風(fēng)電場(chǎng)接入電網(wǎng)技術(shù)規定

1、 風(fēng)電場(chǎng)有功功率

1.1 基本要求

風(fēng)電場(chǎng)具有功功率調節能力，并能根據電網(wǎng)調度部門(mén)指令控制其有功功率輸出。為了實(shí)現對風(fēng)電場(chǎng)有功功率的控制，風(fēng)電場(chǎng)需安裝有功功率控制系統，能夠接收并自動(dòng)執行調度部門(mén)遠方發(fā)送的有功出力控制信號，確保風(fēng)電場(chǎng)最大輸出功率及功率變化率不超過(guò)電網(wǎng)調度部門(mén)的給定值。

1.2 最大功率變化率

風(fēng)電場(chǎng)應限制輸出功率的變化率。最大功率變化率包括1min功率變化率和10min功率變化率，具體限值可參照表1。

表1 風(fēng)電場(chǎng)最大功率變化率推薦值

在風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)以及風(fēng)速增長(cháng)過(guò)程中，風(fēng)電場(chǎng)功率變化率應當滿(mǎn)足此要求。這也適用于風(fēng)電場(chǎng)的正常停機，但可以接受因風(fēng)速降低(或超出最大風(fēng)速)而引起的超出最大變化率的情況。風(fēng)電場(chǎng)最大功率變化率的確定也可根據風(fēng)電場(chǎng)所接入系統的狀況、其他電源的調節特性、風(fēng)電機組運行特性等，由電網(wǎng)運營(yíng)企業(yè)和風(fēng)電場(chǎng)開(kāi)發(fā)運營(yíng)企業(yè)共同確定。

1.3 緊急控制

在電網(wǎng)緊急情況下，風(fēng)電場(chǎng)應根據電網(wǎng)調度部門(mén)的指令來(lái)控制其輸出的有功功率，并保證風(fēng)電場(chǎng)有功控制系統的快速性和可靠性。

a) 電網(wǎng)故障或特殊運行方式下要求降低風(fēng)電場(chǎng)有功功率，以防止輸電設備發(fā)生過(guò)載，確保電力系統穩定性。

b) 當電網(wǎng)頻率高于50.5Hz時(shí)，依據電網(wǎng)調度部門(mén)指令降低風(fēng)電場(chǎng)有功功率，嚴重情況下可以切除整個(gè)風(fēng)電場(chǎng)。

c) 在事故情況下，若風(fēng)電場(chǎng)的運行危及電網(wǎng)安全穩定，電網(wǎng)調度部門(mén)有權暫時(shí)將風(fēng)電場(chǎng)解列。事故處理完畢，電網(wǎng)恢復正常運行狀態(tài)后，應盡快恢復風(fēng)電場(chǎng)的并網(wǎng)運行。

2、風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功功率

2.1 無(wú)功電源

a) 風(fēng)電場(chǎng)應具備協(xié)調控制機組和無(wú)功補償裝置的能力，能夠自動(dòng)快速調整無(wú)功總功率。風(fēng)電場(chǎng)的無(wú)功電源包括風(fēng)電機組和風(fēng)電場(chǎng)的無(wú)功補償裝置。首先充分利用風(fēng)電機組的無(wú)功容量及其調節能力，僅靠風(fēng)電機組的無(wú)功容量不能滿(mǎn)足系統電壓調節需要的，在風(fēng)電場(chǎng)集中加裝無(wú)功補償裝置。

b) 風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補償裝置能夠實(shí)現動(dòng)態(tài)的連續調節以控制并網(wǎng)點(diǎn)電壓，其調節速度應能滿(mǎn)足電網(wǎng)電壓調節的要求。

2.2 無(wú)功容量

a) 風(fēng)電場(chǎng)在任何運行方式下，應保證其無(wú)功功率有一定的調節容量，該容量為風(fēng)電場(chǎng)額定運行時(shí)功率因數0.98(超前)～0.98(滯后)所確定的無(wú)功功率容量范圍，風(fēng)電場(chǎng)的無(wú)功功率能實(shí)現動(dòng)態(tài)連續調節，保證風(fēng)電場(chǎng)具有在系統事故情況下能夠調節并網(wǎng)點(diǎn)電壓恢復至正常水平的足夠無(wú)功容量。

b) 百萬(wàn)千瓦級及以上風(fēng)電基地，其單個(gè)風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功功率調節容量為風(fēng)電場(chǎng)額定運行時(shí)功率因數0.97(超前)～0.97(滯后)所確定的無(wú)功功率容量范圍。

c) 通過(guò)風(fēng)電匯集升壓站接入公共電網(wǎng)的風(fēng)電場(chǎng)，其配置的容性無(wú)功補償容量能夠補償風(fēng)電場(chǎng)滿(mǎn)發(fā)時(shí)送出線(xiàn)路上的無(wú)功損耗;其配置的感性無(wú)功補償容量能夠補償風(fēng)電場(chǎng)空載時(shí)送出線(xiàn)路上的充電無(wú)功功率。

d) 風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功容量范圍在滿(mǎn)足上述要求下可結合每個(gè)風(fēng)電場(chǎng)實(shí)際接入情況通過(guò)風(fēng)電場(chǎng)接入電網(wǎng)專(zhuān)題研究來(lái)確定。

