2023新能源場(chǎng)站一次調(diào)頻控制系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范

Q/GDWXXXXX—XXXX目??次1范圍 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語(yǔ)和定義 14目標(biāo)、總則和要求 25系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 36功能要求 37技術(shù)要求 38通信要求 49性能要求 4附錄A（資料性附錄）新能源場(chǎng)站一次調(diào)頻控制系統(tǒng)的配置結(jié)構(gòu)示意圖 5附錄B（資料性附錄）新能源場(chǎng)站一次調(diào)頻控制系統(tǒng)信息交互表 6附錄C（資料性附錄）新能源場(chǎng)站一次調(diào)頻測(cè)試時(shí)有功功率響應(yīng)曲線圖 7附錄D（規(guī)范性附錄）新能源場(chǎng)站一次調(diào)頻功率-頻率下垂特性曲線圖 8新能源場(chǎng)站一次調(diào)頻控制系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了新能源場(chǎng)站一次調(diào)頻控制系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范，包括功能要求、技術(shù)要求、通信要求、性能要求等。本標(biāo)準(zhǔn)適用于通過(guò)35kV及以上電壓等級(jí)并網(wǎng)的風(fēng)電場(chǎng)、光伏電站，其它新能源場(chǎng)站可參照?qǐng)?zhí)行。規(guī)范性引用文件下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB38755電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則GB/T18451.1風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)計(jì)要求GB/T19939光伏系統(tǒng)并網(wǎng)技術(shù)要求GB/T19963風(fēng)電場(chǎng)接入電力系統(tǒng)規(guī)定GB/T19964光伏發(fā)電站接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定GB/T31365光伏發(fā)電站接入電網(wǎng)檢測(cè)規(guī)程GB/T31366光伏發(fā)電站監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)要求GB/T31464電網(wǎng)運(yùn)行準(zhǔn)則GB/T33599光伏發(fā)電站并網(wǎng)運(yùn)行控制規(guī)范NB/T31003大型風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范NB/T31078風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)性能評(píng)價(jià)方法NB/T32026光伏發(fā)電站并網(wǎng)性能測(cè)試與評(píng)價(jià)方法DL/T634.5101遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備及系統(tǒng)第5-101部分：傳輸規(guī)約基本遠(yuǎn)動(dòng)任務(wù)配套標(biāo)準(zhǔn)DL/T634.5104遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備及系統(tǒng)第5-104部分：傳輸規(guī)約采用標(biāo)準(zhǔn)傳輸協(xié)議集的IEC60870-5-101網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)DL/T1870電力系統(tǒng)網(wǎng)源協(xié)調(diào)技術(shù)規(guī)范術(shù)語(yǔ)和定義下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。新能源場(chǎng)站renewableenergypowerstation將太陽(yáng)輻射能、風(fēng)能等自然界中存在的可再生能源直接轉(zhuǎn)換成電能的發(fā)電系統(tǒng)，一般包含變壓器、風(fēng)電機(jī)組（或者光伏方陣），以及相關(guān)輔助設(shè)施等。一次調(diào)頻primaryfrequencyregulation;PFR通過(guò)新能源場(chǎng)站一次調(diào)頻控制系統(tǒng)使新能源場(chǎng)站并網(wǎng)點(diǎn)輸出有功功率隨系統(tǒng)頻率而變動(dòng)。一次調(diào)頻死區(qū)deadbandofprimaryfrequencyregulation新能源場(chǎng)站參與系統(tǒng)一次調(diào)頻的頻率閾值，分為過(guò)頻死區(qū)和欠頻死區(qū)。一次調(diào)頻響應(yīng)滯后時(shí)間responsedelaytimeofprimaryfrequencyregulation從系統(tǒng)頻率升高或降低超過(guò)一次調(diào)頻死區(qū)開(kāi)始，新能源場(chǎng)站實(shí)際輸出有功實(shí)測(cè)值按正確方向調(diào)節(jié)至10%偏差量的最短時(shí)間（Td）（見(jiàn)附錄C）。