2023新能源场站一次调频控制系统技术规范

Q/GDWXXXXX—XXXX目  次1范围 12规范性引用文件 13术语和定义 14目标、总则和要求 25系统结构 36功能要求 37技术要求 38通信要求 49性能要求 4附录A（资料性附录）新能源场站一次调频控制系统的配置结构示意图 5附录B（资料性附录）新能源场站一次调频控制系统信息交互表 6附录C（资料性附录）新能源场站一次调频测试时有功功率响应曲线图 7附录D（规范性附录）新能源场站一次调频功率-频率下垂特性曲线图 8新能源场站一次调频控制系统技术规范范围本标准规定了新能源场站一次调频控制系统技术规范，包括功能要求、技术要求、通信要求、性能要求等。本标准适用于通过35kV及以上电压等级并网的风电场、光伏电站，其它新能源场站可参照执行。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。GB38755电力系统安全稳定导则GB/T18451.1风力发电机组设计要求GB/T19939光伏系统并网技术要求GB/T19963风电场接入电力系统规定GB/T19964光伏发电站接入电力系统技术规定GB/T31365光伏发电站接入电网检测规程GB/T31366光伏发电站监控系统技术要求GB/T31464电网运行准则GB/T33599光伏发电站并网运行控制规范NB/T31003大型风电场并网设计技术规范NB/T31078风电场并网性能评价方法NB/T32026光伏发电站并网性能测试与评价方法DL/T634.5101远动设备及系统第5-101部分：传输规约基本远动任务配套标准DL/T634.5104远动设备及系统第5-104部分：传输规约采用标准传输协议集的IEC60870-5-101网络访问DL/T1870电力系统网源协调技术规范术语和定义下列术语和定义适用于本标准。新能源场站renewableenergypowerstation将太阳辐射能、风能等自然界中存在的可再生能源直接转换成电能的发电系统，一般包含变压器、风电机组（或者光伏方阵），以及相关辅助设施等。一次调频primaryfrequencyregulation;PFR通过新能源场站一次调频控制系统使新能源场站并网点输出有功功率随系统频率而变动。一次调频死区deadbandofprimaryfrequencyregulation新能源场站参与系统一次调频的频率阈值，分为过频死区和欠频死区。一次调频响应滞后时间responsedelaytimeofprimaryfrequencyregulation从系统频率升高或降低超过一次调频死区开始，新能源场站实际输出有功实测值按正确方向调节至10%偏差量的最短时间（Td）（见附录C）。一次调频稳定时间responsesteadytimeofprimaryfrequencyregulation从系统频率升高或降低超过一次调频死区开始，新能源场站实际输出有功实测值与有功目标值之差始终不超出误差带的最短时间（Ts）（见附录C）。有功功率控制误差errorofactivepowercontrol新能源场站调节后有功功率与有功目标调节值的差值，相对于电站额定功率的百分数，表达式如式（1）所示。（见附录C）…（1）静态频率调节效应系数staticfrequencyadjustmenteffectcoefficient新能源场站的静态频率调节效应系数，即新能源场站的单位调节功率，表达式如式（2）所示（见附录D）。…（2）式中：——新能源场站初始有功功率，单位：kW；——新能源场站调节后有功功率，单位：kW；——系统额定频率，单位：Hz；——系统扰动后频率，单位：Hz；——频率调节死区，单位：Hz。新能源场站的静态过频调节效应系数为；新能源场站的静态欠频调节效应系数为。调差系数activepower-frequencyregulationcoefficient静态频率调节效应系数(新能源场站的单位调节功率)的倒数标幺后定义为新能源场站的调差系数，一般以百分数表示，表达式如式（3）所示（见附录B）。…（3）目标、总则和要求目标和总体原则4.1.1新能源场站参与一次调频控制时，应确保电站的安全稳定运行。4.1.2新能源场站一次调频控制系统须符合GB38755的规定。4.1.3新能源场站频率适应性应符合GB/T36547的规定。4.1.4新能源场站一次调频控制系统应满足电力监控系统安全防护要求。总体要求4.2.1新能源场站须装设一次调频控制系统，具备一次调频控制功能。4.2.2新能源场站有功出力大于20%额定功率时，应参与电网一次调频。4.2.3在电力系统事故或紧急情况下，新能源场站一次调频控制应符合GB/T31464、GB/T26399的规定。4.2.4新能源场站一次调频控制系统应具备可拓展性。系统结构系统构成5.1.1系统可采用独立装置方式，也可作为子系统集成于自动发电控制系统内。5.1.2系统采用独立装置方式时，其主要包括一次调频控制模块、频率采集模块/装置和后台监控工作站，系统结构图见附图A。5.1.3系统作为子系统集成于自动发电控制系统时，需配置单独的频率采集模块/装置，利用自动发电控制系统实现一次调频控制及后台监控功能。5.1.4一次调频控制模块应采用主备冗余配置，具备双电源模块。系统交互5.2.1系统应与远动装置进行信息交互，具体内容参见附表B.1。5.2.2系统应与自动发电控制系统进行信息交互，具体内容参见附表B.2。5.2.3系统应与风机能量管理系统进行信息交互，具体内容参见附表B.3。5.2.4系统应与箱变测控或数采装置进行信息交互，具体内容参见附表B.4。功能要求系统须具备按照一次调频功率-频率下垂特性曲线（见附录C）进行一次调频动作的功能。系统须具备新能源场站一次调频投入/退出功能。系统应具备一次调频在线测试功能。系统应具备与AGC协调控制功能：6.4.1一次调频动作与AGC指令方向相同时，新能源场站有功功率控制目标应为一次调频响应目标值与AGC指令值的代数和。6.4.2一次调频动作与AGC指令方向相反时，新能源场站应闭锁AGC指令。系统应具备主备切换功能。系统应具备对时功能。频率采集模块/装置采集并网点频率，应具备数据通信和交流采样功能。系统应具备一次调频相关历史数据的存储、查询功能。系统应具备过滤瞬时频率扰动功能。技术要求调频死区一次调频死区应不大于±0.1Hz，且过频死区和欠频死区应能够独立设置，推荐值为±0.067Hz（见附录C）。调差系数调差系数宜设置在2%～3%，且欠频调差系数和过频调差系数应能够独立设置，推荐值为2%（见附录C）。调节幅度7.3.1新能源场站一次调频有功调节幅度宜不小于10%Pn，且过频有功变化幅度和欠频有功变化幅度应能够独立设置，推荐值为10%Pn（见附录C）。7.3.2当新能源场站的有功出力大于20%额定功率时，新能源场站应具备自动或手动参与电网一次调频的能力。7.3.3新能源场站不得因一次调频导致风电机组（或光伏逆变器）脱网或者停机。频率及数据采集装置7.4.1数据采集装置可采用新能源场站监控系统或独立的数据采集系统。7.4.2试验数据宜采用独立的数据采集系统，若使用新能源场站监控系统本身的数据收集功能，新能源场站监控系统的频率采集周期须不大于100ms，且具备试验相关历史数据存储、查询功能。7.4.3新能源场站并网点频率检测精度须不大于0.002Hz，频率采样周期须不大于100ms。7.4.4频率采集应采用双量测。双量测偏差超过阈值，系统闭锁控制；偏差恢复至正常范围，系统自动解除闭锁。通信要求系统与风机能量管理系统通信采用网络通信接口，通信规约应满足MODBUS/TCP、DL/T634.5104等要求。系统与箱变测控或数采装置通信采用网络通信接口，通信规约应满足MODBUS/TCP、DL/T634.5104等要求。系统与远动装置采用网络通信接口，通信规约应满足DL/T634.5104等要求。系统与AGC系统采用网络通信接口，通信规约应满足DL/T634.5104等要求。性能要求一次调频响应滞后时间应不超过3秒。风电场响应时间应不超过12秒，光伏电站响应时间应不超过5秒。一次调频稳定时间应不超过15秒。风电场调频控制偏差应控制在±2%Pn以内，光伏电站调频控制偏差应控制在±1%Pn以内。一次调频控制计算周期应不大于500ms。主备机切换时间应不大于30s。系统平均无故障工作时间不小于30000h正常情况下CPU负载率不大于35%。监控画面响应时间不大于2s。