3、 風(fēng)電場(chǎng)電壓范圍

3.1 電壓偏差

當風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)點(diǎn)的電壓偏差在-10%～+10%之間時(shí)，風(fēng)電場(chǎng)內的風(fēng)電機組應能正常運行。

3.2 運行要求

a) 當風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)點(diǎn)電壓偏差超過(guò)+10%時(shí)，風(fēng)電場(chǎng)的運行狀態(tài)由風(fēng)電場(chǎng)所選用風(fēng)電機組的性能確定。

b) 當風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)點(diǎn)的閃變值滿(mǎn)足國家標準GB12326-2008《電能質(zhì)量電壓波動(dòng)和閃變》、諧波值滿(mǎn)足國家標準GB/T14549-1993《電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波》、三相電壓不平衡度滿(mǎn)足國家標準GB/T15543-2008《電能質(zhì)量三相電壓不平衡》的規定時(shí)，風(fēng)電場(chǎng)內的風(fēng)電機組應能正常運行。

4、 風(fēng)電場(chǎng)電壓調節

a) 風(fēng)電場(chǎng)應配置無(wú)功電壓控制系統，根據電網(wǎng)調度部門(mén)指令控制并網(wǎng)點(diǎn)電壓。

b) 風(fēng)電場(chǎng)應當能夠在其容量范圍內，控制風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)點(diǎn)電壓在額定電壓的-3%～+7%。

c) 風(fēng)電場(chǎng)參與電壓調節的方式包括調節風(fēng)電場(chǎng)的無(wú)功功率和調整風(fēng)電場(chǎng)升壓變電站主變壓器的變比;風(fēng)電場(chǎng)變電站的主變壓器應采用有載調壓變壓器。分接頭切換可手動(dòng)控制或自動(dòng)控制，根據電網(wǎng)調度部門(mén)的指令進(jìn)行調整。

5、 風(fēng)電場(chǎng)低電壓穿越

5.1 基本要求

圖1為對風(fēng)電場(chǎng)的低電壓穿越要求。風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)點(diǎn)電壓在圖中電壓輪廓線(xiàn)及以上的區域內時(shí)，場(chǎng)內風(fēng)電機組必須保證不間斷并網(wǎng)運行;并網(wǎng)點(diǎn)電壓在圖中電壓輪廓線(xiàn)以下時(shí)，場(chǎng)內風(fēng)電機組允許從電網(wǎng)切出。

圖1 風(fēng)電場(chǎng)低電壓穿越要求的規定

規定的風(fēng)電場(chǎng)低電壓穿越要求為：

a) 風(fēng)電場(chǎng)內的風(fēng)電機組具有在并網(wǎng)點(diǎn)電壓跌至20%額定電壓時(shí)能夠保持并網(wǎng)運行625ms的低電壓穿越能力;

b) 風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)點(diǎn)電壓在發(fā)生跌落后3s內能夠恢復到額定電壓的90%時(shí)，風(fēng)電場(chǎng)內的風(fēng)電機組保持并網(wǎng)運行。對于目前尚不具備低電壓穿越能力且已投運的風(fēng)電場(chǎng)，應積極開(kāi)展機組改造工作，以具備低電壓穿越能力。

5.2 有功恢復

對故障期間沒(méi)有切出電網(wǎng)的風(fēng)電場(chǎng)，其有功功率在故障切除后快速恢復，以至少10%額定功率/秒的功率變化率恢復至故障前的值。

6、 風(fēng)電場(chǎng)運行頻率

風(fēng)電場(chǎng)可以在表2所示電網(wǎng)頻率偏離下運行：

表2 風(fēng)電場(chǎng)頻率異常允許運行時(shí)間

7、 風(fēng)電場(chǎng)電能質(zhì)量

風(fēng)電場(chǎng)電能質(zhì)量的相關(guān)要求主要依據引用文件制定。如果風(fēng)電場(chǎng)供電區域內存在對電能質(zhì)量有特殊要求的重要用戶(hù)，可提高對風(fēng)電場(chǎng)電能質(zhì)量的相關(guān)要求。

7.1 電壓偏差

風(fēng)電場(chǎng)接入電力系統后，并網(wǎng)點(diǎn)的電壓正、負偏差的絕對值之和不超過(guò)額定電壓的10%，一般應為額定電壓的-3%～+7%。限值也可由電網(wǎng)運營(yíng)企業(yè)和風(fēng)電場(chǎng)開(kāi)發(fā)運營(yíng)企業(yè)根據電網(wǎng)特點(diǎn)、風(fēng)電場(chǎng)位置及規模等共同確定。

7.2 電壓變動(dòng)

風(fēng)電場(chǎng)在公共連接點(diǎn)引起的電壓變動(dòng)d(%)應當滿(mǎn)足表3的要求。

表3 電壓變動(dòng)限值

注：r表示電壓變動(dòng)頻度，指單位時(shí)間內電壓變動(dòng)的次數(電壓由大到小或由小到大各算一次變動(dòng))。同一方向的若干次變動(dòng)，如間隔時(shí)間小于30ms，則算一次變動(dòng)。

