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23NB/TXXXXX—202X26NB/TXXXXX—202X风电场并网性能测试规程范围本文件规定了风电场并网性能测试的基本要求、测试内容、测试方法和测试报告。本文件适用于通过110(66)kV及以上电压等级线路与电力系统连接的新建或改(扩)建陆上风电场。交流并网的海上风电场可参照执行。规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;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/、间谐波的测量和测量仪器导则GB/:陆上风电GB/:电流互感器的补充技术要求GB/:电磁式电压互感器的补充技术要求GB/T31464电网运行准则GB38755电力系统安全稳定导则GB/T40594电力系统网源协调技术导则GB/T40595并网电源一次调频技术规定及试验导则NB/T10316风电场动态无功补偿装置并网性能测试规范NB/T31005风电场电能质量测试方法NB/T31078风电场并网性能评价方法术语和定义GB/。风电场并网点pointofconnectionofwindfarm风电场升压站高压侧母线或节点。风电场惯量响应inertiaresponseofwindfarm当电力系统频率快速变化时,风电场响应于系统频率变化率快速调整自身有功功率的功能。注:该功能用于缓解系统频率快速变化。风电场一次调频primaryfrequencyregulationofwindfarm当电力系统频率偏离额定值时,风电场响应于系统频率偏差快速调整自身有功功率的功能。27NB/TXXXXX—202X2NB/TXXXXX—202X注:该功能用于降低电力系统的频率偏差。响应滞后时间delaytime从阶跃变化或事件开始时刻,至被控量的测量值变化量达到阶跃变化10%所需的时间(见附录A)。上升时间risetime从被控量的测量值达到阶跃变化的10%开始,至被控量的测量值变化量达到阶跃变化90%所需的时间(见附录A)。响应时间responsetime从阶跃变化或事件开始时刻,至被控量的测量值第一次进入目标值预设的误差带所需的时间(见附录A)。调节时间settlingtime从阶跃变化或事件开始时刻,至被控量的测量值持续保持在目标值预设的误差带内所需的最短时间(见附录A)。超调量overshoot被控量的最大测量值与目标值之差,用与目标值之比的百分数表示(见附录A)。误差带toleranceband被控量的测量值与目标值之间的可接受偏差范围(见附录A)。注:目标值通常定义为观测基准信号或者扰动结束后观测信号的收敛值。无功容量reactivepowercapacity风电场内全部无功电源的无功功率容量总和,可分为容性无功容量和感性无功容量。基本要求总则风电场应符合GB/T31464、GB38755、GB/T40594和GB/T40595的规定。风电场应向电力系统调度机构提供风电场并网性能测试报告;当风电场改(扩)建,或设备改造、软件升级、参数修改、控制逻辑变更等影响并网性能时,应重新试验并提交测试报告。风电场并网性能测试应由具备相应资质的检测机构进行,并在测试前30日内将测试方案报相应的电力系统调度机构备案。风电场应当在全部机组并网调试运行后6个月内向电力系统调度机构提供有关风电场并网性能的测试报告。风电场并网性能应符合GB/,并由具备相应资质的机构依据NB/T31078进行评价。当风电场并网性能不满足标准要求时,应进行专项整改并重新测试与评价。测试条件3NB/TXXXXX—202X26NB/TXXXXX—202X风电场应配置有功功率控制系统,能够接收并自动执行电力系统调度机构下达的有功功率控制指令。风电场应具备参与电力系统惯量响应和一次调频的能力,并可接收外部模拟频率信号。