越期间无功电流，变量Ip_OVRT风电机组、光伏逆变器的高电压穿越期间有功电流，变量参数UUV风电机组、光伏逆变器的低电压穿越阈值，参数，根据GB/T19963.1和GB/T19964要求设定Kqv_UVRT风电机组、光伏逆变器的低电压穿越无功电流系数，参数，根据GB/T19963.1和GB/T19964要求设定范围，初始计算推荐值标准要求的最小值Iq_set_UV风电机组、光伏逆变器的低电压穿越无功电流偏置，参数，可调节范围0~1pu，初始计算推荐值0KIP_UVRT风电机组、光伏逆变器的低电压穿越有功电流系数，参数，可调节范围0~1，初始计算推荐值0.5IP_set_UV风电机组、光伏逆变器的低电压穿越有功电流偏置，参数，可调节范围0~1pu，初始计算推荐值0puImax风电机组、光伏逆变器的最大电流值，参数，根据实际设备过流能力设定，推荐值1.0~1.05pu，初始计算推荐值1.05puKP_UVRT风电机组、光伏逆变器的低电压穿越有功功率系数，参数，可调节范围0~1Pset_UV风电机组、光伏逆变器的低电压穿越有功功率偏置，参数，可调节范围0~1puUOV风电机组、光伏逆变器的高电压穿越阈值，参数，根据GB/T19963.1和GB/T19964要求设定Kqv_OVRT风电机组、光伏逆变器的高电压穿越无功电流系数，参数，根据GB/T19963.1和GB/T19964要求设定范围，初始计算推荐值标准要求的最小值Iq_set_OV风电机组、光伏逆变器的高电压穿越无功电流偏置，参数，可调节范围0~1pu，初始计算推荐值0puKP_OVRT风电机组、光伏逆变器的高电压穿越有功功率系数，参数，可调节范围0~1，初始计算推荐值1Pset_OV风电机组、光伏逆变器的高电压穿越有功功率偏置，参数，可调节范围0~1pu，初始计算推荐值1pudIP_RECOVERY风电机组、光伏逆变器的有功功率恢复速率，参数，可调节范围0~8pu/s,初始计算推荐值1pu/s。Tiqfrt_RECOVERY风电机组、光伏逆变器的无功电流回退时间，参数，可调节范围10~40ms，初始值计算推荐值40ms。总则目的电力系统规划和运行机构根据电网需求，开展风电场、光伏电站（以下统称场站）的暂态性能优化工作，通过整定场站故障穿越期间的有功、无功控制参数，实现其暂态性能优化，用于提升场站并网适应性和电网稳定性。实施主体本文件规定了场站暂态性能优化的内容及故障穿越参数整定的方法，由省级电网及以上电网规划和运行机构提出。所属区域内场站具体实施和实现场站的故障穿越参数修改，参数验证流程参照GB/T32892、NB/T31053和NB/T31075执行。整定步骤场站故障穿越参数整定的步骤包括基础数据准备，安全稳定分析及问题识别，提取场站关键参数，场站关键参数灵敏度分析及整定，安全稳定校核。整定原则场站故障穿越参数整定应基于机电暂态仿真计算，必要时可用电磁暂态仿真计算校核整定结果。涉及整定参数应能应用于设备，风电机组、光伏逆变器、SVG、场站的参数整定应在设备允许的范围内。故障穿越控制参数场站故障穿越参数整定包括风电机组、光伏逆变器、SVG的故障穿越及恢复过程的控制参数。低电压穿越控制参数场站低电压穿越的无功电流和有功电流表达如下：Iq_UVRT=minKIp_UVRT=minKIP_UVRT低电压穿越控制参数有：UUV、Kqv_UVRT、Iq_set_UV、KIP_UVRT、IP_set_UV、KP_UVRT、Pset_UV。故障恢复的控制策略主要涉及参数有：dIP_RECOVE、Tiqfrt_RECOVERY。场站低电压穿越的有功控制可设定为定电流控制模式和定功率控制模式，推荐设置定电流控制模式。高电压穿越控制参数场站高电压穿越的无功电流和有功电流表达如下：Iq_OVRT=minKIp_OVRT=minKP_OVRT高电压穿越控制参数有：UOV、Kqv_OVRT、Iq_set_OV、KP_OVRT、Pset_OV。高-低高电压连续穿越控制参数主要参数有：UUV、Kqv_UVRT、Iq_set_UV、KIP_UVRT、IP_set_UV、KP_UVRT、Pset_UV、dIP_RECOVE、Tiqfrt_RECOVERY；UOV、Kqv_OVRT、Iq_set_OV、KP_OVRT、Pset_OV。