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NB T 光伏电站并网性能测试与评价方法送审稿.docx

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上传人:书籍1243595614 2024/5/10 文件大小:657 KB

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】的内容,可以使用淘豆网的站内搜索功能,选择自己适合的文档,以下文字是截取该文章内的部分文字,如需要获得完整电子版,请下载此文档到您的设备,方便您编辑和打印。ICS点击此处添加中国标准文献分类号NB中华人民共和国能源行业标准NB/TXXXXX—XXXX光伏电站并网性能测试与评价方法Measurementandevaluationmethodofgrid-integrationcharacteristicsforphotovoltaicpowerstation点击此处添加与国际标准一致性程度的标识本稿完成日期:2013-201X-XX-XX发布201X-XX-XX实施国家能源局发布NB/TXXXXX—XXXXINB/TXXXXX—XXXXIINB/TXXXXX—XXXX1NB/TXXXXX—XXXX20光伏电站并网性能测试与评价方法范围本标准规定了光伏电站并网性能的测试项目、测试设备、测试和评价方法。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光伏电站。其他光伏电站可参照执行。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/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/-试验和测量技术:供电系统及所连设备谐波、间谐波的测量和测量仪器导则GB/-4-30电磁兼容性(EMC)第4部分:试验和测量技术第30节:电能质量测量方法(patibility(EMC)Part4-30-Testingandmeasurementtechniques-Powerqualitymeasurementmethods)术语和定义GB/T19964界定的以及下列术语和定义适用于本文件。光伏发电单元PVpowerunit具备独立发电能力的光伏发电最小单元。额定功率ratedpower光伏电站所有光伏逆变器的额定功率之和。负载测试on-loadtest在被测光伏电站或光伏发电单元并网运行的情况下,利用低电压穿越测试装置在测试点产生电网电压跌落的测试。NB/TXXXXX—XXXX21NB/TXXXXX—XXXX2测试条件光伏电站并网性能测试前,应具备以下条件:光伏电站95%以上光伏发电单元可正常运行。测试期间,光伏逆变器及影响并网特性的光伏电站主设备状况不应发生变化。光伏电站能够接收电网调度机构远方发送的有功功率控制信号,调节光伏发电单元的有功功率。光伏电站能够接收电网调度机构远方发送的电压/无功功率控制信号,调节光伏发电单元、光伏电站无功补偿装置的无功出力。测试项目有功功率有功功率变化测试光伏电站1min有功功率变化,包括正常运行、正常启动和正常停机的情况。有功功率设定值控制设定光伏电站在某一时间段内的输出有功功率值,具体运行范围由电网调度部门确定。在光伏电站输出功率大于80%额定功率时,测试光伏电站跟踪设定值运行的能力并给出曲线。无功功率无功容量保证光伏电站电压在安全范围的情况下,测试光伏电站最大容性无功容量和最大感性无功容量。电压调节能力在下列两项中选择一项,测试光伏电站对并网点电压调节、保持的能力:测试光伏电站调节并保持并网点电压在调度运行方式要求的电压上、下限值之间的能力。测试光伏电站调节并保持并网点电压在GB/T19964要求范围内的能力。电能质量光伏电站的电能质量测试项目包括闪变、谐波和间谐波。闪变测试光伏电站在连续运行时产生的长时间闪变值。