7.3 閃變

風(fēng)電場(chǎng)所接入的公共連接點(diǎn)的閃變干擾值應滿(mǎn)足GB12326-2008《電能質(zhì)量電壓波動(dòng)和閃變》的要求，其中風(fēng)電場(chǎng)引起的長(cháng)時(shí)間閃變值Plt按照風(fēng)電場(chǎng)裝機容量與公共連接點(diǎn)上的干擾源總容量之比進(jìn)行分配。

7.4 諧波

應配備長(cháng)期的電能質(zhì)量監測設備，委托有資質(zhì)單位定期測試，以滿(mǎn)足電壓質(zhì)量指標。

當風(fēng)電場(chǎng)采用帶電力電子變換器的風(fēng)電機組或無(wú)功補償設備時(shí)，需要對風(fēng)電場(chǎng)注入系統的諧波電流作出限制。

風(fēng)電場(chǎng)所在的公共連接點(diǎn)的諧波注入電流應滿(mǎn)足GB/T14549-1993《電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波》的要求，其中風(fēng)電場(chǎng)向電網(wǎng)注入的諧波電流允許值按照風(fēng)電場(chǎng)裝機容量與公共連接點(diǎn)上具有諧波源的發(fā)/供電設備總容量之比進(jìn)行分配。

8、 風(fēng)電場(chǎng)模型和參數

8.1 風(fēng)電場(chǎng)模型

風(fēng)電場(chǎng)開(kāi)發(fā)商應提供風(fēng)電機組、電力匯集系統及風(fēng)電機組/風(fēng)電場(chǎng)控制系統可用于系統仿真計算的模型及參數，用于風(fēng)電場(chǎng)接入電力系統的規劃、設計及調度運行。

8.2 參數變化

風(fēng)電場(chǎng)應跟蹤風(fēng)電場(chǎng)各個(gè)元件模型和參數的變化情況，并隨時(shí)將最新情況反饋給電網(wǎng)調度部門(mén)。

9、 風(fēng)電場(chǎng)通信與信號

9.1 基本要求

風(fēng)電場(chǎng)的二次設備及系統應符合電力二次部分技術(shù)規范、電力二次部分安全防護要求及相關(guān)設計規程。

風(fēng)電場(chǎng)與電網(wǎng)調度部門(mén)之間的通信方式、傳輸通道和信息傳輸由電網(wǎng)調度部門(mén)作出規定，包括提供遙測、遙信信號以及其他安全自動(dòng)裝置的種類(lèi)，提供信號的方式和實(shí)時(shí)性要求等。

9.2 正常運行信號

在正常運行情況下，風(fēng)電場(chǎng)向電網(wǎng)調度部門(mén)提供的信號至少應當包括：

a) 單個(gè)風(fēng)電機組運行狀態(tài);

b) 風(fēng)電場(chǎng)實(shí)際運行機組數量和型號;

c) 風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)點(diǎn)電壓;

d) 風(fēng)電場(chǎng)高壓側出線(xiàn)的有功功率、無(wú)功功率、電流;

e) 高壓斷路器和隔離開(kāi)關(guān)的位置;

f) 風(fēng)電場(chǎng)的實(shí)時(shí)風(fēng)速和風(fēng)向。

9.3 故障信息記錄與傳輸

在風(fēng)電場(chǎng)變電站需要安裝故障記錄裝置，記錄故障前10s到故障后60s的情況。該記錄裝置應該包括必要數量的通道，并配備至電網(wǎng)調度部門(mén)的數據傳輸通道。

10、 風(fēng)電場(chǎng)接入電網(wǎng)檢測

10.1 基本要求

a) 風(fēng)電場(chǎng)在申請接入電網(wǎng)檢測前需已具備并提供土地、質(zhì)檢和環(huán)保等部門(mén)出具的審批證明以及風(fēng)電機組的設計模型、參數、特性和控制系統等資料。

b) 風(fēng)電場(chǎng)接入電網(wǎng)檢測由具備相應資質(zhì)的機構進(jìn)行，并在檢測前30日將檢測方案報所接入電網(wǎng)調度部門(mén)備案。

c) 當接入同一并網(wǎng)點(diǎn)的風(fēng)電場(chǎng)裝機容量超過(guò)40MW時(shí)，需要向電網(wǎng)調度部門(mén)提供正式檢測報告;累計新增裝機容量超過(guò)40MW，則需要重新提交正式檢測報告。

d) 風(fēng)電場(chǎng)應當在全部機組并網(wǎng)調試運行后3個(gè)月內向電網(wǎng)調度部門(mén)提供有關(guān)風(fēng)電場(chǎng)運行特性的檢測報告。

e) 調度運行部門(mén)要求的其它并網(wǎng)調試項目。

10.2 檢測內容

a) 有功/無(wú)功控制能力檢測。

b) 電能質(zhì)量檢測，包含電壓變動(dòng)、閃變與諧波。

c) 風(fēng)電場(chǎng)低電壓穿越能力的驗證。