一次調(diào)頻穩(wěn)定時(shí)間responsesteadytimeofprimaryfrequencyregulation從系統(tǒng)頻率升高或降低超過(guò)一次調(diào)頻死區(qū)開(kāi)始，新能源場(chǎng)站實(shí)際輸出有功實(shí)測(cè)值與有功目標(biāo)值之差始終不超出誤差帶的最短時(shí)間（Ts）（見(jiàn)附錄C）。有功功率控制誤差errorofactivepowercontrol新能源場(chǎng)站調(diào)節(jié)后有功功率與有功目標(biāo)調(diào)節(jié)值的差值，相對(duì)于電站額定功率的百分?jǐn)?shù)，表達(dá)式如式（1）所示。（見(jiàn)附錄C）…（1）靜態(tài)頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)staticfrequencyadjustmenteffectcoefficient新能源場(chǎng)站的靜態(tài)頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)，即新能源場(chǎng)站的單位調(diào)節(jié)功率，表達(dá)式如式（2）所示（見(jiàn)附錄D）。…（2）式中：——新能源場(chǎng)站初始有功功率，單位：kW；——新能源場(chǎng)站調(diào)節(jié)后有功功率，單位：kW；——系統(tǒng)額定頻率，單位：Hz；——系統(tǒng)擾動(dòng)后頻率，單位：Hz；——頻率調(diào)節(jié)死區(qū)，單位：Hz。新能源場(chǎng)站的靜態(tài)過(guò)頻調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)為；新能源場(chǎng)站的靜態(tài)欠頻調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)為。調(diào)差系數(shù)activepower-frequencyregulationcoefficient靜態(tài)頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)(新能源場(chǎng)站的單位調(diào)節(jié)功率)的倒數(shù)標(biāo)幺后定義為新能源場(chǎng)站的調(diào)差系數(shù)，一般以百分?jǐn)?shù)表示，表達(dá)式如式（3）所示（見(jiàn)附錄B）?！?）目標(biāo)、總則和要求目標(biāo)和總體原則4.1.1新能源場(chǎng)站參與一次調(diào)頻控制時(shí)，應(yīng)確保電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行。4.1.2新能源場(chǎng)站一次調(diào)頻控制系統(tǒng)須符合GB38755的規(guī)定。4.1.3新能源場(chǎng)站頻率適應(yīng)性應(yīng)符合GB/T36547的規(guī)定。4.1.4新能源場(chǎng)站一次調(diào)頻控制系統(tǒng)應(yīng)滿足電力監(jiān)控系統(tǒng)安全防護(hù)要求?？傮w要求4.2.1新能源場(chǎng)站須裝設(shè)一次調(diào)頻控制系統(tǒng)，具備一次調(diào)頻控制功能。4.2.2新能源場(chǎng)站有功出力大于20%額定功率時(shí)，應(yīng)參與電網(wǎng)一次調(diào)頻。4.2.3在電力系統(tǒng)事故或緊急情況下，新能源場(chǎng)站一次調(diào)頻控制應(yīng)符合GB/T31464、GB/T26399的規(guī)定。4.2.4新能源場(chǎng)站一次調(diào)頻控制系統(tǒng)應(yīng)具備可拓展性。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)構(gòu)成5.1.1系統(tǒng)可采用獨(dú)立裝置方式，也可作為子系統(tǒng)集成于自動(dòng)發(fā)電控制系統(tǒng)內(nèi)。5.1.2系統(tǒng)采用獨(dú)立裝置方式時(shí)，其主要包括一次調(diào)頻控制模塊、頻率采集模塊/裝置和后臺(tái)監(jiān)控工作站，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)附圖A。5.1.3系統(tǒng)作為子系統(tǒng)集成于自動(dòng)發(fā)電控制系統(tǒng)時(shí)，需配置單獨(dú)的頻率采集模塊/裝置，利用自動(dòng)發(fā)電控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)一次調(diào)頻控制及后臺(tái)監(jiān)控功能。5.1.4一次調(diào)頻控制模塊應(yīng)采用主備冗余配置，具備雙電源模塊。系統(tǒng)交互5.2.1系統(tǒng)應(yīng)與遠(yuǎn)動(dòng)裝置進(jìn)行信息交互，具體內(nèi)容參見(jiàn)附表B.1。5.2.2系統(tǒng)應(yīng)與自動(dòng)發(fā)電控制系統(tǒng)進(jìn)行信息交互，具體內(nèi)容參見(jiàn)附表B.2。5.2.3系統(tǒng)應(yīng)與風(fēng)機(jī)能量管理系統(tǒng)進(jìn)行信息交互，具體內(nèi)容參見(jiàn)附表B.3。5.2.4系統(tǒng)應(yīng)與箱變測(cè)控或數(shù)采裝置進(jìn)行信息交互，具體內(nèi)容參見(jiàn)附表B.4。