谐波和间谐波光伏电站内的光伏发电单元全部停机时,测试背景电压总谐波畸变率、各次谐波电压和间谐波电压。光伏电站正常运行时,测试光伏电站引起的谐波电流和间谐波电压。测试设备电压互感器NB/TXXXXX—XXXX3NB/TXXXXX—,符合GB1207的要求。,符合GB1208的要求。数据采集系统数据采集系统用于采集、存储并计算测试过程中的所有数据,其中三相电压、三相电流通道采样频率应不低于5kHz,分辨率不低于12bit。谐波测量设备谐波测量设备应符合GB/。电压互感器和电流互感器的频率响应范围应能满足谐波和间谐波测量的要求。:在光伏电站正常运行情况下,采集并网点三相电压、三相电流,采样频率不低于800Hz。光伏电站输出功率从0至额定功率的80%,以10%的额定功率为区间,每个功率区间、每相应至少采集5个10min时间序列的瞬时电压和电流值;。以测试开始作为零时刻,计算零时刻至60s时间段内光伏电站输出功率最大值和最小值,两者之差为1min有功功率变化;,得出相应1min有功功率变化,依此类推,计算出光伏电站正常运行时的1min有功功率变化。记录测试期间光伏电站的气象参数和光伏电站内逆变器等主要设备的实际运行情况。:当光伏电站的输出功率达到或超过额定容量的75%时,切除全部运行光伏发电单元;之后光伏电站重新并网,此时为测试开始零时刻,计算0至60s时段内光伏电站输出功率最大值和最小值,两者之差为1min有功功率变化;,得出相应1min有功功率变化,依此类推,计算出光伏电站正常启动时的1min有功功率变化。测试期间光照度应满足光伏电站输出功率在额定容量75%以上的要求,并记录测试期间光伏电站的气象参数和光伏电站内逆变器等主要设备的实际运行情况。:当光伏电站的输出功率达到或超过光伏电站额定容量的75%时,切除全部运行光伏发电单元,此时为测试开始零时刻,计算0至60s时段内光伏电站输出功率最大值和最小值,两者之差为1min有功功率变化;,得出相应1min有功功率变化,依此类推,计算出光伏电站正常停机时的1min有功功率变化。NB/TXXXXX—XXXX21NB/TXXXXX—XXXX4记录测试期间光伏电站的气象参数和光伏电站内逆变器等主要设备的实际运行情况。有功功率设定值控制在光伏电站输出功率达到或超过额定功率的75%时,对光伏电站的有功功率设定值控制能力进行测试,测试方法如下:设置光伏电站的有功输出控制曲线。采集光伏电站并网点三相电压、三相电流、气象参数以及设定值控制信号,采样频率不低于800Hz。,并给出光伏电站有功功率跟踪设定值变化的曲线。记录测试期间光伏发电单元的运行情况、光伏电站有功功率控制方式和气象参数。光伏电站有功功率设定值变化曲线示例见附录A。无功功率无功容量测试前,按照调度要求的光伏电站母线电压上限设置光伏电站过压控制保护定值,设置光伏电站过流保护定值。当光伏电站输出功率在0~20%、20%~40%、40%~60%、60%~80%额定功率四个区间内时,进行下列测试:下调并网点电压,直至电压达到调度要求的母线电压下限值或风电场减无功功能闭锁。上调并网点电压,直至电压达到调度要求的母线电压上限值或风电场增无功功能闭锁。测试期间,在光伏电站并网点采集三相电压、三相电流、气象参数以及设定值控制信号,采样频率不低于800Hz。计算光伏电站输出有功功率、,并给出有功功率与无功功率特性曲线。记录测试期间光伏电站的实际运行情况、无功补偿设备运行情况和气象参数。电压调节能力测试前,按照调度要求的光伏电站母线电压上限、下限设置光伏电站过压、低压控制保护定值,设置光伏电站过流保护定值。)的试验项目时,按照如下步骤进行:下调并网点电压,直至电压达到调度要求的母线电压下限值或光伏电站减无功功能闭锁;上调并网点电压,直至电压达到调度要求的母线电压上限值或光伏电站增无功功能闭锁。)的试验项目时,按照如下步骤进行:下调并网点电压,直至电压达到调度要求的母线电压下限值或光伏电站减无功功能闭锁;在1)的基础上下调并网点电压,直至电压达到GB/T19964要求的电压下限值或光伏电站减无功功能闭锁;上调并网点电压,直至电压达到调度要求的母线电压上限值或光伏电站增无功功能闭锁。