2021光伏发电站有功和无功控制策略导则

光伏发电站有功和无功控制策略导则目录目录 11范围 22规范性引用文件 23术语和定义 24总则 34.1控制对象 34.2功能及数据通信要求 34.3基本原则 45有功功率控制策略 45.1控制要求 45.2有功限值控制 45.3有功差值控制 55.4有功调频控制 55.5启动控制 55.6停机控制 55.7恢复并网控制 66无功功率控制策略 66.1控制要求 66.2无功定值控制 66.3功率因数控制 66.4电压定值控制 76.5电压斜率控制 7

光伏发电站有功和无功控制策略导则范围本标准规定了光伏发电站内有功及无功控制策略、信息交换等方面应遵循的一般原则和技术要求。本标准适用于通过35kV及以上电压等级并网，以及通过10kV电压等级与公共电网连接的新建、改建和扩建光伏发电站。规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是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/T12325电能质量供电电压偏差GB/T12326电能质量电压波动和闪变GB/T14285继电保护和安全自动装置技术规程GB/T14549电能质量公用电网谐波GB/T15543电能质量三相电压不平衡GB/T15945电能质量电力系统频率偏差GB/T19862电能质量监测设备通用要求GB/T19939光伏系统并网技术要求GB/T19964光伏发电站接入电力系统技术规定GB/T29321光伏发电站无功补偿技术规范GB/T20046光伏（PV）系统电网接口特性GB50797-2012光伏发电站设计规范DL/T448电能计量装置技术管理规程DL/T698.31电能信息采集与管理系统电能采集终端通用要求DL/T698.32电能信息采集与管理系统厂站终端特殊要求DL/T755-2001电力系统安全稳定导则DL/T995-2006继电保护和电网安全自动装置检验规程DL/T5202电能量计量系统设计技术规程DL/T1040电网运行准则（删除年号）术语和定义光伏发电站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。并网点pointofinterconnection对于有升压站的光伏发电站，指升压站高压侧母线或节点；对于无升压站的光伏发电站，指光伏发电站的输出汇总点。光伏发电站送出线路transmissionlineofPVpowerstation从光伏发电站并网点至公共电网的输电线路，以下简称送出线路。光伏发电站有功功率变化activepowerchangeofPVpowerstation一定时间间隔内，光伏发电站有功功率最大值与最小值之差，以下简称有功功率变化。低电压穿越lowvoltageridethrough当电力系统事故或扰动引起光伏发电站并网点电压跌落时，在一定的电压跌落范围和时间间隔内，光伏发电站能够保证不脱网连续运行。逆变器inverter将直流电变换成交流电的设备。无功补偿装置Reactivepowercompensationequipment光伏发电站中集中加装的用于补偿无功的装置，该装置包括并联电容器、并联电抗器、同期调相机和静止型动态无功补偿装置。光伏发电站动态无功响应时间responsetimeofPVstationdynamicreactivepower光伏发电站自并网点电压异常升高或者降低达到触发设定值开始，直到光伏发电站并网点无功功率实际输出变化量（目标值与初始值之差）达到变化量目标值的90%所需的时间。总则控制对象光伏发电站有功控制的对象应包括光伏逆变器或光伏逆变器群。光伏发电站无功控制的对象应包括光伏逆变器或光伏逆变器群、光伏发电站配置的静态/动态无功补偿装置及升压站主变分接头。功能及数据通信要求4.2.1 光伏发电站的有功和无功控制功能既可以由独立的装置实现，也可以集成在光伏发电站监控系统中实现。4.2.2光伏发电站有功和无功控制所需的数据既可以直接通过PT和CT采样，也可以由监控系统等设备转发。4.2.3光伏发电站有功控制应能够实现对光伏逆变器的调节，光伏发电站无功控制应能够实现对光伏逆变器、光伏发电站配置的静态/动态无功补偿装置及升压站主变分接头的综合协调控制。4.2.4光伏发电站有功和无功控制系统应能够支持与光伏逆变器和电网调度系统通讯的协议。