功能要求系統(tǒng)須具備按照一次調(diào)頻功率-頻率下垂特性曲線（見(jiàn)附錄C）進(jìn)行一次調(diào)頻動(dòng)作的功能。系統(tǒng)須具備新能源場(chǎng)站一次調(diào)頻投入/退出功能。系統(tǒng)應(yīng)具備一次調(diào)頻在線測(cè)試功能。系統(tǒng)應(yīng)具備與AGC協(xié)調(diào)控制功能：6.4.1一次調(diào)頻動(dòng)作與AGC指令方向相同時(shí)，新能源場(chǎng)站有功功率控制目標(biāo)應(yīng)為一次調(diào)頻響應(yīng)目標(biāo)值與AGC指令值的代數(shù)和。6.4.2一次調(diào)頻動(dòng)作與AGC指令方向相反時(shí)，新能源場(chǎng)站應(yīng)閉鎖AGC指令。系統(tǒng)應(yīng)具備主備切換功能。系統(tǒng)應(yīng)具備對(duì)時(shí)功能。頻率采集模塊/裝置采集并網(wǎng)點(diǎn)頻率，應(yīng)具備數(shù)據(jù)通信和交流采樣功能。系統(tǒng)應(yīng)具備一次調(diào)頻相關(guān)歷史數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、查詢功能。系統(tǒng)應(yīng)具備過(guò)濾瞬時(shí)頻率擾動(dòng)功能。技術(shù)要求調(diào)頻死區(qū)一次調(diào)頻死區(qū)應(yīng)不大于±0.1Hz，且過(guò)頻死區(qū)和欠頻死區(qū)應(yīng)能夠獨(dú)立設(shè)置，推薦值為±0.067Hz（見(jiàn)附錄C）。調(diào)差系數(shù)調(diào)差系數(shù)宜設(shè)置在2%～3%，且欠頻調(diào)差系數(shù)和過(guò)頻調(diào)差系數(shù)應(yīng)能夠獨(dú)立設(shè)置，推薦值為2%（見(jiàn)附錄C）。調(diào)節(jié)幅度7.3.1新能源場(chǎng)站一次調(diào)頻有功調(diào)節(jié)幅度宜不小于10%Pn，且過(guò)頻有功變化幅度和欠頻有功變化幅度應(yīng)能夠獨(dú)立設(shè)置，推薦值為10%Pn（見(jiàn)附錄C）。7.3.2當(dāng)新能源場(chǎng)站的有功出力大于20%額定功率時(shí)，新能源場(chǎng)站應(yīng)具備自動(dòng)或手動(dòng)參與電網(wǎng)一次調(diào)頻的能力。7.3.3新能源場(chǎng)站不得因一次調(diào)頻導(dǎo)致風(fēng)電機(jī)組（或光伏逆變器）脫網(wǎng)或者停機(jī)。頻率及數(shù)據(jù)采集裝置7.4.1數(shù)據(jù)采集裝置可采用新能源場(chǎng)站監(jiān)控系統(tǒng)或獨(dú)立的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。7.4.2試驗(yàn)數(shù)據(jù)宜采用獨(dú)立的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，若使用新能源場(chǎng)站監(jiān)控系統(tǒng)本身的數(shù)據(jù)收集功能，新能源場(chǎng)站監(jiān)控系統(tǒng)的頻率采集周期須不大于100ms，且具備試驗(yàn)相關(guān)歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、查詢功能。7.4.3新能源場(chǎng)站并網(wǎng)點(diǎn)頻率檢測(cè)精度須不大于0.002Hz，頻率采樣周期須不大于100ms。7.4.4頻率采集應(yīng)采用雙量測(cè)。雙量測(cè)偏差超過(guò)閾值，系統(tǒng)閉鎖控制；偏差恢復(fù)至正常范圍，系統(tǒng)自動(dòng)解除閉鎖。通信要求系統(tǒng)與風(fēng)機(jī)能量管理系統(tǒng)通信采用網(wǎng)絡(luò)通信接口，通信規(guī)約應(yīng)滿足MODBUS/TCP、DL/T634.5104等要求。系統(tǒng)與箱變測(cè)控或數(shù)采裝置通信采用網(wǎng)絡(luò)通信接口，通信規(guī)約應(yīng)滿足MODBUS/TCP、DL/T634.5104等要求。系統(tǒng)與遠(yuǎn)動(dòng)裝置采用網(wǎng)絡(luò)通信接口，通信規(guī)約應(yīng)滿足DL/T634.5104等要求。系統(tǒng)與AGC系統(tǒng)采用網(wǎng)絡(luò)通信接口，通信規(guī)約應(yīng)滿足DL/T634.5104等要求。性能要求一次調(diào)頻響應(yīng)滯后時(shí)間應(yīng)不超過(guò)3秒。風(fēng)電場(chǎng)響應(yīng)時(shí)間應(yīng)不超過(guò)12秒，光伏電站響應(yīng)時(shí)間應(yīng)不超過(guò)5秒。一次調(diào)頻穩(wěn)定時(shí)間應(yīng)不超過(guò)15秒。風(fēng)電場(chǎng)調(diào)頻控制偏差應(yīng)控制在±2%Pn以內(nèi)，光伏電站調(diào)頻控制偏差應(yīng)控制在±1%Pn以內(nèi)。一次調(diào)頻控制計(jì)算周期應(yīng)不大于500ms。主備機(jī)切換時(shí)間應(yīng)不大于30s。系統(tǒng)平均無(wú)故障工作時(shí)間不小于30000h正常情況下CPU負(fù)載率不大于35%。監(jiān)控畫(huà)面響應(yīng)時(shí)間不大于2s。

