光伏發(fā)電站無功補(bǔ)償技術(shù)

光伏發(fā)電站無功補(bǔ)償技術(shù)第一頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期日光伏發(fā)電站無功補(bǔ)償技術(shù)規(guī)范范圍 本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了光伏發(fā)電站接入電力系統(tǒng)無功補(bǔ)償及電壓控制應(yīng)遵循的一般原則、技術(shù)要求及監(jiān)測(cè)與考核要求。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于接入10（6）kV及以上電壓等級(jí)的并網(wǎng)光伏發(fā)電站。

第二頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期日下列術(shù)語和定義光伏發(fā)電站photovoltaic(PV)powerstation

利用光伏電池的光生伏特效應(yīng)，將太陽輻射能直接轉(zhuǎn)換成電能的發(fā)電系統(tǒng)，一般包含變壓器、逆變器和光伏方陣等。

并網(wǎng)點(diǎn)pointofinterconnection

＜有升壓站＞光伏發(fā)電站升壓站高壓側(cè)母線或節(jié)點(diǎn)。

＜無升壓站＞光伏發(fā)電站的輸出匯總點(diǎn)。

無功功率reactivepower

光伏發(fā)電站輸入到光伏發(fā)電站并網(wǎng)點(diǎn)的無功功率。

送出線路

transmissionline

從光伏發(fā)電站并網(wǎng)點(diǎn)至公共連接點(diǎn)的輸電線路。

無功補(bǔ)償裝置

reactivepowercompensationequipment

第三頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期日光伏發(fā)電站中集中加裝的用于補(bǔ)償無功的裝置，該裝置包括并聯(lián)電容器、并聯(lián)電抗器、同期調(diào)相機(jī)和靜止型動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置。

無功容量reactivepowercompensationequipmentcapacity

光伏發(fā)電站內(nèi)的全部容性無功和感性無功容量。

無功響應(yīng)時(shí)間

reactivepowerdynamicresponse-time

光伏發(fā)電站內(nèi)從實(shí)際無功負(fù)荷達(dá)到設(shè)定值始到無功補(bǔ)償裝置投入為止所需要的時(shí)間。

第四頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期日無功電壓控制系統(tǒng)

reactivepower/voltagecontrolsystem

具有對(duì)光伏發(fā)電站內(nèi)無功電源進(jìn)行調(diào)節(jié)、保護(hù)、觸發(fā)和監(jiān)測(cè)功能的系統(tǒng)。

電壓合格率

voltageeligibilityrate

實(shí)際運(yùn)行電壓在允許電壓偏差范圍內(nèi)累計(jì)運(yùn)行時(shí)間與對(duì)應(yīng)的總運(yùn)行統(tǒng)計(jì)時(shí)間之比的百分值。

第五頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期日電壓偏差光伏發(fā)電站并網(wǎng)點(diǎn)電壓偏差應(yīng)符合GB/T12325和SD325的要求：1、通過10（6）kV電壓等級(jí)接入公共電網(wǎng)的光伏發(fā)電站，其并網(wǎng)點(diǎn)電壓偏差為相應(yīng)系統(tǒng)標(biāo)稱電壓的±7%。

2、通過35kV～110kV電壓等級(jí)接入公共電網(wǎng)的光伏發(fā)電站，其并網(wǎng)點(diǎn)電壓偏差為相應(yīng)系統(tǒng)標(biāo)稱電壓的-3%～+7%；事故后恢復(fù)電壓為系統(tǒng)標(biāo)稱電壓的±10%。

3、通過220kV電壓等級(jí)接入公共電網(wǎng)的光伏發(fā)電站，其并網(wǎng)點(diǎn)電壓偏差為相應(yīng)系統(tǒng)標(biāo)稱電壓的0%～+10%；事故后恢復(fù)電壓為系統(tǒng)標(biāo)稱電壓的-5%～+10%。

第六頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期日4、通過330kV及以上電壓等級(jí)接入公共電網(wǎng)的光伏發(fā)電站，正常運(yùn)行方式下，其并網(wǎng)點(diǎn)最高運(yùn)行電壓不得超過系統(tǒng)標(biāo)稱電壓的+110%；最低運(yùn)行電壓不應(yīng)影響電力系統(tǒng)同步穩(wěn)定、電壓穩(wěn)定、廠用電的正常使用及下一級(jí)電壓的調(diào)節(jié)。第七頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期日無功電源基本要求：1、光伏發(fā)電站的無功電源包括光伏并網(wǎng)逆變器和光伏發(fā)電站