（资料性附录）

新能源场站一次调频控制系统的配置结构示意图A.1新能源场站一次调频控制系统的配置结构示意图。新能源场站一次调频控制系统的配置结构示意图如图A.1所示。图A.1新能源场站一次调频控制系统的配置结构示意图

（资料性附录）

新能源场站一次调频控制系统信息交互表B.1远动装置信息交互表序号信号名称信号类型备注1场站一次调频测试频率偏差值遥调2场站一次调频测试投入/退出遥控3场站一次调频测试允许信号遥信4场站一次调频测试状态返回信号遥信5场站测试频率偏差返回值遥测6场站一次调频负荷调节指令遥测B.2AGC系统信息交互表序号信号名称信号类型备注1AGC目标指令AGC系统至一次调频控制系统2一次调频闭锁AGC调节信号一次调频控制系统至AGC系统B.3风机能量管理系统信息交互表序号信号名称信号类型备注1风机群一次调频负荷调节指令按风机能量管理系统下发指令2一次调频控制允许信号风机能量管理系统送至一次调频控制系统3风机群实时有功功率风机能量管理系统送至一次调频控制系统4风机群有功可调上限值风机能量管理系统送至一次调频控制系统5风机群有功可调下限值风机能量管理系统送至一次调频控制系统B.4箱变测控或数采装置信息交互表序号信号名称信号类型备注1逆变器一次调频负荷调节指令按逆变器下发指令2逆变器运行状态箱变测控或数采装置送至一次调频控制系统3逆变器实时有功功率箱变测控或数采装置送至一次调频控制系统

（资料性附录）

新能源场站一次调频测试时有功功率响应曲线图C.1新能源场站一次调频测试时有功功率响应曲线图。新能源场站一次调频测试时有功功率响应曲线图如图C.1所示。图C.1新能源场站一次调频测试时有功功率响应曲线图符号：P0——新能源场