GB/T 19964-2024
基本信息
标准号:
GB/T 19964-2024
中文名称:光伏发电站接入电力系统技术规定
标准类别:国家标准(GB)
英文名称:Technical requirements for connecting photovoltaic power station to power system
标准状态:现行
发布日期:2024-03-15
实施日期:2024-03-15
出版语种:简体中文
下载格式:.pdf .zip
下载大小:4035565
相关标签:
光伏
发电站
接入
电力系统
技术
规定
标准分类号
标准ICS号:能源和热传导工程>>27.160太阳能工程
中标分类号:能源、核技术>>能源>>F12太阳能
出版信息
出版社:中国标准出版社
页数:20页
标准价格:38.0
相关单位信息
起草人:王伟胜 何国庆 刘纯 汪海蛟 吴福保 冯双磊 贺静波 李光辉 朱凌志 许洪华 迟永宁 车建峰 牟佳男 张军军 王勃 石文辉 张金平 李文峰 孙文文 李湃 刘美茵 王晖 孙艳霞 张兴 肖云涛 张健 刘可可 李洋 张悦
起草单位:中国电力科学研究院有限公司、国家电网有限公司电力调度控制中心、中国科学院电工研究所
归口单位:中国电力企业联合会
提出单位:中国电力企业联合会
发布部门:国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会
标准简介
本文件规定了光伏发电站接入电力系统的有功功率、无功电压、故障穿越、运行适应性、功率预测、电能质量、仿真模型和参数、二次系统的技术要求,以及测试和评价的内容。本文件适用于通过10 kV以上电压等级并网的新建、改建和扩建光伏发电站的建设、生产和运行。配置储能的光伏发电站参照执行。
标准内容
ICS。 27. 160
CCS F 12
中华人民共和国国家标准銀
GB/T19964—2024
代替GB/T
19964-2012
光伏发电站接入电力系统技术规定Technical requirements for connecting photovoltaic power station to power system2024-03-15发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2024-03-15实施
规范性引用文件
术语和定义
有功功率
无功电压
故障穿越
运行适应性
功率预测
电能质量
仿真模型和参数
二次系统
测试和评价
GB/T19964—2024
GB/T19964—2024
本文件按照GB/T1.1一2020《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。
本文件代替GB/T19964一2012《光伏发电站接入电力系统技术规定》,与GB/T比,除结构调整和编辑性改动外,主要技术变化如下:一更改了本文件的适用范围(见第1章,2012年版的第1章);一增加了光伏发电站功率预测、高电压穿越等技术相关的一些术语(见第3章);一增加了光伏发电站一次调频的要求(见4.3);19964—2012相
一增加了不对称故障时光伏发电站低电压穿越期间的动态无功支撑能力要求(见6.1);一增加了光伏发电站高电压穿越的要求(见6.2);一增加了光伏发电站连续故障穿越的要求,包括连续低电压穿越和连续低-高电压穿越(见6.3);一更改了光伏发电站运行适应性中的频率范围要求(见7.3,2012年版的9.3);一增加了光伏发电站低短路比运行适应性的要求和开展次/超同步振荡专题研究的要求(见7.4和7.5);
更改了光伏发电站功率预测结果上报和预测准确度的要求(见第8章,2012年版的第5章);一更改了光伏发电站仿真模型的要求(见10.1,2012年版的11.1);一增加了光伏发电站接入系统测试和评价的要求和内容(见12.4)。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、国家电网有限公司电力调度控制中心、中国科学院电工研究所。