风电场应配置无功电压控制系统,能够接收并自动执行电力系统调度机构下达的电压或无功功率控制指令。测试期间,风电场实际并网容量应大于风电场装机容量的90%。风电场具备独立的测风装置,测试时风电场的风速数据宜从该测风装置获得。测试期间,风电场实际并网的状况不能变化。,并符合GB/。,并符合GB/。数据采集系统数据采集系统可采集、存储和计算测试过程中的数据,其中三相电压、三相电流通道采样频率不应低于20kHz,分辨率不应低于16bit,。谐波测量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。频率信号发生装置频率信号发生装置通过产生三相交流电压信号接入风电场,模拟电网频率扰动。装置的频率输出范围应覆盖48Hz~,,输出频率误差不大于±;电压输出范围为0V~200?V,电压幅值误差不大于±%;相位输出范围为0°~360°,相位误差不大于±°。测试内容风电场有功功率控制能力有功功率变化测试风电场1min、10min有功功率变化,包括风电场正常运行、并网和正常停机。有功功率设定值控制设定风电场在某时间段内的有功功率输出目标值,测试风电场跟踪设定值运行的能力并给出测试曲线,风电场具体运行范围由电力系统调度机构确定。27NB/TXXXXX—202X4NB/TXXXXX—202X图1为风电场有功功率设定值变化曲线的参考示例。风电场并网点有功功率输出从60%PN(PN为风电场装机容量/MW)降到20%PN,每次降幅为20%PN,在每个控制点持续运行4min;随后有功功率从20%PN上升至60%PN,每次升幅为20%PN,在每个控制点持续运行4min。风电场有功功率设定值变化曲线参考示例风电场惯量响应风电场惯量响应测试项目包括惯量响应死区试验、频率变化扰动试验和一次调频协调试验,具体测试内容如表1至表3所示。其中,限功率运行状态下风电场所限功率不应小于10%PN。惯量响应死区试验测试内容序号风电场运行状态及功率范围频率变化及持续时间说明频率变化波形图1非限功率P>20%PN从dfdt1(该值应小于频率上扰/下扰惯量响应投入的死区设定值),每个频率变化率设定值维持2s;随后从dfdt2(该值应大于频率上扰/下扰惯量响应退出的死区设定值),每个频率变化率设定值维持2s。2频率扰动试验测试内容序号风电场运行状态及功率范围频率设定值(Hz)频率变化率(Hz/s)频率变化波形图1非限功率a)25%PN≤P≤50%PNb)P≥60%→→—202X26NB/TXXXXX—→48→→→≥60%PN频率上扰,,持续5s;,持续5s后频率恢复至50Hz2频率上扰,惯量响应结束前一次调频动作频率初始值设定为50Hz,,持续5s;(),持续5s后频率恢复至50Hz3限功率频率下扰,,持续5s;随后频率变化设定为﹣,持续5s后频率恢复至50Hz4频率下扰,惯量响应结束前一次调频动作频率初始值设定为50Hz,频率变化率设定为﹣,持续5s;(),持续5s后频率恢复至50Hz风电场一次调频风电场一次调频能力测试项目至少包括一次调频死区试验、频率阶跃扰动试验、模拟电网频率扰动试验、防扰动性能校验和自动发电控制(AGC)协调试验,具体测试内容如表4至表8所示。其中,限功率运行状态下风电场所限功率不应小于10%PN。一次调频死区试验测试内容序号风电场运行状态及功率范围频率变化及持续时间说明频率波形图1非限功率P>20%(该值应小于频率上扰一次调频投入的死区设定值)(该值应大于频率下扰一次调频投入的死区设定值)—202X6NB/TXXXXX—202X频率阶跃扰动试验测试内容序号风电场运行状态及功率范围频率扰动类型频率变化及持续时间说明频率波形图1非限功率a)25%PN≤P≤50%PNb)P≥60%PN阶跃上扰50Hz→,持续20s恢复至50Hz250Hz→,持续20s恢复至50Hz3限功率a)25%PN≤P≤50%PNb)P≥60%PN阶跃下扰50Hz→,