在3)的基础上上调并网点电压,直至电压达到GB/T19964要求的电压上限值或光伏电站增无功功能闭锁;在光伏电站并网点采集三相电压、三相电流、气象参数以及设定值控制信号,采样频率不低于800Hz。计算光伏电站输出有功功率、无功功率1s平均值。给出光伏电站并网点电压随设定值变化的曲线。给出光伏电站有功功率、无功功率和并网点电压的对应曲线。NB/TXXXXX—XXXX5NB/TXXXXX—XXXX20记录测试前光伏电站并网点电压,以及测试期间光伏电站的实际运行情况、无功补偿设备运行情况和气象参数。电压控制曲线示例在附录B中给出。电能质量闪变在光伏电站正常运行时,测试并网点引起的的闪变,测试方法如下:采集并网点电压和电流序列u(t)和i(t),采样频率不低于5kHz。光伏电站输出功率从0至额定功率的80%,以10%的额定功率为区间,每个功率区间、每相应至少采集5个10min时间序列瞬时电压和瞬时电流值,功率测试结果为10min平均值。将u(t)输入与GB/T12326一致的闪变算法,求出每一个10min数据集合的短时间闪变值Pst。根据GB/T12326计算相应的长时间闪变值Plt,并将长时间闪变Plt的最大值记为光伏电站正常运行时的长时间闪变值Plt1。光伏电站停运时,测量电网的背景长时间闪变值Plt0,周期为24h。根据式(1)计算光伏电站单独引起的长时间闪变值Plt2。……………………………(1)谐波和间谐波光伏电站的谐波和间谐波测试方法如下:在光伏电站停运时测量并网点的电压总谐波畸变率、各次谐波电压和间谐波电压,测试周期为24h。光伏电站正常运行时,输出功率从0至额定功率的80%,以10%的额定功率为区间,每个功率区间、每相应至少采集5个10min时间序列瞬时电流值和瞬时电压值,功率测试结果为10min平均值。根据GB/。给出光伏电站引起的谐波电流、电流总谐波畸变率和间谐波电压的最大值。评价方法有功功率正常运行情况下有功功率变化根据光伏电站并网检测报告,查看光伏电站正常启动、正常停机以及太阳能辐照度增长过程中有功功率最大变化速率,判定光伏电站正常运行情况下有功功率变化与GB/T19964要求的符合性。有功功率设定值控制根据光伏电站并网检测报告,计算有功功率设定值控制的最大偏差和响应时间,判定方法见附录C。光伏电站有功功率控制性能指标要求如下:光伏电站有功功率设定值控制允许的最大偏差不超过光伏电站装机容量的5%。光伏电站有功功率控制响应时间不超过60s。NB/TXXXXX—XXXX21NB/TXXXXX—XXXX6有功功率控制超调量σ不超过光伏电站装机容量的10%。从光伏电站接收到电网调度机构实时下发的有功功率控制指令开始60s后,光伏电站有功功率实际值与设定目标值的绝对偏差不超过光伏电站装机容量的5%;对于通过下调出力(上调出力)达到设定目标值的情况,在有功功率调节过程中,有功功率实际最小值(最大值)与设定值的绝对偏差不超过光伏电站装机容量的10%。附录D为光伏电站有功功率设定值控制运行要求示例。无功功率光伏逆变器功率因数调节能力根据光伏逆变器并网检测报告,查看光伏逆变器功率因数运行范围,判定光伏逆变器功率因数调节能力与GB/T19964要求的符合性。无功容量配置根据光伏电站并网检测报告,查看光伏电站配置的无功装置类型及其容量范围与光伏电站无功接入审查意见的符合性。无功调节能力根据光伏电站并网检测报告,计算光伏电站电压指令控制期间无功功率的调节速度,判定方法与光伏电站有功功率设定值控制能力的判定方法相同,见附录D。光伏电站无功调节性能指标要求:光伏电站无功功率调节的稳态控制响应时间不超过30s。电能质量闪变根据光伏电站并网检测报告,核查光伏电站在其所接入公共连接点引起的长时间闪变值Plt,PCC与GB/T12326要求的符合性。按照式(2)计算光伏电站并网点长时间闪变值Plt,PV传递后,在其所接入公共连接点上引起的长时间闪变值Plt,PCC。