2023風(fēng)電機(jī)組電網(wǎng)適應(yīng)性測試規(guī)程

風(fēng)電機(jī)組電網(wǎng)適應(yīng)性測試規(guī)程目 次前言 II112范引文件 13語定義 1425術(shù)求 2電偏適性 2頻適性 2三電不衡性 2閃適性 3諧電適性 3低路適性 3相變適性 3慣響應(yīng) 3一調(diào)頻 3阻特性 46試備 4電擾模裝置 4可阻裝置 5測設(shè)備 57試法 6電偏適性 6頻適性 7三電不衡性 8閃適性 9諧電適性 9低路適性 10相變適性 慣響應(yīng) 12一調(diào)頻 13阻特性 138試告 14附錄A（資性系統(tǒng)應(yīng)能標(biāo)明 15附錄B（資性機(jī)組抗算法 16附錄C（資性機(jī)組路計方法 17附錄D（資性格式本 18參考獻(xiàn) 25I風(fēng)電機(jī)組電網(wǎng)適應(yīng)性測試規(guī)程范圍本文件規(guī)定了風(fēng)電機(jī)組電網(wǎng)適應(yīng)性測試的技術(shù)要求、測試設(shè)備、測試方法和測試報告。本文件適用于并網(wǎng)型風(fēng)電機(jī)組。（GB/T12325電能質(zhì)量供電電壓偏差GB/T12326電能質(zhì)量電壓波動和閃變GB/T14549電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波GB/T15543電能質(zhì)量三相電壓不平衡GB/T24337電能質(zhì)量公用電網(wǎng)間諧波GB/T19963風(fēng)電場接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定GB/T40594電力系統(tǒng)網(wǎng)源協(xié)調(diào)技術(shù)導(dǎo)則下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1并網(wǎng)點(diǎn)pointofconnectionofwindturbine風(fēng)電機(jī)組升壓變壓器高壓側(cè)與電網(wǎng)的連接點(diǎn)。3.2測試點(diǎn)pointoftestofwindturbine電壓或頻率變化的產(chǎn)生點(diǎn)，為測試裝置與風(fēng)電機(jī)組升壓變壓器高壓側(cè)的連接點(diǎn)。3.3空載試驗no-loadtesting風(fēng)電機(jī)組與電網(wǎng)斷開的情況下，測試裝置在測試點(diǎn)產(chǎn)生電壓、頻率或短路比變化的測試。3.4負(fù)載測試on-loadtesting風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行的情況下，測試裝置在測試點(diǎn)產(chǎn)生電壓、頻率或短路比變化的測試。13.5風(fēng)電機(jī)組慣量響應(yīng)inertiaresponseofwindturbine當(dāng)電力系統(tǒng)頻率快速變化時，風(fēng)電機(jī)組響應(yīng)于系統(tǒng)頻率變化率快速調(diào)整自身有功功率的功能。注：慣量響應(yīng)用于緩解系統(tǒng)頻率快速變化。3.6風(fēng)電機(jī)組一次調(diào)頻primaryfrequencyregulationofwindturbine當(dāng)電力系統(tǒng)頻率偏離額定值時，風(fēng)電機(jī)組響應(yīng)于系統(tǒng)頻率偏差快速調(diào)整自身有功功率的功能。注：一次調(diào)頻用于降低電力系統(tǒng)頻率偏差。3.7調(diào)節(jié)時間settlingtimeA。3.8風(fēng)電機(jī)組短路比windturbineshort-circuitratio風(fēng)電機(jī)組升壓變壓器低壓側(cè)接入點(diǎn)短路容量對風(fēng)電機(jī)組額定容量之比。3.9風(fēng)電機(jī)組阻抗特性impedancecharacteristics在風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)點(diǎn)注入小信號電壓擾動與產(chǎn)生的對應(yīng)頻率的電流響應(yīng)之間的比值，用于描述風(fēng)電機(jī)組的小信號動態(tài)特性?？倓tGB/T19963GB/T4059410風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)點(diǎn)電壓偏差在GB/T12325規(guī)定的范圍內(nèi)時，風(fēng)電機(jī)組應(yīng)能正常運(yùn)行。GB/T199632GB/T15543風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)點(diǎn)閃變在GB/T12326規(guī)定的范圍內(nèi)時，風(fēng)電機(jī)組應(yīng)能正常運(yùn)行。GB/T14549GB/T24337GB/T40594當(dāng)風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)點(diǎn)三相對稱相角變化在要求的范圍（推薦值為-60°~60°，該值可根據(jù)電力系統(tǒng)需求確定）內(nèi)時，風(fēng)電機(jī)組應(yīng)能連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。（）20%Pn有功功率變化量（2）。fdf0dt