2、光伏發(fā)電站應(yīng)充分利用并網(wǎng)逆變器的無功容量及其調(diào)節(jié)能力，當(dāng)并網(wǎng)逆變器的無功容量不能滿足系統(tǒng)電壓調(diào)節(jié)需要時(shí)，應(yīng)在光伏發(fā)電站配置無功補(bǔ)償裝置，并綜合考慮光伏發(fā)電站各種出力水平和接入系統(tǒng)后各種運(yùn)行工況下的暫態(tài)、動(dòng)態(tài)過程，配置足夠的動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償容量。響應(yīng)時(shí)間：1、光伏發(fā)電站的無功電源應(yīng)能夠跟蹤光伏出力的波動(dòng)快速響應(yīng)，以滿足電壓調(diào)節(jié)要求。第八頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期日2、光伏發(fā)電站的無功調(diào)節(jié)需求不同，所配置的無功補(bǔ)償裝置不同，其響應(yīng)時(shí)間應(yīng)根據(jù)光伏發(fā)電站接入后電網(wǎng)電壓的調(diào)節(jié)需求確定。光伏發(fā)電站動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置的響應(yīng)時(shí)間應(yīng)不大于30ms，并網(wǎng)逆變器無功響應(yīng)時(shí)間應(yīng)不大于75ms，并聯(lián)電抗器/電容器、調(diào)壓式無功補(bǔ)償裝置的響應(yīng)時(shí)間應(yīng)不大于1s。

第九頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期日無功容量基本要求：1、光伏發(fā)電站的無功容量應(yīng)滿足分（電壓）層和分（電）區(qū)基本平衡的原則，無功補(bǔ)償容量應(yīng)在充分考慮優(yōu)化調(diào)壓方式及降低線損的原則下進(jìn)行配置，并滿足檢修備用要求。2、光伏并網(wǎng)逆變器的輸出有功功率在10%～100%之間時(shí)，光伏并網(wǎng)逆變器功率因數(shù)應(yīng)能在超前0.95～滯后0.95范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)。

無功容量配置：1、通過10（6）kV～35（20）kV電壓等級(jí)并網(wǎng)的光伏發(fā)電系統(tǒng)功率因數(shù)應(yīng)能在超前0.98～滯后0.98范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，有特殊要求時(shí)，可做適當(dāng)調(diào)整以穩(wěn)定電壓水平。

第十頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期日

2、通過110（66）kV及以上電壓等級(jí)接入公共電網(wǎng)的光伏發(fā)電站，其配置的容性無功容量能夠補(bǔ)償光伏發(fā)電站滿發(fā)時(shí)站內(nèi)匯集線路、主變壓器的感性無功及光伏發(fā)電站送出線路的一半感性無功之和，其配置的感性無功容量能夠補(bǔ)償光伏發(fā)電站自身的容性充電無功功率及光伏發(fā)電站送出線路的一半充電無功功率之和。

3、對(duì)于通過220kV（或330kV）光伏發(fā)電匯集系統(tǒng)升壓至500kV（或750kV）電壓等級(jí)接入公共電網(wǎng)的光伏發(fā)電站群中的光伏發(fā)電站，其配置的容性無功容量能夠補(bǔ)償光伏發(fā)電站滿發(fā)時(shí)匯集線路、主變壓器的感性無功及光伏發(fā)電站送出線路的全部感性無功之和，其配置的感性無功容量能夠補(bǔ)償光伏發(fā)電站自身的容性充電無功功率及光伏發(fā)電站送出線路的全部充電無功功率之和。

第十一頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期日4、對(duì)于總裝機(jī)容量在百萬千瓦級(jí)規(guī)模及以上的光伏發(fā)電站群，在低電壓穿越過程中，光伏發(fā)電站應(yīng)具有動(dòng)態(tài)無功支撐能力，應(yīng)滿足GB/T19964的有關(guān)規(guī)定。