4.2.5光伏发电站有功和无功控制系统宜能够接入超短期功率预测信息。基本原则4.3.1在光伏发电站并网点电压、功率因数等指标均满足电网公司规定的运行要求时，光伏发电站有功和无功控制系统应以优先以最大有功输出为原则实施控制。4.3.2在光伏发电站并网点电压或功率因数指标超出电网公司规定的运行要求范围时，光伏发电站有功和无功控制系统应以优先以调节无功功率使并网点电压或功率因数满足电网公司规定的运行要求为原则，实现有功和无功的协调控制。4.3.3光伏发电站有功和无功控制系统使用的功率控制模式或控制策略可根据电网调度机构或电站运营商的运营需求设定。4.3.4当电网出现故障进入暂态，光伏发电站有功和无功控制功能应闭锁，由光伏逆变器、光伏发电站配置的无功补偿装置等设备根据电网实际情况自适应调控。故障清除后，当并网点电压恢复至90%额定电压，且持续30s，光伏发电站有功和无功控制系统恢复对电站的功率控制。有功功率控制策略控制要求5.1.1 光伏发电站有功功率控制系统应能够根据电网调度指令、光伏发电预测功率信息和站内光伏逆变器的实时运行状态合理分配光伏逆变器的有功功率。5.1.2光伏发电站有功功率控制系统应具有限值控制、差值控制、调频控制、启动控制、停机控制和恢复并网控制等不同模式。5.1.3正常运行时，光伏发电站出力跟踪电网调度指令，光伏发电站有功功率控制系统宜优先采用用定值控制模式。5.1.4光伏发电站出力跟踪电网调度计划运行时，光伏发电站有功功率控制系统宜采用有功定值控制。有功限值控制5.2.1光伏发电站有功功率控制系统应将电站出力控制在预先设定或调度机构下发的设定值之下。当光伏发电站最大可发功率大于预先设定或由电网调度机构下发的设定值，将光伏发电站出力控制为设定值；当光伏发电站最大可发功率小于预先设定或由电网调度机构下发的设定值时，光伏发电站可按最大可发功率运行。5.2.2光伏发电站有功功率控制系统有功定值控制可采用平均分配方式、容量比例分配、裕量比例分配或其它优化方法实现光伏逆变器有功功率的分配。5.2.3当电网调度机构调整有功定值控制的设定值并需要调升光伏发电站出力时，光伏发电站有功功率控制系统应将功率上升的变化率控制在预先设定或由电网调度机构下发的设定值。5.2.4当电网调度机构调整有功定值控制的设定值并需要调降光伏发电站出力时，光伏发电站有功功率控制系统应将功率下降的变化率控制在预先设定或由电网调度机构下发的设定值。当由于太阳辐照度剧烈变化或光伏发电站设备出现故障等可能导致光伏发电站有功功率大幅变化的非可控情况下，光伏发电站有功功率变化率不受限制。有功差值控制5.3.1当电网调度机构需要光伏电站具备功率双向调节能力时，光伏发电站有功功率控制系统宜采用有功差值控制，预留一定的上调裕量。5.3.2当采用有功差值控制策略时，光伏发电站有功功率控制系统应控制光伏发电出力以低于预测最大可发功率一定数值P运行，该数值由电网调度机构以固定功率差值P下发。5.3.3由于预测偏差导致光伏发电站实际出力小于控制目标值时，光伏发电站按实际可发最大功率运行。有功调频控制5.4.1在电网频率出现异常时，光伏发电站有功功率控制系统应采用有功调频控制模式，主动响应电网频率变化并提供有功功率支撑。当系统频率高于50.2Hz时，光伏发电站应按式（1）的要求降低有功出力， (1)式中，Pava为当前可用有功功率。当频率恢复至50.05Hz以上时，光伏发电站可恢复有功出力。当频率上升至51.5Hz，光伏发电站应按式（2）调整有功出力。 (2)式中，f为系统频率。5.4.2光伏发电站有功功率控制系统有功调频控制宜采用光伏发电站集中控制模式，若光伏逆变器具有调频能力，也可以采用光伏逆变器分散控制模式。5.4.3采用光伏发电站集中控制模式，光伏发电站应以差值控制为基础，根据系统频率或电网调度机构预先设定的调差系数调整光伏发电站出力，并采用有功定值控制策略实现光伏逆变器有功功率的分配。5.4.4采用光伏逆变器分散控制模式，光伏逆变器应以差值控制为基础，同时设定每一台光伏逆变器的频率调差系数，由每一台逆变器实时响应电网频率变化调整其出力。启动控制5.5.1光伏发电站启动应考虑电网调度机构的调控指令、光伏发电站的当前状态和光伏逆变器自身的并网条件。若电网调度机构下达的发电计划值小于光伏发电站装机容量，光伏发电站有功功率控制系统宜采用顺序启动或平均启动两种不同模式实现光伏发电站启动控制。