（1）nPTJdfPn

（2）式中：

fn dtf——電力系統(tǒng)頻率偏差，單位為Hz；f ——Hz；t ——s；P——風(fēng)電機(jī)組有功變化量，單位為kW；TJ——風(fēng)電機(jī)組等效慣性時間常數(shù)，單位為s；fn——電力系統(tǒng)額定頻率，單位Hz；Pn——風(fēng)電機(jī)組額定有功功率，單位為kW。TJ8s~12s（），最大10%Pn。df/dt200ms100ms。500ms2%Pn。3（推薦±0.03Hz~±0.1Hz20%Pn率變化量（3）PKfP（3）ff nfn式中：fH；Kf ——P——（終值k；fn——電力系統(tǒng)額定頻率，單位Hz；有功功率（kW）6%Pn有功功率（kW）6%PnP010%Pn最小出力49.975050.03 頻率（Hz）圖1風(fēng)電機(jī)組一次調(diào)頻示例曲線Kf10~50（）。當(dāng)電力系統(tǒng)頻率大于50Hz10%Pn。當(dāng)電力系統(tǒng)頻率小于50Hz6%Pn。5sPn。1Hz-1250Hz1Hz。）24電網(wǎng)電網(wǎng)擾動模擬裝置升壓變壓器電網(wǎng)電網(wǎng)擾動模擬裝置風(fēng)電機(jī)組測試點(diǎn)風(fēng)電機(jī)組 圖2利用電網(wǎng)擾動模擬裝置示測試意圖1；1Un；0.01Hz；0.1Hz/s；0.1%。表1 電網(wǎng)動擬置能標(biāo)要求序號測試內(nèi)容性能指標(biāo)最大允許偏差1電壓偏差適應(yīng)性線電壓有效值±1%Un2頻率偏差適應(yīng)性頻率±0.1Hz3頻率變化率適應(yīng)性頻率變化率±0.1Hz/s4三相電壓不平衡適應(yīng)性三相電壓不平衡度±0.5%5閃變適應(yīng)性短時間閃變值Pst±0.56諧波電壓適應(yīng)性電壓諧波畸變率±0.5%7低短路比適應(yīng)性模擬阻抗幅值）±5°（相位）8相角跳變適應(yīng)性相位角度±5°9慣量響應(yīng)頻率變化率±0.1Hz/s10一次調(diào)頻特性頻率±0.01Hz3100ms5%阻抗裝置 升壓變壓器測試點(diǎn)測試點(diǎn)風(fēng)電機(jī)組電網(wǎng)圖3可調(diào)阻抗裝置連接示意圖510kHz16bit21Hz。表2 風(fēng)電組網(wǎng)應(yīng)測中測設(shè)精要求測量設(shè)備準(zhǔn)確度等級電壓互感器0.2級電流互感器0.5級數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)0.2級風(fēng)電機(jī)組電壓偏差適應(yīng)性測試內(nèi)容如表3表示。表3 風(fēng)電組壓差應(yīng)測試電壓設(shè)定值(p.u.)持續(xù)時間(min)0.90301.10300.9p.u.1.1p.u.1%5s測試時各電壓設(shè)定值對應(yīng)的調(diào)整參數(shù)應(yīng)與空載測試時保持一致。風(fēng)電機(jī)組設(shè)定為單位功率因數(shù)控制，測試過程中風(fēng)電機(jī)組平均有功功率輸出應(yīng)在0.1p.u.以上。測試時采用以下步驟：在額定頻率條件下保持風(fēng)電機(jī)組正常運(yùn)行，調(diào)節(jié)電網(wǎng)擾動模擬裝置從額定電壓開始以額定電1%20s1.10p.u.610min在額定頻率條件下保持風(fēng)電機(jī)組正常運(yùn)行，調(diào)節(jié)電網(wǎng)擾動模擬裝置從額定電壓開始以額定電1%20s0.90p.u.10minD.6風(fēng)電機(jī)組頻率偏差適應(yīng)性測試內(nèi)容如表4所示。表4 風(fēng)電組率差應(yīng)測試容序號頻率范圍頻率設(shè)定值持續(xù)時間1低于46.5Hz允許運(yùn)行的最低頻率1min246.5Hz~47Hz46.5Hz1min347Hz~47.5Hz47Hz1min447.5Hz~48Hz47.5Hz1min548Hz~50Hz48Hz30min650Hz~51.5Hz51.5Hz10min7高于51.5Hz允許運(yùn)行的最高頻率1min在風(fēng)電機(jī)組與電網(wǎng)斷開的情況下，調(diào)節(jié)電網(wǎng)擾動模擬裝置輸出頻率從機(jī)組允許運(yùn)行的最低頻率至0.15測試時各頻率設(shè)定值對應(yīng)的調(diào)整參數(shù)應(yīng)與空載測試時保持一致。