5、光伏發(fā)電站配置容量范圍應(yīng)結(jié)合光伏發(fā)電站實(shí)際接入情況，通過光伏發(fā)電站接入電力系統(tǒng)無功電壓專題研究來確定。必要時(shí)，光伏發(fā)電站應(yīng)具備一定無功備用容量，在電網(wǎng)故障或異常時(shí)，向電網(wǎng)提供無功支撐，防止電壓崩潰。

第十二頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期日無功補(bǔ)償裝置無功補(bǔ)償裝置配置：1、光伏發(fā)電站可在光伏發(fā)電站升壓變壓器低壓側(cè)配置無功補(bǔ)償裝置。無升壓變壓器光伏發(fā)電站可在匯集點(diǎn)安裝無功補(bǔ)償裝置。

2、為降低光伏發(fā)電站接入后的出力波動(dòng)引起的電網(wǎng)電壓變化、提高系統(tǒng)穩(wěn)定、防止電壓崩潰、提高輸送容量，宜在光伏發(fā)電站加裝動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置。

3、光伏發(fā)電站無功補(bǔ)償裝置配置應(yīng)根據(jù)光伏發(fā)電站實(shí)際情況，如安裝容量、安裝型式、站內(nèi)匯集線分布、送出線路長(zhǎng)度、接入電網(wǎng)情況等，進(jìn)行無功電壓專題研究后確定。

運(yùn)行電壓適應(yīng)性第十三頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期日4、在電網(wǎng)正常運(yùn)行情況下，光伏發(fā)電站的無功補(bǔ)償裝置應(yīng)適應(yīng)電網(wǎng)各種運(yùn)行方式變化和運(yùn)行控制要求。5、當(dāng)光伏發(fā)電站的其他設(shè)備退出運(yùn)行時(shí)，光伏發(fā)電站安裝的無功補(bǔ)償裝置應(yīng)按照電力系統(tǒng)調(diào)度機(jī)構(gòu)的指令運(yùn)行。6、當(dāng)光伏發(fā)電站安裝并聯(lián)電抗器/電容器組或調(diào)壓式無功補(bǔ)償裝置，在電網(wǎng)故障或異常情況下，引起光伏發(fā)電站并網(wǎng)點(diǎn)電壓在高于1.2pu時(shí)，無功補(bǔ)償裝置容性部分應(yīng)立即退出運(yùn)行，感性部分應(yīng)持續(xù)運(yùn)行5min。第十四頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期日7、當(dāng)光伏發(fā)電站安裝動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置，在電網(wǎng)故障或異常情況下，引起光伏發(fā)電站并網(wǎng)點(diǎn)電壓高于1.2pu時(shí)，無功補(bǔ)償裝置可退出運(yùn)行。8、在電網(wǎng)故障引起光伏發(fā)電站并網(wǎng)點(diǎn)電壓低于0.9pu時(shí)，光伏發(fā)電站的無功補(bǔ)償裝置應(yīng)配合站內(nèi)其他無功電源按照GB/T19964中的低電壓穿越無功支持的要求發(fā)出無功功率。

第十五頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期日電壓調(diào)節(jié)并網(wǎng)逆變器控制要求：1、光伏發(fā)電站并網(wǎng)逆變器應(yīng)具有多種控制模式，包括恒電壓控制、恒功率因數(shù)控制和恒無功功率控制等，具備根據(jù)運(yùn)行需要手動(dòng)/自動(dòng)切換模式的能力。2、光伏發(fā)電站并網(wǎng)逆變器應(yīng)在其無功調(diào)節(jié)范圍內(nèi)按光伏發(fā)電站無功電壓控制系統(tǒng)的協(xié)調(diào)要求控制并網(wǎng)點(diǎn)電壓。

第十六頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期日無功補(bǔ)償裝置控制要求：

光伏發(fā)電站無功補(bǔ)償裝置應(yīng)具備自動(dòng)控制功能，應(yīng)在其無功調(diào)節(jié)范圍內(nèi)按光伏發(fā)電站無功電壓控制系統(tǒng)的協(xié)調(diào)要求控制并網(wǎng)點(diǎn)電壓。

