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GB/T 40289-2021

基本信息

标准号: GB/T 40289-2021

中文名称:光伏发电站功率控制系统技术要求

标准类别:国家标准(GB)

标准状态:现行

出版语种:简体中文

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相关标签: 光伏 发电站 功率 控制系统 技术

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出版信息

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标准简介

GB/T 40289-2021.Technical requirement of power control system for photovoltaic power station.
1范围
GB/T 40289规定了光伏发电站功率控制系统的功能和结构、数据采集与通信、启停控制、有功功率控制、无电压控制、闭锁、控制过程记录、性能指标和系统检测等技术要求。
GB/T 40289适用于通过35 kV及以上电压等级并网,以及通过10 kV电压等级与公共电网连接的光伏发电站。
2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/T 19964光伏发电站接入电力系统技术规定
GB/T 29321光伏发电站无功补偿技术规范
GB/T 31366光伏 发电站监控系统技术要求
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
光伏发电站功率控制系统 power control system for PV station
通过调节电站内并网逆变器、储能设备(若电站配置储能设备)、无功补偿装置的功率输出,使光伏发电站有功功率、无功功率,并网点电压、功率因数满足电网调度机构下达的指令值或预先设定值要求。
3.
光伏发电站额定功率 rated power of PV station
光伏发电站内所有逆变器的额定功率之和。
3.3
有功功率限值控制 limited active power control
光伏发电站将有功功率控制在调度机构下达的指令值或预先设定值以下。
注:见附录A中图A.1。
3.4
有功功率定值控制 constant active power control
光伏发电站将有功功率控制在调度机构下达的指令值或预先设定值。