風(fēng)電機(jī)組設(shè)定為單位功率因數(shù)控制，測試過程中風(fēng)電機(jī)組平均有功功率輸出應(yīng)在0.1p.u.以上。測試時采用以下步驟：在額定電壓條件下保持風(fēng)電機(jī)組正常運(yùn)行，調(diào)節(jié)電網(wǎng)擾動模擬裝置從額定頻率開始以0.120s51.5Hz0.1Hz201min在額定電壓條件下保持風(fēng)電機(jī)組正常運(yùn)行，調(diào)節(jié)電網(wǎng)擾動模擬裝置從額定頻率開始以0.1Hz為步長逐步降低頻率，每個步長應(yīng)至少持續(xù)20s，當(dāng)頻率降至48Hz時，該點(diǎn)測試持續(xù)時間不70.1Hz2047.5Hz0.1Hz200.1Hz20s46.5Hz1min0.1Hz20s1minD.7風(fēng)電機(jī)組頻率變化率適應(yīng)性測試前，關(guān)閉慣量響應(yīng)及一次調(diào)頻功能，測試內(nèi)容如表5所示。表5 風(fēng)電組率化適性測內(nèi)容頻率設(shè)定值（Hz）頻率變化率（Hz/s）50→49-150→49-250→51150→512測試時各頻率變化率設(shè)定值對應(yīng)的調(diào)整參數(shù)應(yīng)與空載測試時保持一致。風(fēng)電機(jī)組設(shè)定為單位功率因數(shù)控制，測試過程中風(fēng)電機(jī)組平均有功功率輸出應(yīng)0.1p.u.以上。測試時采用以下步驟：49Hz，0.1Hz/sa）D.8風(fēng)電機(jī)組三相電壓不平衡適應(yīng)性測試內(nèi)容如表6所示。8表6 風(fēng)電組相壓平適應(yīng)測內(nèi)容三相電壓不平衡度設(shè)定值(%)持續(xù)時間(min)2.0304.01在風(fēng)電機(jī)組與電網(wǎng)斷開的情況下，調(diào)整電網(wǎng)擾動模擬裝置輸出電壓幅值或相位使三相電壓不平衡度至指定值，符合表6要求，記錄每次調(diào)整時三相電壓不平衡度實測值和對應(yīng)的調(diào)整參數(shù)。測試時三相電壓不平衡度設(shè)定值對應(yīng)的調(diào)整參數(shù)應(yīng)與空載測試時保持一致。風(fēng)電機(jī)組設(shè)定為單位功率因數(shù)控制，測試過程中風(fēng)電機(jī)組平均有功功率輸出應(yīng)在0.5p.u.以上。測試時采用以下步驟：在額定電壓和額定頻率條件下保持風(fēng)電機(jī)組正常運(yùn)行，調(diào)節(jié)電網(wǎng)擾動模擬裝置使其輸出負(fù)序2.0%30min41D.9風(fēng)電機(jī)組閃變適應(yīng)性測試內(nèi)容如表7所示。表7 風(fēng)電組變應(yīng)測內(nèi)容電壓等級(kV)長時間閃變值Plt持續(xù)時間(min)≤1101.010＞1100.8107Pst測試時閃變設(shè)定值對應(yīng)的調(diào)整參數(shù)應(yīng)與空載測試時保持一致。風(fēng)電機(jī)組設(shè)定為單位功率因數(shù)控制，測試過程中風(fēng)電機(jī)組平均有功功率輸出應(yīng)在0.2p.u.以上。測試時采用以下步驟：10min9D.10風(fēng)電機(jī)組諧波電壓適應(yīng)性測試內(nèi)容如表8所示。表8 風(fēng)電組波壓應(yīng)測試容測試項目諧波類型諧波含有率設(shè)定值（%）每個電壓點(diǎn)持續(xù)時間(min)諧波電壓適應(yīng)性奇次諧波（3~25次）2.42耦次諧波（2~24次）1.22間諧波電壓適應(yīng)性間諧波（5~95Hz，步長10Hz；125~1225Hz，步長50Hz）0.6（00z以下；0.4（100Hz以上）280.2p.u.32min相同。22min相同。5Hz2mine)D.11、D.12D.13（02~.5p..（08p.u）10和額定功率及以上。c)可利用電網(wǎng)模擬裝置或可調(diào)阻抗裝置改變風(fēng)電機(jī)組短路比，測試內(nèi)容如表7所示。