第十七頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期日主變及分接頭控制要求：

1、光伏發(fā)電站的主變壓器應(yīng)采用有載調(diào)壓變壓器，按照無功電壓控制系統(tǒng)的協(xié)調(diào)要求通過調(diào)整變電站主變壓器分接頭控制站內(nèi)電壓，確保站內(nèi)光伏設(shè)備的正常運(yùn)行。2、光伏發(fā)電站的主變壓器的額定變壓比、調(diào)壓范圍及每檔調(diào)壓值等，應(yīng)滿足光伏發(fā)電站母線電壓調(diào)節(jié)的要求，并在充分發(fā)揮光伏并網(wǎng)逆變器、無功補(bǔ)償裝置的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益及降低線損的原則下，考慮電力系統(tǒng)發(fā)展的需要，通過優(yōu)化計(jì)算確定。

調(diào)壓方式

3、光伏發(fā)電站參與電網(wǎng)電壓調(diào)節(jié)的方式包括調(diào)節(jié)光伏發(fā)電站并網(wǎng)逆變器的無功功率、無功補(bǔ)償裝置的投入量和光伏發(fā)電站升壓變壓器的變比。第十八頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期日4、對(duì)于通過10（6）kV～35kV電壓等級(jí)并網(wǎng)的光伏發(fā)電站，當(dāng)光伏發(fā)電站并網(wǎng)點(diǎn)的母線電壓超出允許偏差范圍時(shí)，應(yīng)調(diào)節(jié)光伏發(fā)電站并網(wǎng)逆變器和無功補(bǔ)償裝置的無功出力。對(duì)于通過10（6）kV電壓等級(jí)并網(wǎng)的光伏發(fā)電站，在電網(wǎng)特殊運(yùn)行方式下，電壓越限，通過調(diào)節(jié)無功不能滿足電壓調(diào)節(jié)要求時(shí)，為保證電網(wǎng)安全，應(yīng)控制有功功率來調(diào)節(jié)電壓。5、對(duì)于通過110（66）kV及以上電壓等級(jí)并網(wǎng)的光伏發(fā)電站，當(dāng)光伏發(fā)電站并網(wǎng)點(diǎn)的母線電壓超出允許偏差范圍時(shí)，首先應(yīng)調(diào)節(jié)光伏發(fā)電站并網(wǎng)逆變器和無功補(bǔ)償裝置的無功出力。若電壓偏差仍不符合要求時(shí)，再調(diào)整相應(yīng)有載調(diào)壓變壓器的分接開關(guān)位置，使電壓恢復(fù)到合格值。第十九頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期日無功電壓控制系統(tǒng)基本要求：1、光伏發(fā)電站應(yīng)配置無功電壓控制系統(tǒng)，根據(jù)電力系統(tǒng)調(diào)度機(jī)構(gòu)指令，光伏發(fā)電站自動(dòng)調(diào)節(jié)其發(fā)出（或吸收）的無功功率，控制光伏發(fā)電站并網(wǎng)點(diǎn)電壓在正常運(yùn)行范圍內(nèi)，其調(diào)節(jié)速度和控制精度應(yīng)能滿足電力系統(tǒng)電壓調(diào)節(jié)的要求。

功能和性能2、無功電壓控制系統(tǒng)應(yīng)具備計(jì)算、自動(dòng)調(diào)節(jié)、監(jiān)視、保護(hù)、通信、啟動(dòng)/停止順序控制、文件記錄等功能。3、無功電壓控制系統(tǒng)應(yīng)通過通信接口與站控和上級(jí)控制（或電力系統(tǒng)調(diào)度機(jī)構(gòu)）保持相互傳送信息和運(yùn)行命令。第二十頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期日4、無功電壓控制系統(tǒng)應(yīng)按照調(diào)節(jié)并網(wǎng)逆變器的無功出力、無功補(bǔ)償裝置的投入量以及升壓變壓器分接頭位置的順序?qū)夥l(fā)電站進(jìn)行無功調(diào)節(jié)控制。5、無功電壓控制系統(tǒng)應(yīng)監(jiān)控各部件的運(yùn)行狀態(tài)，統(tǒng)一協(xié)調(diào)控制并網(wǎng)逆變器、無功補(bǔ)償裝置以及