风电场接入电网具体要求

风电场接入电网具体要求

依照国网公司企业标准Q／GDW_392-2009《风电场接入电网技术规定》和《风电功率预测系统功能规范》的要求，对风电场接入电网提出如下要求。

一、风电场接入系统的技术要求

1 风电场有功功率

1.1 基本要求

风电场应具备有功功率调节能力，能根据电网调度部门指令控制其有功功率输出。为了实现对有功功率的控制，风电场需配置有功功率控制系统，接收并自动执行调度部门远方发送的有功功率控制信号，确保风电场最大有功功率值及有功功率变化值不超过电网调度部门的给定值。

1.2 有功功率变化限值

风电场应具有限制其有功功率变化的能力，在风电场并网以及风速增长过程中，风电场有功功率变化应当满足电网调度部门的要求。有功功率变化包括1min有功功率变化和10min有功功率变化。风电场有功功率变化限值的推荐值可参考表1。

表1 风电场有功功率变化限值推荐值

风电场装机容量（兆瓦） 10min最大有功功率变化限值（兆瓦） 1min最大有功功率变化限值（兆瓦）

<30 10 3

30-150 装机容量/3 装机容量/10

>150 50 15

以上要求也适用于风电场的正常停机。因风速降低或风速超出切机风速而引起的风电场有功功率变化超出最大有功功率变化限值的情况可以接受。

风电场有功功率变化限值电网调度部门可根据所接入电网的调频能力及其他电源调节特性做相应修改。

1.3 紧急控制

在电网紧急情况下，风电场应根据电网调度部门的指令来控制其输出的有功功率，并保证风电场有功控制系统的快速性和可靠性。必要时可通过安全自动装置快速自动切除或降低风电场有功功率。

a） 电网故障或特殊运行方式下要求降低风电场有功功率，以防止输电设备发生过载，确保电力系统稳定性。

b） 当电网频率高于50.2赫兹时，依据电网调度部门指令降低风电场有功功率，严重情况下可以切除整个风电场。

c） 若风电场的运行危及电网安全稳定，电网调度部门有权暂时将风电场切除。

事故处理完毕，电网恢复正常运行状态后，应尽快恢复风电场的并网运行。

2 风电场功率预测

风电场应配置风电功率预测系统，系统具有0～48h短期风电功率预测以及15min～4h超短期风电功率预测功能。

风电场每15min自动向电网调度部门滚动上报未来15min～4h的风电场发电功率预测曲线，预测值的时间分辨率为15min。

风电场每天按照电网调度部门规定的时间上报次日0～24时风电场发电功率预测曲线，预测值的时间分辨率为15min。

风电场的风电功率预测系统向上级调度机构的风电功率预测系统上报风电功率预测曲线时，同时上报与预测曲线相同时段的风电场预计开机容量和测风数据。

风电场的风电功率预测系统应能够向上级调度机构的风电功率预测系统实时上传风电场测风塔的测风数据，时间分辨率不大于5分钟。

风电场的风电功率预测系统应与调度机构的风电功率预测系统运行于同一安全区。

3 风电场无功配置

3.1 无功电源

a） 风电场的无功电源包括风电机组及风电场无功补偿装置。

b）风电场首先充分利用风电机组的无功容量及其调节能力，仅靠风电机组的无功容量不能满足系统电压调节需要的，应在风电场集中加装适当容量的无功补偿装置，无功补偿装置应具有自动电压调节能力。

