2020多能源互补微电网通用技术要求

多能源互补微电网通用技术要求目 次前言… Ⅲ1范围… 1规范性引用文件… 1术语和定义… 24分类… 2典型网架结构… 3通用技术条件… 5一次系统 6二次系统 9监控系统 10通信与信息… 1111安全… 12ⅠPAGEPAGE11PAGEPAGE10多能源互补微电网通用技术要求范围本标准对多能源互补微电网的分类、网架结构、通用技术条件等进行了规定。本标准适用于电压等级为35kV及以下的多能源互补微电网系统的新建或改建。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。GB2894 安全标志及使用导则GB/T9535 GB/T10760.1 1GB/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GB16895.3 5-54护联结导体GB/T17646 小型风力发电机组设计要GB/T18451.1 风力发电机组设计要求GB/T18911地面用薄膜光伏组件设计鉴定和定型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/T20046光伏(PV)系统电网接口特性GB/T21431建筑物防雷装置检测技术规范GB/T22473储能用铅酸蓄电池GB/T24337电能质量公用电网间谐波GB/T25387.1风力发电机组全功率变流器第1部分：技术条件GB/T25388.1风力发电机组双馈式变流器第1部分：技术条件GB50016建筑设计防火规范GB50052供配电系统设计规范GB50053 10kV及以下变电所设计规范GB50057 建筑物防雷设计规范GB50061 66kV及以下架空电力线路设计规范GB/T50065 交流电气装置的接地设计规范GB50169电气装置安装工程接地装置施工及验收规范GB50217电力工程电缆设计规范GB50260电力设施抗震设计规范GB50601建筑物防雷工程施工与质量验收规范GB/T50796 光伏发电工程验收规范DL/T553电力系统动态记录装置通用技术条件DL/T5843kV～110kVDL/T614多功能电能表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文件集的IEC60870-5-101网络访问DL/T620交流电气装置的过电压保护和绝缘配合DL/T621交流电气装置的接地DL/T5044电力工程直流系统设计技术规程JB/T10395离网型风力发电机组安装规范JB/T11137锂离子蓄电池总成通用要求JB/T11142锂离子蓄电池充电设备通用要求ANSI/IEEE693 变电站抗震设计的推荐实施规程（Recommendedpracticeforseismicdesignofsubstations）术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1多能源 multi-energy太阳能、风能、生物质能、水能、地热能、波浪能等可再生能源及其他形式能源。3.2多能源互补微电网muti-energyhybirdmicrogrid由多能源发电装置、储能装置、变流器、电力变换装置、负载和监控保护装置构成的能实现多能源之间相互补充的自治系统，既可与外部电网并网运行，也可孤立运行的小型发配电系统。微电网可由内部更小的多能源互补发配电系统构成的多级子网组成。3.3微电网并网点 connectingpointinmicrogrid微电网系统与公共电网的连接点。3.4分布式电源并网点 connectingpointindistributedresources分布式电源接入电网的连接处，该电网既可能是公共电网，也可能是用户电网。分类多能源互补微电网可按最高电压等级、主要能量传输方式、功能需求及使用场地进行分类：按最高电压等级分类，多能源互补微电网可划分为：220V/380V220V/380V10kV～35kV10kV～35kV。按主要能量传输方式分类，多能源互补微电网可划分为：交流型微电网——微电网内部能量交换主要采用交流电的形式进行；直流型微电网——微电网内部能量交换主要采用直流电的形式进行。按功能需求分类，多能源互补微电网可划分为：并网型微电网——微电网与公共电网能实现双向的功率交换；孤岛型微电网——微电网不与公共电网进行任何功率交换。