基础数据准备省级电网及以上电网规划和运行机构提供场站故障穿越参数整定的方式计算数据，应包括潮流和机电暂态稳定计算数据。风电场和光伏电站采用等值模型及暂态参数。潮流数据应考虑常规电源和风电、光伏开机方式、直流运行方式、负荷方式、输变电设备检修方式等因素。潮流数据中风电、光伏发电开机和出力宜按照如下原则考虑：1）规划设计阶段，开机容量按照规划装机容量设定，风电、光伏出力可根据同区域风电、光伏发电出力历史运行数据或资源评估数据设定；2）调度运行阶段，开机容量取实际装机值，出力按照风电、光伏发电历史运行数据设定。潮流方式应根据实际电网情况确定，兼顾正常运行方式和检修方式；风电、光伏发电方式至少应考虑风电最大、光伏最大、风电光伏联合最大等典型场景，必要时增加更多潮流方式进行校核。机电暂态稳定计算需考虑场站故障穿越控制参数的选取范围，根据风电机组、风电场、光伏逆变器、光伏电站、SVG等并网设备及其控制系统的实际特性设定待整定参数的可调节范围；若无实际设备确定，可按照本文件4.2推荐的范围设定。所属区域内场站提供场站计算数据，包括逆变器/变流器、变压器、集电线路、静止无功补偿装置设备信息及参数运行范围。关键参数提取及整定安全稳定分析及问题识别基于本文件6.1.2设定的潮流方式，采用6.1.3设定的场站故障穿越控制参数初始值，开展机电暂态分析计算，故障设置包括：线路N-1、线路N-2、大常规机组跳机、大负荷丢失、直流故障等。依据电网安全稳定边界和风电机组/光伏逆变器/SVG的设备运行边界，确定当前电网的最严重的一个或多个稳定问题，如特高压直流送端的暂态过电压问题、电压稳定问题、频率稳定问题或功角稳定问题等。不同电网稳定问题对应的场站故障穿越参数不同：1）暂态过电压问题：高-低高电压连续穿越控制参数2）电压稳定问题：低电压穿越控制参数3）频率稳定问题（由交流线路故障引发的）：低电压穿越控制参数4）功角稳定问题：低电压穿越控制参数参数敏感性分析及整定根据本文件7.1识别的电网的严重故障和稳定问题，选择对应的场站故障穿越控制参数；根据本文件6.1.3提出的场站故障穿越控制参数选取范围，将参数在其取值范围内划分为n等分（推荐n≥5），交叉组合形成场站故障穿越参数组合；针对每组参数均开展电网故障仿真，根据仿真结果优化选择场站故障穿越控制参数。附录A-1给出了暂态过电压问题的场站故障穿越参数整定案例。安全稳定校核1）将全网风电、光伏场站故障穿越参数设定为上述推荐的参数。2）扫描电网各类型故障，包含线路N-1、线路N-2、大常规机组跳机、大负荷丢失、直流故障等。分析推荐参数对电网稳定性的影响，如果稳定性满足技术要求，则确定该参数为推荐参数；如果电网的电压、频率和功角稳定性不满足技术要求，则重新开展参数灵敏度及最严重故障类型的分析工作。若在不同的场站故障穿越参数下，电网的最严重故障类型不同，参数推荐需要兼顾多个电网故障的仿真结果。3）根据实际需求，增加局部电网的电磁暂态仿真校核。

（资料性附录）

针对暂态过电压问题的风电场光伏电站故障穿越参数整定针对风电场、光伏电站大规模集中接入特高压直流送端场景，存在交直流故障下的风电/光伏电站机端暂态过电压问题，针对该稳定问题，可通过风电场、光伏电站的故障穿越参数整定改善机端暂态过电压。安排风电场、光伏电站集群接入特高压直流送端的基础方式为：风电、光伏大发，直流大方式、常规电源小开机方式。光伏、风电场站采用等值模型，模型参数采用本文件4.2节给定的参数初始值。开展暂态稳定分析，故障设置包括：线路N-1、线路N-2、直流故障等。识别在交流故障和直流故障下，风电/光伏电站机端暂态过电压成为影响安全稳定运行的主要问题，涉及的风电场、光伏电站故障穿越参数为高-低高电压连续穿越控制参数，包括：UUV、Kqv_UVRT、Iq_set_UV、KIP_UVRT、IP_set_UV、KP_UVRT、Pset_UV，dIP_RECOVE、UOV、Kqv_OVRT、Iq_set_OV、KP_OVRT、Pset_OV。进一步开展参数整定，依据GB/T19963.1和本文件4.2，设定风电场故障穿越控制参数的取值范围：关键参数取值范围UUV0.9KIP_UVRT[0,1]IP_set_UV[0,1]Kqv_UVRT[1.5-3]Iq_set_UV[0,1]UOV1.1KP_OVRT[0,