3.2 无功容量

a） 风电场的无功容量应按照分（电压）层和分（电）区基本平衡的原则进行配置和运行，并应具有一定的检修备用。

b） 对于直接接入公共电网的风电场，其配置的容性无功容量除能够补偿并网点以下风电场汇集系统及主变压器的感性无功损耗外，还要能够补偿风电场满发时送出线路一半的感性无功损耗；其配置的感性无功容量能够补偿风电场送出线路一半的充电无功功率。

c） 对于通过220k伏（或330k伏）风电汇集系统升压至500k伏（或750k伏）电压等级接入公共电网的风电场群，其风电场配置的容性无功容量除能够补偿并网点以下风电场汇集系统及主变压器的感性无功损耗外，还要能够补偿风电场满发时送出线路的全部感性无功损耗；其风电场配置的感性无功容量能够补偿风电场送出线路的全部充电无功功率。

d） 风电场无功容量配置的要求与电网结构、送出线路长度及风电场总装机容量有密切关系，风电场需配置的无功容量范围推荐结合每个风电场实际接入情况通过风电场接入电网专题研究来确定。

4 风电场电压

4.1 电压运行范围

当风电场并网点的电压偏差在其额定电压的-10％～＋10％之间时，风电场内的风电机组应能正常运行；当风电场并网点电压偏差超过＋10％时，风电场的运行状态由风电场所选用风电机组的性能确定。

4.2 电压控制要求

a） 风电场应配置无功电压控制系统；根据电网调度部门指令，风电场通过其无功电压控制系统自动调节整个风电场发出（或吸收）的无功功率，实现对并网点电压的控制，其调节速度和控制精度应能满足电网电压调节的要求。

b） 当公共电网电压处于正常范围内时，风电场应当能够控制风电场并网点电压在额定电压的97％～107％范围内。

c） 风电场变电站的主变压器应采用有载调压变压器。风电场具有通过调整变电站主变压器分接头控制场内电压的能力，确保场内风电机组在条款4.1所规定的条件下能够正常运行。

5 风电场低电压穿越

5.1 基本要求

图1为对风电场的低电压穿越要求。

a） 风电场内的风电机组具有在并网点电压跌至20％额定电压时能够保证不脱网连续运行625m秒的能力；

b） 风电场并网点电压在发生跌落后 2秒 内能够恢复到额定电压的 90％时，风电场内的风电机组能够保证不脱网连续运行。

5.2 不同故障类型的考核要求

对于电网发生不同类型故障的情况，对风电场低电压穿越的要求如下：

a） 当电网发生三相短路故障引起并网点电压跌落时，风电场并网点各线电压在图中电压轮廓线及以上的区域内时，场内风电机组必须保证不脱网连续运行；风电场并网点任意一线电压低于或部分低于图中电压轮廓线时，场内风电机组允许从电网切出。

b） 当电网发生两相短路故障引起并网点电压跌落时，风电场并网点各线电压在图中电压轮廓线及以上的区域内时，场内风电机组必须保证不脱网连续运行；风电场并网点任意一线电压低于或部分低于图中电压轮廓线时，场内风电机组允许从电网切出。

c） 当电网发生单相接地短路故障引起并网点电压跌落时，风电场并网点各相电压在图中电压轮廓

线及以上的区域内时，场内风电机组必须保证不脱网连续运行；风电场并网点任意一相电压低于或部分低于图中电压轮廓线时，场内风电机组允许从电网切出。

5.3 有功恢复

对电网故障期间没有切出电网的风电场，其有功功率在电网故障清除后应快速恢复，以至少10％额定功率/秒的功率变化率恢复至故障前的值。

6 风电场运行频率

风电场可以在表2所示电网频率偏差下运行：

表2 风电场在不同电网频率偏差范围下的允许运行时间

电网频率范围 要 求

低于48赫兹 根据风电场内风电机组允许运行的最低频率而定。

48赫兹49.5赫兹 每次频率低于49.5赫兹时要求风电场具有至少运行30min的能力。

49.5赫兹50.2赫兹 连续运行。

高于50.2赫兹 每次频率高于50.2赫兹时，要求风电场具有至少运行2min的能力，并执行电网调度部门下达的高周切机策略，不允许停机状态的风电机组并网。

7 风电场电能质量 风电场电能质量指标的要求限值应满足国家电能质量标准对于电网公共连接点的要求限值，如果风电场供电区域内存在对电能质量有特殊要求的重要用户，可提高对风电场电能质量的相关要求。