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标准内容

ICS27.160
CCS F 12
中华人民共和国国家标准
GB/T40289—2021
光伏发电站功率控制系统技术要求Technical requirement of power control system for photovoltaic power station2021-05-21发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2021-12-01实施
-riKacerKAca-
规范性引用文件
术语和定义
总体要求
控制系统功能和结构
数据采集与通信
启停控制
有功功率控制
无功电压控制
闭锁·
控制过程记录
系统性能指标
13系统检测
附录A(资料性)
光伏发出站功率控制模式
附录B(资料性)
光伏发电站功率控制系统结构
附录((资料性)光伏发电站理论发电功率计算方法-rrKaeerKca-
GB/T 40289—2021
-riKacerKAca-
GB/T 40289—2021
本文件按照GB/T1.12020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任本文件由中国电力企业联合会提出并归口。本文件起草单位:中国电力科学研究院有限公司、国家电网有限公司西北分部、国网青海省电力公司、国网山西省电力公司。
木文件主要起草人:朱凌志、饯敏慧、陈宇、吴福保、金一丁、范高锋、干茂春、张怡、周才期、姜达军、褚云龙、汪春、陈志磊、姚虹春、赵大伟、干智伟、赵俊屹、张舒捷、刘美芮、周昶.rrKaeerkAca-
-riKacerKAca-
1范围
光伏发电站功率控制系统技术要求GB/T40289—2021
本文件规定了光伏发电站功率控制系统的功能和结构、数据采集与通信、启停控制、有功功率控制、无功电压控制、闭锁、控制过程记录、性能指标和系统检测等技术要求。本文件适用于通过35k7皮以上电压等级并网,以及通过10kV电压等级与公凭电网连接的光伏发电站。
2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少的条款。其中,注日期的引用文件.仅该Ⅱ期对应的版本适用于本文件:不注期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件.
GB/T 19964
光伙发电站接入电力系统技术规定GB/T 29321
光伏发电站无功补偿技术舰范
GB/T 31366
光伏发电站监控系统技术要求
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件,3.1
光伏发电站功率控制系统
power control system for Py station通过调节电站内并网逆变器、储能设备(若电站配置储能设备)无功补偿装置的功率输出,使光伏发电站有功功率、无功功率,并网点电压、功率因数满足电网调度机构下达的指令值或预先设定值要求,3.2
ratedpowerofPystation
光伏发电站额定功率
光伏发电站内所有逆变器的额定功率之和。3.3
有功功率限值控制limiled activepowercontrol光伏发电站将有功功率控制在调度机构下达的指令值或预先设定值以下。注:见附录A中图A.1。
有功功率定值控制
constant active power control光伏发电站将有功功率控制在调度机构下达的指令值或预先设定值。3.5
有功功率差值控制deltaactivepowercontrol光伏发电站低丁用发电功率运行,实际有功功率与理论发电功率的差值山调度机构下达或预先设定。
注:见图A.2:
rKaeerkAca-
GB/T40289—2021bzxz.net
调频响应frequencymodulationresponse光伏发电站根据并网点频率的变化,在一定范围内实时调节电站有功功率,参与电力系统频率调节,
过频响应frequencymodulationresponsefor over-frequency并网点频率高于额定频率并超过设定的调节死区时,光伏发电站减少电站有功功率输出·参与电力系统频率调节。
欠频响应
frequency modulation response for under-frequency并网点频率低于额定频率开超过设定的调节死区时,光伏发电站增加电站有功功率输出·参与电力系统频率调节
定无功功率控制constantreactivepowercontrol光伏发电站将无功功率控制在调度机构下达的指令值或预先设定值。3.10
定功率因数控制
constantpowerfactorcontrol
光伏发电站根据有功功率调整无功功率,将并网点功率因数控制在调度机构下达的指令值或预先设定值。
定电压控制constantvoltagecontrol光伏发电站通过调整光伏逆变器和光功补偿装置的无功输出:将并网点电压控制在调度机构下达的指令值或预先设定值。
无功电压下垂控制reactivepower-voltagedroopcontrol光伏发电站根据并网点电压测量值与参考值的偏差,按给定的比例系数调整电站无功功率。注:见图A.3
responsetime
响应时间
控制过程中,自接收到控制指令或检测到触发控制操作的状态量变化起,直到被观测变量实际输出变化量第一次达到控制终值与初值之差的90%所需的时问,3.14
有功调频系数K,activepower-frequencyregulatingcoefficient在系统频率波动时,光伏发电站有功功率变化量标幺值与系统频率变化量标幺值(以系统额定频率为基准值)的比值,按公式(1)计算K
式中:
光伏发电站有功功率的变化量,单位为兆瓦(MW):AP
一光伏发电站的额定有功功率,单位为兆瓦(MW);Py
系统频率的变化量,单位为赫兹(IIz):系统额定额率,单位为赫兹(IIz)-rrKaeerkAca-
理论发电功率theoreticalpowerGB/T 40289—2021
当前光资源情况下,光伏发电站内所有光伏逆变器均可正常运行时发出的功率总和。可用发电功率availablepower
考虑光优发电站内设备障,缺陷或检修等原因引起受阻后能够发出的有功功率4总体要求
4.1光伏发电站功率控制系统应满足功率控制的实时性:和可靠性要求,满足电站运行稳定性和抗干扰要求。
4.2光伏发电站功率控制系统应具有与接收电网调度白动化系统通信的能力,接收电网调度下发的控制指令并按要求上传光伙发电站实时运行信息:4.3光伏发电站功率控制系统成采用标准的软破件接口·具有良好的可扩展性.满足(G[3/T31366的要求。