按使用场地分类，多能源互补微电网可划分为：海岛及偏远地区微电网——微电网的主要使用场地为海岛及偏远地区；住宅型微电网——微电网的主要使用场地为居民及其他形式的住宅社区；工业型微电网——微电网的主要使用场地为生产性工厂；商业型微电网——微电网的主要使用场地为商业写字楼、购物广场等商业用地；农电型微电网——微电网的主要使用场地为农业生产用地、农村用电地区等；6) 其他形式微电网——微电网的主要使用场地不为上述几类。典型网架结构交流型微电网网架结构交流型微电网网架结构主要特征是：多能源互补微电网中的电能主要通过交流母线来传输。图1为一种典型的交流型微电网网架结构示意图。图1 一种典型的交流型微电网网架结构示意图图1 一种典型的交流型微电网网架结构示意图直流型微电网网架结构直流型微电网网架结构主要特征是：多能源互补微电网中的电能主要通过直流母线来传输。图2为一种典型的直流型微电网网架结构示意图。图2 一种典型的直流型微电网网架结构示意图孤岛型微电网网架结构孤岛型微电网网架结构主要特征是：多能源互补微电网不与公共电网连接。图3为一种典型的孤岛型微电网网架结构示意图。图3 一种典型的孤岛型微电网网架结构示意图注：多能源互补微电网网架结构与使用场地的可再生能源构成形式及公共电网建设状况有密切关系。本标准根据现有多能源互补微电网使用情况，列出了三种典型的网架结构示意图，不表明本标准排斥其他的网架结构。通用技术条件一般要求多能源互补微电网电压等级应与公共电网电压等级一致。2多能源互补微电网并网运行时，应能接受所接入电网的运行部门的调度。定。多能源互补微电网应能对内部的各电源、负载进行协调控制。（离网多能源互补微电网接入公共电网时，应配备孤岛保护。多能源互补微电网系统保护应能快速切除各种故障。多能源互补微电网并网运行后，应采取措施保证配网保护适应并网后的运行方式。网系统应具有一定的抗电磁干扰能力。多能源互补微电网并网运行后应符合接入公共电网的相关规定。多能源互补微电网接入公共电网时应与公共电网的接地方式保持一致。环境评价要求。多能源互补微电网中的分布式电源至少有一个能对电网电压频率进行控制。使用条件GB50260ANSI/IEEE693GB50016GB50053对多能源互补微电网的影响。GB2894微电网并网点及分布式电源并网点性能要求微电网并网点性能要求断设备。多能源互补微电网接入公共电网前应由具有相应资质的单位进行检测并备案。GB/T12325GB/T12326GB/T14549GB/T15543、GB/T15945GB/T243370.5%。网并网点的影响。功电能、正向各费率有功电能、反向各费率有功电能、正反向无功电能等计量功能。分布式电源并网点性能要求点的要求。交流型多能源互电微电网的分布式电源并网点电能质量应满足用电装置对电能质量的要求。7%。发电电源应能在监控系统的调度下经由分布式电源并网点与其他装置进行有功和无功交换。电能、正向各费率有功电能、反向各费率有功电能、正反向无功电能等计量功能。运行。一次系统发电一般要求率能力。发电电源应具备一定的过载能力，满足负载波动要求。25%，25%。若建设场地对发电电源的输出电压有特殊规定，以该规定为准。10kV4电压轮廓线及以上的区域内时，发电电源应不脱网连续运行；否则，允许发电电源与多能源互补微电网解列。图4 低电压穿越示意图光伏发电装置GB/T19939GB/T20046GB/T50796GB/T9535GB/T1891190%～110110％GB/T14549GB/T15543的相关要求时，光伏并网逆变器应能正常运行。1按规定运行。表1 不同电力系统频率范围内的运行要求频率范围运行要求<48Hz根据光伏并网逆变器允许运行的最低频率而定48Hz～49.5Hz每次频率在此区间时要求光伏并网逆变器具有至少运行10min的能力49.5Hz～50.2Hz连续运行>50.2Hz50.2Hz2min光伏发电装置最大输出功率应连续可设，并能参与系统有功功率控制。功率及有功功率变化的控制指令。风力发电装置GB/T10760.1GB/T18451.1JB/T10395GB/T17646GB/T25387.1GB/T25388.1风力发电变流器最大输出功率宜连续可设，并能参与系统有功功率控制。功率及有功功率变化的控制指令。