当风电场并网点的闪变值满足国家标准GB/T 12326—2008《电能质量 电压波动和闪变》、谐波值满足国家标准GB/T 14549—1993《电能质量 公用电网谐波》、三相电压不平衡度满足国家标准GB/T 15543—2008《电能质量 三相电压不平衡》的规定时，风电场内的风电机组应能正常运行。

7.1 电压偏差

风电场接入电力系统后，并网点的电压正、负偏差的绝对值之和不超过额定电压的10％，一般应为额定电压的3％～＋7％。限值也可由电网调度部门和风电场开发运营企业根据电网特点、风电场位置及规模等共同确定。

7.2 电压变动

风电场在并网点引起的电压变动d（％）应当满足表3的要求。

表3 电压变动限值

r （次/h） d （％） 10＜r≤100 1.5

r≤1 3 100＜r≤1000 1

1＜r≤10 2.5

注 d表示电压变动，为电压方均根值曲线上相邻两个极值电压之差，以系统标称电压的百分数表示；r表示电压变动频度，指单位时间内电压变动的次数（电压由大到小或由小到大各算一次变动）。不同方向的若干次变动，若间隔时间小于30m秒，则算一次变动。

7.3 闪变

风电场所接入的公共连接点的闪变干扰值应满足GB/T 12326—2008《电能质量 电压波动和闪变》的要求，其中风电场引起的长时间闪变值按照风电场装机容量与公共连接点上的干扰源总容量之比进行分配。

7.4 谐波

风电场所接入的公共连接点的谐波注入电流应满足GB/T 14549—1993《电能质量 公用电网谐波》的要求，其中风电场向电网注入的谐波电流允许值按照风电场装机容量与公共连接点上具有谐波源的发/供电设备总容量之比进行分配。

7.5 监测与治理

风电场应配置电能质量监测设备，以实时监测风电场电能质量指标是否满足要求；若不满足要求，风电场需安装电能质量治理设备以确保风电场合格的电能质量。

8 风电场模型和参数

8.1 风电场模型

风电场开发商应提供可用于系统仿真计算的风电机组、电力汇集系统及风电机组/风电场控制系统模型及参数，用于风电场接入电力系统的规划、设计及调度运行。

8.2 参数变化

风电场应跟踪其各个元件模型和参数的变化情况，并随时将最新情况反馈给电网调度部门。

9 风电场通信与信号

9.1 基本要求 风电场的二次设备及系统应符合电力系统二次部分技术规范、电力系统二次部分安全防护要求及相关设计规程。

风电场与电网调度部门之间的通信方式、传输通道和信息传输由电网调度部门作出规定，包括提供遥测信号、遥信信号、遥控信号、遥调信号以及其他安全自动装置的信号，提供信号的方式和实时性要求等。对于接入220千伏及以上电压等级的风电场应配置PMU系统，保证其自动化专业调度管辖设备和继电保护设备等采用与电网调度部门统一的卫星对时系统。

风电场实时功率数据的采集频率应小于5分钟，风电场端风电功率预测系统的数据应取自风电场升压站计算机监控系统。

风电机组状态数据的采集频率应小于15分钟，其中：电网调度机构的风电功率预测系统的数据应通过电力调度数据网由风电场端风电功率预测系统获取；风电场端风电功率预测系统的数据应取自风电场计算机监控系统。

9.2 正常运行信号

在正常运行情况下，风电场向电网调度部门提供的信号包括但不限于：

a）单个风电机组运行状态；

b）风电场实际运行机组数量和型号；

c）风电场并网点电压；

d） 风电场高压侧出线的有功功率、无功功率、电流；

e） 高压断路器和隔离开关的位置；

f） 风电场的实时风速和风向等实时气象数据，应满足如下要求：