持续20s恢复至50Hz450Hz→,持续20s恢复至50Hz5先阶跃上扰再阶跃下扰50Hz→→,每个频率阶跃扰动持续20s6先阶跃下扰再阶跃上扰50Hz→→,每个频率阶跃扰动持续20s模拟电网频率扰动试验测试内容序号风电场运行状态及功率范围频率扰动类型频率变化及持续时间说明频率波形图1限功率a)25%PN≤P≤50%PNb)P≥60%PN波动上扰模拟电网频率扰动曲线2波动下扰模拟电网频率扰动曲线防扰动性能校验测试内容序号风电场运行状态及功率范围扰动类型电压幅值变化及持续时间说明电压相位变化说明1限功率P≥60%PN低电压扰动单相电压降至20%,持续625ms在电压跌落和恢复时完成两次相移,每次相移不小于60度2单相电压降至35%,持续920ms3单相电压降至50%,持续1214ms4单相电压降至75%,持续1705ms5单相电压降至90%,持续2000ms6高电压扰动三相电压升至120%,持续10000ms在电压升高和恢复时完成两次相移,每次相移不小于60度7三相电压升至125%,持续1000ms9三相电压升至130%,持续500msAGC协调试验测试内容序号风电场运行状态及功率范围频率扰动和AGC指令类型频率阶跃扰动及持续时间说明AGC调节指令1限功率P≥60%PN频率上扰结束前AGC调增50Hz→,持续30s恢复至50Hz调增10%PN2AGC调增期间频率上扰3频率上扰结束前AGC调减调减10%PN4AGC调减期间频率上扰7NB/TXXXXX—202X26NB/TXXXXX—202X5频率下扰结束前AGC调增50Hz→,持续30s恢复至50Hz调增10%PN6AGC调增期间频率下扰7频率下扰结束前AGC调减调减10%PN8AGC调减期间频率下扰风电场无功容量保证风电场电压在安全范围的情况下,测试风电场最大容性无功容量、最大感性无功容量。风电场无功/电压控制能力风电场无功功率设定值控制设定风电场在某时间段内的无功功率控制目标值,测试风电场对无功功率参考指令的响应特性。图2为风电场无功功率设定值控制曲线的参考示例。,,,在每个控制点持续2min。无功功率设定值控制曲线风电场电压调节能力在下列两项中选择一项,测试风电场对并网点电压调节、保持的能力:a)测试风电场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。b)测试风电场调节并保持并网点电压在GB/。图3为风电场电压控制曲线的参考示例。在当前电压水平U0下,下调风电场并网点电压控制目标值,每次调节步长为ΔU,电压调节保持时间为5min,直至风电场并网点电压达到调度要求的下限Ul或风电场减无功闭锁;然后将电压向上调节,每次调节步长为ΔU,电压调节保持时间为5min,直至风电场并网点电压达到调度要求的上限Uh或风电场增无功闭锁。电压调节步长ΔU推荐值为2?kV。27NB/TXXXXX—202X8NB/TXXXXX—202X风电场电压控制曲线参考示例无功补偿装置并网性能测试风电场动态无功补偿装置的稳态特性和故障穿越能力,其中稳态特性测试内容包括无功容量及无功功率控制能力、电压控制能力、电压斜率特性、动态响应时间和谐波特性。风电场电能质量电压波动和闪变测试风电场在连续运行和切换操作时产生的电压波动和闪变。谐波、间谐波和高频分量风电场停运时,测试并网点电压的谐波、间谐波和高频分量,以及电压总谐波畸变率。风电场正常运行时,测试并网点电压和电流的谐波、间谐波和高频分量,以及电压总谐波畸变率和电流总谐波畸变率。不平衡测试风电场正常运行时引起的电压不平衡度和电流不平衡度。风电场故障穿越能力通过仿真验证方式对风电场的故障穿越能力进行评价,评价内容包括低电压穿越能力、高电压穿越能力和低-高电压穿越能力。测试方法风电场有功功率控制能力有功功率变化风电场正常运行风电场正常运行的有功功率变化测量方法如下:测试在风电场连续运行情况下进行。9NB/TXXXXX—202X26