储能装置铅酸蓄电池GB/T22473DL/T5044铅酸蓄电池在使用寿命终止后不应直接废弃，应妥善回收处理，防止对环境造成污染。锂离子电池JB/T11137JB/T111423S（SOC）状态（SOH），功能状态（SOF）。能的接口。其他储能装置其他储能装置如超导储能、飞轮储能、超级电容储能等。本标准不做详细限定。补偿装置10kV0.95（超前）～0.95（后）范围内时，应就地安装无功补偿装置。380V0.95（滞后）～1（滞后范围内时，应就地安装无功补偿装置。GB50052当电能质量不满足相关国家标准要求时，多能源互补微电网应加装电能质量治理装置。其他其他装置如燃料电池、燃气燃油发电机组等应符合相关国家标准的要求。一次设备准的要求。分实现数字化测量、网络化控制、状态监测及信息互动等功能。电力线路设计时，应结合多能源发电变化特点确定输电线路容量。GB50061GB50217二次系统保护装置一般要求GB/T14285584多能源互补微电网的保护系统应与公共电网系统保护及安全自动装置协调配合。系统保护频率进行监视。当发现负载变化或发电变化超出多能源互补微电网控制调节能力时，自动运行低频减载装置，确保系统的稳定运行。10kV～35kV元件保护（网）运行的要求。灵敏度与选择性难以兼顾时，应首先考虑灵敏度，防止保护拒动。互补微电网系统网架结构、运行特点、用户可靠性要求等条件合理配置。继电保护及安全自动装置应重新进行整定。（离网能正确动作。电能质量检测装置GB/T1986210kVA220V/380VDL/T553RS48510/100MModbusDL/T634.5104。计量装置一般要求DL/T614微电网并网点、分布式电源并网点及负载处应单独安装电能计量装置。CMC计量准确度等级要求计量准确度等级要求可参照表2规定。表2 计量准确度等级要求安装环境计量准确度等级要求（推荐）微电网并网点0.2S级100kV及以上专用变压器用户分布式电源并网点0.5S级100kV以下专用变压器用户公用变压器下三相用户1级公用变压器下单相用户2级监控系统一般要求并采用分层、分布、开放式网络系统实现连接。管控层的信息安全防护应满足二次系统安全防护规定的相关要求。力发电还应监测相关环境数据信息，储能装置应监测储能系统状态信息；可与管控层配合完成装置运行状态的控制与切换，并通过软件硬件保护实现各电源设备安全运行。载按重要等级进行管理与控制，并通过软件硬件保护实现快速切除负载侧故障。网方式或孤岛（离网）方式切换策略，配合管控层完成并网方式或孤岛（离网）方式平滑切换。监控系统通信方式主要包括以下四种：光纤专网通信方式——宜选择以太网无源光网络、工业以太网等光纤以太网技术；配电线载波通信方式——宜选择电缆屏蔽层载波等技术；无线专网通信方式——宜选择符合国际标准、多厂家支持的宽带技术；无线公网通信方式——宜选择GPRS、CDMA及3G通信技术。设备宜按实际建设规模设置，并考虑后期发展规模。IRIG-B基本功能采集与处理监控系统应能根据装置特点设置采样速率，并能滤除无效数据。监视与警告应提供多种告警形式，可实现重要线路、断面电能越限及频率越限告警。应具备事件顺序记录管理、通道报文查看、实时数据解析功能。应具备装置运行状态检测、实时数据查询、分析及预测电网运行重要参数发展趋势的功能。控制与调节可根据多能源互补微电网的工作状态调节输电线路的电能。可实现多能源互补微电网各连接点的电压及频率控制，满足敏感负载对电能质量的要求。可根据负载能量消耗及可再生能源情况自动调节储能装置的工作状态。可根据负载供电可靠性等级的设定，确保高供电可靠性负载的不间断供电。可根据多能源互补微电网构架，实现各种工作方式的平滑切换。各组成部件应具有远程及就地两种控制权限。扩展功能统计与分析具备关键变量历史数据统计及报表功能。可自动根据设定的分析算法，完成关键变量历史数据分析。状态估计供微电网并网点电网参数、多能源互补微电网内各母线电压、各支路电能、各母线负载及各电源的输出特性参数。作方式切换、功率输出调节、断路器通断等控制参数及策略。能量供需预测及经济运行对于多种类的电源，负载预测数据应包括用电负载、热负载及冷负载。电进行超短期、短期及中长期预测。运行情况及时调整发电计划。通信与信息的运行部门。多能源互补微电网应具备接受所接入电网的运行部门调节指令的能力。及调度等电力通信要求。DL/T634.5101DL/T634