本文件主要起草人:王伟胜、何国庆、刘纯、汪海蛟、吴福保、冯双磊、贺静波、李光辉、朱凌志、许洪华迟永宁、车建峰、牟佳男、张军军、王勃、石文辉、张金平、李文峰、孙文文、李湃、刘美茵、王晖、孙艳霞、张兴、肖云涛、张健、刘可可、李洋、张悦。本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为:一2005年首次发布为GB/Z
一本次为第二次修订。
19964一2005,2012年第一次修订;Ⅲ
1范围
光伏发电站接入电力系统技术规定GB/T19964—2024
本文件规定了光伏发电站接入电力系统的有功功率、无功电压、故障穿越、运行适应性、功率预测、电能质量、仿真模型和参数、二次系统的技术要求,以及测试和评价的内容。本文件适用于通过10kV以上电压等级并网的新建、改建和扩建光伏发电站的建设、生产和运行。配置储能的光伏发电站参照执行。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/T19862
GB/T22239
GB/T31464
GB/T32900
GB/T33982
GB/T37408
GB/T37409
GB38755
电能质量1
供电电压偏差
电压波动和闪变
电能质量
继电保护和安全自动装置技术规程电能质量公用电网谐波
电能质量三相电压不平衡
电能质量监测设备通用要求
信息安全技术网络安全等级保护基本要求电能质量公用电网间谐波
光伏发电站无功补偿技术规范
电网运行准则
光伏发电站继电保护技术规范
分布式电源并网继电保护技术规范电力监控系统网络安全防护导则光伏发电并网逆变器技术要求
光伏发电并网逆变器检测技术规范电力系统安全稳定导则
GB/T40581
GB/T40594
GB/T40595
GB/T40604
GB/T50866
DL/T448
DL/T5003
光伏发电站功率控制系统技术要求F电力系统安全稳定计算规范
电力系统网源协调技术导则
并网电源一次调频技术规定及试验导则新能源场站调度运行信息交换技术要求调度侧风电或光伏功率预测系统技术要求光伏发电站接入电力系统设计规范电能计量装置技术管理规程
电力系统调度自动化设计规程
GB/T19964—2024
3术语和定义
GB/T40581、GB/T40594、GB/T
40595界定的以及下列术语和定义适用于本文件。光伏发电站photovoltaic(PV)power station利用光伏电池的光生伏特效应,将太阳辐射能直接转换为电能的发电系统。注:一般包含变压器、逆变器和光伏方阵,以及相关辅助设施等。3.2
逆变器inverter
将直流电变换成交流电的设备。3.3
并网点point of connection
对有升压站的光伏发电站,是升压站高压侧母线或节点;对无升压站的光伏发电站,是光伏发电站的输出汇总点。
光伏功率预测PVpowerforecasting以光伏发电站的历史功率、历史气象数据、历史设备运行状态等数据建立光伏发电功率预测模型,以辐照度、功率或数值天气预报数据等信息作为模型的输入,结合光伏发电系统的设备状态及运行工况,预测光伏发电站未来一段时间内的有功功率注:根据预测时段分为中期、短期和超短期光伏功率预测3.5
中期光伏功率预测medium-termPVpowerforecasting光伏发电站次日零时起到未来240h的有功功率预测,时间分辨率为15min。3.6
短期光伏功率预测short-termPVpowerforecasting光伏发电站次日零时起到未来72h的有功功率预测,时间分辨率为15min。3.7
超短期光伏功率预测ultra-short-termPVpowerforecasting光伏发电站未来15min到4h的有功功率预测,时间分辨率为15min。3.8
光伏发电站低电压穿越lowvoltageridethroughofPVpowerstation当电力系统事故或扰动引起光伏发电站并网点电压跌落时,在一定的电压跌落范围和时间间隔内,光伏发电站能够不脱网连续运行的能力。3.9
光伏发电站高电压穿越highvoltageridethroughofPVpowerstation当电力系统事故或扰动引起光伏发电站并网点电压升高时,在一定的电压升高范围和时间间隔内,光伏发电站能够不脱网连续运行的能力。3.10