4.4光伏发电站功率控制系统应包含调度远方控制和本地控制两种方式,本地控制应包含白动控制方式和于动控制方式
4.5功率控制系统应符合电力监控系统安全防护朴关规定。5控制系统功能和结构
5.1系统结构
光伏发电站功率控制系统宜集成丁光伏发电站监控系统,也可山独立系统实现。来用独立装置实现时,光伙发电站功控制系统所需设备信息可通过光伙发电站监控系统获取·系统架构的信息如附录B中图B.1所示:功率控制系统集成于光伏发电站监控系统时,系统架构的信息如图B.2所示5.2系统功能
5.2.1功率控制系统至少应具备数据采集与通信、有功功率控制、无功电压控制、闭锁、控制过程记录等功能:
5.2.2功率控制系统成提供方便的人机交互界而,对功率控制系统各类控制参数及基础信息进行设置,
5.2.3功率控制系统应具备时间同步功能5.2.4功率控制系统应具备与功率预测系统、变电站综合白动化系统等其他相关系统的数据接口功能。
6数据采集与通信
数据采集类型
数据采集类型应包括但不限丁:a)光伏发电站有功功率、光功功率、并网点电压、电流、频率;b)储能设备的有功功率、无功功率(若电站配置储能设各);各光伏逆变器有功功率、无功功率、电压及运行状态;l)光伏发电站配置的静态/动态无功补偿装置的无功功率,电压3
-riKacerKAca-
GB/T 40289—2021
6.2数据采集精度与周期
6.2.1并网点频率测量分辨率应不低于0.005Hz.电压、电流采集精度应不低于0.5级。6.2.2光伏发电站有功功率,无功功率,并网点电压,电流、频率的采样周期应不人于100ms。6.2.3光伏逆变器、储能设备、无功补偿设备信号量的采样周期宜不人于5s7启停控制
7.1光伏发电站正常或故障恢复后的启动过程,功率控制系统应具备有功功率变化率限制功能,功率变化率应在10%-50%额定功率每分钟范围内可调。7.2光伏发电站正常停机时,功率控制系统应对有功功率变化率迹行限制满GB/T19964要求8有功功率控制
8.1控制原则
8.1.1功率控制系统的控制对象应为电站内光伏逆变器和储能设备(若电站配置储能设备)8.1.2功率控制系统的控制模式至少应包含有功功率限值控制、有功功率定值控制、有功功率差值控制和调频响应,控制模式应根据电网调度机构下发的白动化信号及调度指令投人或退出8.1.3功率控制系统应具备计算光伏发电站的理论发电功率、川用发电功率能力,并将数据上报至调度机构,理论发电功率,川用发电功率川按附录计算得到。8.2有功功率限值控制
8.2.1有功功率限值控制模式下,功率控制系统成控制光伙发电站有功功率不超过指令值.实际估与指令值之差应不大丁电站额定功率的1%。8.2.2当限值功率指令值降低时,功率控制系统应在120$内将光伏发电站有功功率平滑控制至新的设定值以下,
8.3有功功率定值控制
8.3.1有功功率定侦控制模式下,功率控制系统成控制光伏发电站有功功率与指令值之差不超过电站额定功率的工1%
8.3.2当设定值变化时,功率控制系统应在15s~120s范用内将光伏发电站有功功率平滑调节至新的设定值。
8.4有功功率差值控制
8.4.1当光伏发电站可用发电功率大于电站额定功率的20%时.功率控制系统按公式(2)计算差侦控制模式的有功功率目标值,且计算调整时问问隔应不大丁1min,Pu-P.-AP
式中:
P——光伏发电站有功功率月标值,单位为兆比(MW):P:一—光伏发电站可用发电功率.单位为兆瓦(MW);AP功率差值,单位为兆瓦(MW)..2
8.4.2功率控制系统应具备在线调整功率差值的功能,功率差值应在光伏发电站额定功率的5%~15%范用内连续川调。
-riKaeerKAca-
8.5调频响应
GB/T 40289—2021
8.5.1功率控制系统应具备过频响应和欠频响应两种调频响应功能,可独立投入或同时投入,具体投人方式根据当地电网运行情况出调度机构确定。8.5.2调频响应应包含基本调频响应模式,宜包含分段调频响应模式8.5.3基本调频响应模式下.光伏发电站功率控制系统应根据并网点频率测量值.按照公式(3)和图1调整电站有功功率。
(fr-f)
KhiXPr×
式中:
(fm-f)
光伏发电站输出有功功率的变化量,单位为兆瓦(MW):有功调频系数(欠频响应):
有功调频系数(过频响应):
光伏发电站额定功率,单位为兆瓦(MW):欠频响应动作死区阅值,单位为赫兹(IIz);过频响成动作死区阅值.单位为赫兹(Hz):当前频率测量值,单位为赫兹(Hz):系统额定额率,单位为赫效(Hz)。1PMW)
标叫序号说明:
有功功率稳态初始值,单位为兆瓦(MW):光伏发电站额定功率,单位为兆瓦(MW);其准频率,单位为赫兹(HIz):
欠顺响应动作死区阅值,单位为赫慈(IIz);过频响应动作死区间值,单位为赫慈(H2):有功调频系数(久额响底):
有功调频系数(过频响应)
图1基本调频响应模式
8.5.4分段调频响模式下,光伏发电站在有功功率可调节范围内成根批题率偏差值,在不回频率偏差范围采用不同调频系数调整有功功率:按公式(4)计管,分段调顾响应模式见图2。5
-rrKaeerkca-
GB/T 40289—2021
武巾:
(fa—f)
KLXPrX
fmfafm
K×Px(fi-)
光伏发电站输出有功功率的变化量,单位:兆瓦(MW);有功调频系数(欠频响应「段):有功调频系数(过频响应「段);有功调频系数(欠频响应Ⅱ段);有功调频系数(过频响应Ⅱ段);光伏发电站额定功率,单位为兆瓦(MW):欠频响应「段动作死区阀值,单位为赫兹(Hz);过频响应「段动作死区阀值,单位为赫兹(Hz);欠频响应Ⅱ段动作死区阈值,单位为赫兹(H2);过频响应Ⅱ段动作死区阈值,单位为赫兹(IIz):当前频率测量侦,单位为赫兹(IIz);系统额定频率单位为赫兹(Hz)。P(Mw)
49. 8 斤2 50. 2
标引序号说明:
有功功率稳态初始值,单位为兆比(MW):光伏发电站额定功率,单位为兆瓦(MW):基准频率,单位为赫兹(Hz);
欠频响应I段动作死区阅值.单位为赫慈(IIz);欠频响应Ⅱ段动作死区阅值,单位为赫滋(Iz):过数响应|段动作死区阅值,单位为赫兹(Hz);fH2
过频响应段动作外区阅值.单信为赫慈(H)有功调频系数(欠额响应「段);有功调频系数(过须响应I段);有功调频系数(欠须响应Ⅱ段):有切调频系数(过烈响应Ⅱ段)。图2分段调频响应模式
rrKaeerKAca-
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