表9 風(fēng)電組短比應(yīng)測試容測試點(diǎn)短路比持續(xù)時間(min)能否啟動并網(wǎng)至額定功率運(yùn)行33是/否1.53是/否在風(fēng)電機(jī)組與電網(wǎng)斷開的情況下，調(diào)節(jié)阻抗裝置或電網(wǎng)擾動模擬裝置模擬阻抗使得測試點(diǎn)短路比至指定值，符合表9要求，記錄阻抗、短路比實測值和對應(yīng)的調(diào)整參數(shù)。0.2~0.5p.u.0.8p.u.33min3、D.1410表10 電組角化應(yīng)測試容初始相角設(shè)定值相角目標(biāo)值A(chǔ)相B相C相A相B相C相0-120°120°30°-90°150°-30°-150°-90°60°-60°180°-60°-180°180°1110測試時各相角設(shè)定值對應(yīng)的調(diào)整參數(shù)應(yīng)與空載測試時保持一致。風(fēng)電機(jī)組設(shè)定為單位功率因數(shù)控0.2~0.5p.u.0.8p.u.ABC、-120°、120°，啟動風(fēng)電機(jī)組并保持正常運(yùn)行。ABC30-901502min其他測試點(diǎn)的測試方法與b）D.15（0.2~0.5p.u.）0.8p.u.），測11表11 風(fēng)電組量應(yīng)性試內(nèi)容頻率設(shè)定值頻率變化率（Hz/s）48Hz0.10.551.5Hz0.10.5在風(fēng)電機(jī)組與電網(wǎng)斷開的情況下，調(diào)節(jié)電網(wǎng)擾動模擬裝置輸出頻率、頻率變化率至指定值，符合表11要求，記錄每次調(diào)整時頻率、頻率變化率實測值和對應(yīng)的調(diào)整參數(shù)。測試時各頻率變化率設(shè)定值對應(yīng)的調(diào)整參數(shù)應(yīng)與空載測試時保持一致。風(fēng)電機(jī)組設(shè)定為單位功率0.2~0.5p.u.0.8p.u.在額定電壓和額定頻率條件下保持風(fēng)電機(jī)組正常運(yùn)行，調(diào)節(jié)電網(wǎng)擾動模擬裝置輸出頻率從50Hz0.1Hz/s20s。12a）D.16（0.2~0.5p.u.）0.8p.u.），測試12表12 風(fēng)電組次頻性試內(nèi)容序號頻率設(shè)定值(Hz)持續(xù)時間(s)148.030249.830349.930449.9530549.9830650.0230750.0530850.1530950.3301051.53012測試時各頻率設(shè)定值對應(yīng)的調(diào)整參數(shù)應(yīng)與空載測試時保持一致。風(fēng)電機(jī)組設(shè)定為單位功率因數(shù)控0.2~0.5p.u.0.8p.u.50.02Hz，30s20s。a）D.17風(fēng)電機(jī)組阻抗特性測試為可選測試。測試時，風(fēng)電機(jī)組應(yīng)以單位功率因數(shù)運(yùn)行并限功率，測試工況13涵蓋有功功率輸出0.1p.u、0.5p.u.和0.8p.u.以上，測試內(nèi)容如表13所示。表13 風(fēng)電組抗性試容頻率f1范圍（Hz）電壓擾動幅值（p.u.）頻率步長（Hz）每個頻率點(diǎn)持續(xù)時間（s）1~100.002~0.00413-1111~990.005~0.0113-11110~12500.01~0.02103-11在風(fēng)電機(jī)組與電網(wǎng)斷開的情況下，調(diào)節(jié)電網(wǎng)擾動模擬裝置注入擾動電壓至指定值，符合表13要求，分別記錄每次調(diào)整時對應(yīng)頻率的電壓值，以及對應(yīng)的調(diào)整參數(shù)。測試時各擾動電壓設(shè)定值對應(yīng)的調(diào)整參數(shù)應(yīng)與空載測試時保持一致。風(fēng)電機(jī)組設(shè)定為單位功率因數(shù)控制，分別限功率為0.1p.u.、0.5p.u.和0.8p.u.以上時，測試風(fēng)電機(jī)組阻抗特性。測試采用以下步驟：f1B參照表13f1-100（BD.188測試報告測試報告包含測試機(jī)組信息、測試結(jié)果、測試結(jié)論等內(nèi)容。測試報告格式見附錄D。14附錄A（資料性）控制系統(tǒng)響應(yīng)性能指標(biāo)說明控制系統(tǒng)響應(yīng)性能指標(biāo)見圖A.1：有功功率（kW）±ΔP10.9(P1-P0)符號：