（資料性附錄）

新能源場(chǎng)站一次調(diào)頻控制系統(tǒng)的配置結(jié)構(gòu)示意圖A.1新能源場(chǎng)站一次調(diào)頻控制系統(tǒng)的配置結(jié)構(gòu)示意圖。新能源場(chǎng)站一次調(diào)頻控制系統(tǒng)的配置結(jié)構(gòu)示意圖如圖A.1所示。圖A.1新能源場(chǎng)站一次調(diào)頻控制系統(tǒng)的配置結(jié)構(gòu)示意圖

（資料性附錄）

新能源場(chǎng)站一次調(diào)頻控制系統(tǒng)信息交互表B.1遠(yuǎn)動(dòng)裝置信息交互表序號(hào)信號(hào)名稱信號(hào)類型備注1場(chǎng)站一次調(diào)頻測(cè)試頻率偏差值遙調(diào)2場(chǎng)站一次調(diào)頻測(cè)試投入/退出遙控3場(chǎng)站一次調(diào)頻測(cè)試允許信號(hào)遙信4場(chǎng)站一次調(diào)頻測(cè)試狀態(tài)返回信號(hào)遙信5場(chǎng)站測(cè)試頻率偏差返回值遙測(cè)6場(chǎng)站一次調(diào)頻負(fù)荷調(diào)節(jié)指令遙測(cè)B.2AGC系統(tǒng)信息交互表序號(hào)信號(hào)名稱信號(hào)類型備注1AGC目標(biāo)指令A(yù)GC系統(tǒng)至一次調(diào)頻控制系統(tǒng)2一次調(diào)頻閉鎖AGC調(diào)節(jié)信號(hào)一次調(diào)頻控制系統(tǒng)至AGC系統(tǒng)B.3風(fēng)機(jī)能量管理系統(tǒng)信息交互表序號(hào)信號(hào)名稱信號(hào)類型備注1風(fēng)機(jī)群一次調(diào)頻負(fù)荷調(diào)節(jié)指令按風(fēng)機(jī)能量管理系統(tǒng)下發(fā)指令2一次調(diào)頻控制允許信號(hào)風(fēng)機(jī)能量管理系統(tǒng)送至一次調(diào)頻控制系統(tǒng)3風(fēng)機(jī)群實(shí)時(shí)有功功率風(fēng)機(jī)能量管理系統(tǒng)送至一次調(diào)頻控制系統(tǒng)4風(fēng)機(jī)群有功可調(diào)上限值風(fēng)機(jī)能量管理系統(tǒng)送至一次調(diào)頻控制系統(tǒng)5風(fēng)機(jī)群有功可調(diào)下限值風(fēng)機(jī)能量管理系統(tǒng)送至一次調(diào)頻控制系統(tǒng)B.4箱變測(cè)控或數(shù)采裝置信息交互表序號(hào)信號(hào)名稱信號(hào)類型備注1逆變器一次調(diào)頻負(fù)荷調(diào)節(jié)指令按逆變器下發(fā)指令2逆變器運(yùn)行狀態(tài)箱變測(cè)控或數(shù)采裝置送至一次調(diào)頻控制系統(tǒng)3逆變器實(shí)時(shí)有功功率箱變測(cè)控或數(shù)采裝置送至一次調(diào)頻控制系統(tǒng)

（資料性附錄）

新能源場(chǎng)站一次調(diào)頻測(cè)試時(shí)有功功率響應(yīng)曲線圖C.1新能源場(chǎng)站一次調(diào)頻測(cè)試時(shí)有功功率響應(yīng)曲線圖。新能源場(chǎng)站一次調(diào)頻測(cè)試時(shí)有功功率響應(yīng)曲線圖如圖C.1所示。圖C.1新能源場(chǎng)站一次調(diào)頻測(cè)試時(shí)有功功率響應(yīng)曲線圖符號(hào)：P0——新能源場(chǎng)