光伏发电站低-高电压穿越low-highvoltageridethroughofPVpowerstation当电力系统事故或扰动引起光伏发电站并网点电压先跌落后升高时,在一定的电压跌落、升高范围和时间间隔内,光伏发电站能够不脱网连续运行的能力。注:简称低-高电压穿越。
GB/T19964—2024
光伏发电站动态无功电流增量dynamicreactivecurrentincrementof PVpowerstation光伏发电站在低电压或高电压穿越期间向电力系统注入或吸收的无功电流,相对于电压跌落或升高前向电力系统注入或吸收的无功电流的变化量。注:无功电流指容性无功电流。3.12
光伏发电站动态无功电流上升时间risetimeofdynamicreactivecurrentofPvpowerstation自并网点电压跌落或升高达到触发设定值开始,到光伏发电站动态无功电流增量达到增量目标值的90%所需的时间。
孤岛islanding
包含负荷和电源的部分电网,从主网脱离后继续孤立运行的状态,注:孤岛分为非计划性孤岛和计划性孤岛。非计划性孤岛指非计划、不受控地发生孤岛;计划性孤岛指按预先配置的控制策略,有计划地发生孤岛。3.14
防孤岛anti-islanding
防止非计划性孤岛现象的发生。4有功功率
4.1有功功率控制
4.1.1光伏发电站应具备参与电力系统调频、调峰的能力,并符合GB38755、GB/T31464、GB/T40594和GB/T40595的相关规定。
4.1.2光伏发电站应配置有功功率控制系统,具备有功功率连续平滑调节的能力,并能参与电力系统有功功率控制。
4.1.3光伏发电站有功功率控制系统的控制模式应至少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控制,控制模式应根据电力系统调度机构下发的自动化信号及调度指令投入或退出,有功功率控制的响应时间和控制精度应符合GB/T40289的相关规定。4.1.4在光伏发电站并网、正常停机以及太阳能辐照度增长过程中,光伏发电站的有功功率变化速率应满足电力系统安全稳定运行的要求,其限值应根据所接入电力系统的频率调节特性,由电力系统调度机构确定,宜为10%额定容量/min。当太阳能辐照度快速降低时,光伏发电站有功功率变化速率允许超出限值。
4.2紧急控制
4.2.1在电力系统事故或紧急情况下,光伏发电站应按照电力系统调度机构的指令紧急降低有功功率或暂时从电网切出。
4.2.2当电力系统恢复正常运行状态后,光伏发电站应按电力系统调度机构的指令并网运行。4.3一次调频
4.3.1光伏发电站一次调频功能应符合GB/T40594、GB/T系统调度机构的指令启动与停用。40595的规定。一次调频功能可按照电力4.3.2当电力系统频率偏差超出一次调频死区范围时,光伏发电站应按照公式(1)调整有功功率输出。GB/T19964—2024
式中:
AP,=K,××P
光伏发电站有功功率变化量,单位为兆瓦(MW)有功调频系数;
电力系统频率,单位为赫兹(Hz);电力系统额定频率,单位为赫兹(Hz);光伏发电站额定有功功率,单位为兆瓦(MW)。 (1)
4.3.3一次调频的有功调频系数、死区范围应根据所接入电力系统的频率调节特性,由电力系统调度机构确定,有功调频系数的取值范围宜为10~50,死区范围宜为土(0.02Hz~0.06Hz)。4.3.4当电力系统频率大于50Hz时,光伏发电站有功功率减少的幅值限制宜不小于10%额定有功功率。
4.3.5当电力系统频率小于50Hz时,光伏发电站有功功率增加的幅值限制宜不小于6%额定有功功率。
一次调频有功功率响应的滞后时间应不大于1s,上升时间应不大于5s.调节时间应不大于15s.一次调频达到稳定时的有功功率调节偏差应不超过额定有功功率的土1%。4.3.7光伏发电站应设置一次调频功能的启用状态信号、动作状态信号,并将信号上传至调度监控系统,启用与停用功能可通过本地或调度监控系统远程控制。5无功电压
5.1无功电源
5.1.1光伏发电站安装的光伏逆变器,应满足额定有功出力下功率因数在超前0.95~滞后0.95的范围内动态可调,并应在图1所示矩形框内动态可调。O(p.u.)
标引符号说明:
光伏逆变器有功功率标幺值;
Q—光伏逆变器无功功率标么值。P(p.u.)