……………………………(2)式中:——光伏电站并网点长时间闪变值传递到公共连接点的传递系数;——光伏电站并网点长时间闪变值传递到公共连接点,在公共连接点引起的长时间闪变值;——光伏电站并网点上的长时间闪变值;——光伏电站并网点短路时公共连接点流向光伏电站并网点的短路容量;——公共连接点的短路容量;——公共连接点短路时光伏电站并网点流向公共连接点的短路容量。若Plt,PV<,则可以不经闪变核算允许接入电力系统;若Plt,PV>,则按照以下方法计算光伏电站的闪变限值。首先求出接于公共连接点的全部负荷产生闪变的总限值G:……………………………(3)NB/TXXXXX—XXXX7NB/TXXXXX—XXXX20式中:LP——公共连接点对应电压等级的长时间闪变值Plt限值;LH——上一电压等级的长时间闪变值Plt限值;T——上一电压等级对下一电压等级的闪变传递系数,。不考虑超高压(EHV)系统对下一级电压系统的闪变传递。各电压等级的闪变限值见GB/T12326。光伏电站的闪变限值EPV为:……………………………(4)式中:SPV——光伏电站装机容量,单位兆伏安(MVA);St——公共连接点接入设备总容量,单位兆伏安(MVA);F——波动负荷的同时系数,其典型值F=~(但必须满足SPV/F≤St)。谐波和间谐波当公共连接点处的最小短路容量不同于基准短路容量时,谐波电流允许值按照式(5)进行修正。……………………………(5)式中:Sk1——公共连接点的最小短路容量,单位兆伏安(MVA);Sk2——基准短路容量,单位兆伏安(MVA);Ihp——第h次谐波电流允许值,单位安培(A);Ih,PCC——短路容量为Sk1时的第h次谐波电流允许值,单位安培(A)。根据光伏电站并网检测报告,核查光伏电站向电力系统注入的各次谐波电流与GB/T14549要求的符合性。光伏电站向电力系统注入的谐波电流允许值按照式(6)计算:……………………………(6)式中:——公共连接点上具有谐波源的发/供电设备总容量,单位兆伏安(MVA);Ih,PV——光伏电站第h次谐波电流允许值,单位安培(A);Ih,PCC——公共连接点第h次谐波电流允许值,单位安培(A);a——相位叠加系数,按表2取值。谐波的相位叠加系数谐波次数h35711139︱>13︱,查看光伏电站引起的各次间谐波电压含有率是否在表2规定的限值以内。光伏电站间谐波电压含有率限值NB/TXXXXX—XXXX21NB/TXXXXX—XXXX8电压等级频率(Hz)100100~。仿真模型应包括光伏电站内所有电气设备,如光伏发电单元(含光伏组件、逆变器、单元升压变压器等)、电力线路、无功补偿设备、光伏电站主变压器、光伏电站继电保护等,各种电气设备模型参数应为设备实际参数或等效值,光伏发电单元模型应通过低电压穿越性能仿真验证,外部电网可采用等效模型。仿真方法和步骤在电网大方式和小方式,光伏电站全部光伏发电单元在额定功率和20%额定功率的运行工况下,仿真分析光伏电站在并网点电压不同故障跌落深度下的低电压运行特性,给出故障期间及故障清除后光伏电站及光伏发电单元的电压、有功功率和无功功率波形。对于通过220kV(或330kV)光伏发电汇集系统升压至500kV(或750kV)电压等级接入电网的光伏发电站群中的光伏发电站,还应给出故障期间光伏电站注入电力系统的动态无功电流波形。具体步骤如下:在规定的电网运行方式和光伏电站运行工况下,分别设置光伏电站并网点发生三相短路故障、两相接地短路故障、两相相间短路故障和单相接地短路故障。以三相短路故障、两相接地短路故障和两相相间短路故障的线电压和单相短路故障的相电压跌落幅值设置电压跌落规格,如表3所示。并网点电压跌落规格规格残压幅值(.)故障持续时间(ms)±±±±+、,其中有功功率、无功功率和无功电流仿真结果应记录正序基波分量。计算分析故障期间和故障清除后光伏发电单元变压器低压侧电压、有功功率和无功功率波形。根据光伏发电单元的保护设置,对照故障期间和故障清除后的电压值及持续时间,判断光伏发电单元是否会因过/欠压保护而切出。