5.5.2光伏发电站正常启动时，光伏发电站有功功率控制系统应使功率变化率满足GB/T19964中的规定。5.5.3采用顺序启动模式时，光伏发电站有功功率控制系统应按一定原则对光伏逆变器进行排序，根据实际运行状态按排序顺序启动光伏逆变器。5.5.4采用平均启动模式时，光伏发电站有功功率控制系统应同时启动所有光伏逆变器，根据功率变化率的要求计算可调节功率并按有功定值控制策略实现光伏逆变器有功功率的分配。停机控制5.6.1光伏发电站正常停机时，光伏发电站有功功率控制系统应使功率变化率满足GB/T19964中的规定。5.6.2当电网调度机构需要光伏发电站降出力，光伏发电站有功功率控制系统应按一定原则对光伏逆变器进行排序，并顺序关停光伏逆变器。5.6.3当电网调度机构需要光伏发电站快速降出力且有功功率控制响应速度无法满足调节需求时，光伏发电站有功功率控制系统可通过关停逆变器或切馈线的方式降低出力。5.6.4当电网发生紧急情况，光伏发电站有功功率控制系统应能够根据电网调度指令立即关停逆变器。恢复并网控制5.7.1光伏发电站在紧急状态或故障情况下退出运行后不得自行并网，须在电网调度机构的安排下，接收调度指令有序并网恢复运行。5.7.2光伏发电站处于检修状态，当检修完成时，应按电网调度机构的安排有序恢复并网。无功功率控制策略控制要求6.1.1 光伏发电站无功功率控制系统应能够根据电网调度指令和站内无功设备的实时运行状态实现无功功率合理分配，控制光伏发电站并网点电压和功率因数在电网规定的范围内。6.1.2在电网电压波动和小扰动情况下，光伏发电站无功功率控制系统应能够主动响应电网电压变化并提供无功功率支撑，宜优先使用光伏逆变器的无功容量，当光伏逆变器的无功容量不足时，调节其它无功补偿设备的无功出力。6.1.3光伏发电站无功功率控制系统应具有功率因数控制、无功定值控制、电压定值控制和电压斜率控制等不同模式。6.1.4光伏发电站无功功率控制系统应能够维持并网点电压稳定（幅值在一定范围内波动），宜优先使用电压定值控制。无功定值控制6.3.1当电网调度机构向光伏发电站下达并网点无功设定值时，光伏发电站无功功率控制系统宜采用无功定值控制。6.3.3光伏发电站无功功率控制系统无功定值控制应根据预先设定或电网调度下发的无功功率设定值采用优化方法实现光伏逆变器和动态无功补偿装置的无功功率分配。6.3.4当光伏逆变器的无功容量不足时，光伏发电站无功功率控制系统应能够调节光伏发电站配置的动态无功补偿装置等其它无功源，将光伏发电站无功功率控制在预先设定或电网调度机构下发的设定值。功率因数控制6.2.1光伏发电站无功功率控制系统功率因数控制可选择光伏发电站集中控制。6.2.2采用光伏发电站集中控制模式，光伏发电站无功功率控制系统应根据并网点有功功率、无功功率和功率因数计算光伏发电站的整体无功调节需求，再采用平均分配方式或其它优化方法实现光伏逆变器的无功功率分配。6.2.3采用光伏逆变器分散控制模式，光伏发电站无功功率控制系统应按并网点功率因数设定值整定各光伏逆变器的功率因数，由光伏逆变器根据有功功率自动调节无功功率。6.2.4由线路损耗、变压器损耗等引起的无功功率偏差可由光伏发电站配置的动态无功补偿装置集中补偿。当光伏发电站未配置动态无功补偿装置时，光伏发电站无功功率控制系统应能够通过调节光伏逆变器无功功率进行修正。6.2.5当光伏逆变器的无功容量不足时，光伏发电站无功功率控制系统应能够调节光伏发电站配置的动态无功补偿装置，将光伏发电站并网点功率因数控制在预先设定或电网调度机构下发的功率因数。电压定值控制6.4.1当电网调度机构需要光伏发电站参与电网电压调节时，光伏发电站无功功率控制系统宜采用电压定值控制，电压定值设定值应考虑主变分接头及箱变分接头位置确定。6.4.2光伏发电站无功功率控制系统电压定值控制可选择光伏发电站集中控制和光伏逆变器分散控制两种不同方法。6.4.3采用光伏发电站集中控制方法，光伏发电站无功功率控制系统应根据并网点电压偏差计算光伏发电站的整体无功调节需求，再采用平均分配方式或其它优化方法实现光伏逆变器的无功功率分配。6.4.4采用光伏逆变器分散控制方法，光伏发电站无功功率控制系统应按并网点电压设定值整定各光伏逆变器的电压目标，由光伏逆变器根据电压偏差自动调节无功功率。6.4.5当光伏逆变器的无功容量不足时，光伏发电站无功功率控制系统应能够调节光伏发电站配置的动态无功补偿装置，将光伏发电站并网点电压控制在预先设定或电网调度机构下发的电压定值。6.4.