图1光伏逆变器无功出力范围
5.1.2光伏发电站应利用光伏逆变器的无功容量及调节能力。当光伏逆变器的无功容量不能满足电力系统电压调节需求时,光伏发电站应加装无功补偿装置,包括并联电容器、并联电抗器、静止无功补偿器、静止无功发生器、同步调相机等。4
5.2无功容量配置
GB/T19964—2024
5.2.1光伏发电站的无功容量配置应满足电力系统分层和分区基本平衡的要求,并满足检修备用要求。
5.2.2对于接入公共电网的光伏发电站,其配置的容性无功容量应能够补偿光伏发电站满发时站内汇集线路、主变压器的感性无功功率及光伏发电站送出线路的一半感性无功功率之和,其配置的感性无功容量应能够补偿光伏发电站自身的容性充电无功功率及光伏发电站送出线路的一半充电无功功率之和。
5.2.3对于通过220(330)kV汇集系统升压至500(750)kV电压等级接入电网的光伏发电站,其配置的容性无功容量应能够补偿光伏发电站满发时站内汇集线路、主变压器的感性无功功率及光伏发电站送出线路的全部感性无功功率之和,其配置的感性无功容量应能够补偿光伏发电站自身的容性充电无功功率及光伏发电站送出线路的全部充电无功功率之和。5.2.4光伏发电站配置的无功补偿装置类型及其容量可根据所接入电力系统的无功电压调节特性,通过研究确定。
5.3电压控制
5.3.1光伏发电站应具备无功功率调节及电压控制能力,并应符合GB/T31464和GB/T40594的相关规定。
5.3.2光伏发电站应配置无功/电压控制系统,系统应具备定电压控制、定功率因数控制和定无功功率控制等控制模式以及在线切换控制模式的功能。5.3.3光伏发电站的主变压器宜采用有载调压变压器。5.3.4光伏发电站无功电压控制系统应能自动接收电力系统调度机构下发的并网点电压值、功率因数值或无功功率值,通过协调控制光伏逆变器和无功补偿装置的无功输出,以及主变压器分接头位置,实现对并网点电压的控制,其响应时间和控制精度应符合GB/T29321的相关规定。5.3.5当电网电压处于正常范围内时,通过35kV~110kV电压等级接入电网的光伏发电站应能够将并网点电压调节至标称电压的97%~107%范围内。5.3.6当电网电压处于正常范围内时,通过220kV及以上电压等级接入电网的光伏发电站应能够将并网点电压调节至标称电压的100%~110%范围内。6故障穿越
6.1低电压穿越
6.1.1当电力系统发生故障导致光伏发电站并网点电压跌落时,光伏发电站应具备图2规定的低电压穿越能力,具体要求如下:
a)光伏发电站并网点电压跌至0时,光伏发电站内的光伏逆变器和无功补偿装置应能够不脱网连续运行150ms;www.bzxz.net
光伏发电站并网点电压跌至标称电压的20%时,光伏发电站内的光伏逆变器和无功补偿装置b)
应能够不脱网连续运行625ms;
c)光伏发电站并网点电压跌至标称电压的20%以上至90%时,光伏发电站内的光伏逆变器和无功补偿装置应能在图2所示的阴影区域内不脱网连续运行。5
GB/T19964—2024
6.1.2故障类型及考核电压
电网故障引起电压跌落
电压轮廓线
00.150.6231
时间/s
光伏逆变器和无功补偿
装置可从电网切出
图2光伏发电站低电压穿越要求
不同类型电力系统故障时,光伏发电站低电压穿越的考核电压见表1。表1光伏发电站低电压穿越考核电压故障类型
三相短路故障
两相短路故障
单相接地短路故障
6.1.3对称故障时的动态无功支撑能力考核电压
并网点线电压
并网点线电压
并网点相电压
当电力系统发生三相对称短路故障导致光伏发电站并网点电压跌落时,光伏发电站应具备动态无功电流支撑能力,具体要求如下。a)当光伏发电站并网点电压低于标称电压的90%时,光伏发电站向电网注入的无功电流应为电压跌落前正常运行时的无功电流输出值I。与动态无功电流增量△I,之和,动态无功电流增量应响应并网点电压变化,并应满足公式(2)。△I1 =K1 x(0.9-U)×Ix,(0≤U,≤0.9)(2)
式中:
-光伏发电站注入的动态无功电流增量,单位为安(A);光伏发电站动态无功电流比例系数;光伏发电站并网点电压标么值;光伏发电站额定电流,单位为安(A)。光伏发电站动态无功电流比例系数K1可根据电力系统实际情况确定,取值范围宜为1.5~3。光伏发电站动态无功电流上升时间应不大于30ms。并网点电压跌落期间,光伏发电站无功电流的最大输出能力应不低于光伏发电站额定电流Id)
的1.05倍。
自并网点电压恢复至标称电压90%以上的时刻起,光伏发电站应在30ms内退出动态无功电
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