P0 trts0 t0 t1

時間（s）P0——有功初始值；P1——有功目標(biāo)值；t0——t1——實測有功功率不再超出誤差帶的時刻；tr——上升時間；ts——調(diào)節(jié)時間；±Δ——允許偏差。圖A.1 控系響能指說明15附錄B（資料性）風(fēng)電機(jī)組阻抗計算方法基于正序擾動電壓注入的電壓、電流采集數(shù)據(jù)，開展正序阻抗計算，步驟如下：upfp；提取正序電流響應(yīng)分量ipfp)，利用公式（1）Zppfp；Z f

up(fp) （B.1）pp p

ip(fp)基于負(fù)序擾動電壓注入的電壓、電流采集數(shù)據(jù)，開展負(fù)序阻抗計算，步驟如下：fp2時，提取正序電壓擾動分量up(2fp和正序電流擾動分量ip(2fp（2）u*(2ff)Z f p 1 p （B.2）nn p

i*(2ff)其中，“*”表示復(fù)數(shù)共軛。

p 1 pfp2時，提取負(fù)序電壓擾動分量unfp2和負(fù)序電流擾動分量fp2，利（3）Z f

un(fp2f1

……………….（B.3）nn p

in(fp2f1)16附錄C（資料性）風(fēng)電機(jī)組短路比計算方法本文件采用近似計算方法，風(fēng)電機(jī)組低壓側(cè)的短路容量近似為：U2SknZk

……（C.1）Un——風(fēng)電機(jī)組低壓側(cè)額定線電壓，單位為V；Zk——從風(fēng)電機(jī)組低壓側(cè)看向電網(wǎng)的等效阻抗，近似為模擬阻抗值，單位為Ω；短路比計算方法為：式中：Sn——VA

Sk （C.2）Sn注：本文件近似計算方法偏保守，實際SCR小于設(shè)定值。17附錄D（）表D.1測試項目基本信息風(fēng)電機(jī)組制造商名稱風(fēng)電機(jī)組型號風(fēng)電機(jī)組序列號風(fēng)電場名稱測試機(jī)構(gòu)名稱測試地點(diǎn)測試周期測試標(biāo)準(zhǔn)報告編號表D.2風(fēng)電機(jī)組基本信息風(fēng)電機(jī)組類型葉片數(shù)目風(fēng)輪直徑（m）輪轂高度（m）葉片控制（變槳/失速）速度控制（定速/變速）額定功率（kW）額定風(fēng)速（m/s）額定視在功率（kVA）額定電流（A）額定電壓（V）額定頻率（Hz）18表D.3風(fēng)電機(jī)組主要零部件信息部件名稱制造商類型型號序列號軟件版本號發(fā)電機(jī)變流器主控系統(tǒng)變槳系統(tǒng)葉片與電網(wǎng)適應(yīng)性相關(guān)的其它部件表D.4風(fēng)電機(jī)組升壓變壓器信息額定視在功率(MVA)額定電壓（高壓側(cè)）(kV)額定電壓（低壓側(cè)）(kV)短路阻抗(%)負(fù)載損耗(kW)實際變比聯(lián)結(jié)組別表D.5項目其它信息信息類型圖表或文字描述測試場地和電網(wǎng)連接情況描述測試期間風(fēng)電機(jī)組的檢修、調(diào)整情況測試風(fēng)電機(jī)組描述，包括相關(guān)控制參數(shù)的設(shè)置測試條件描述測試設(shè)備描述測量及分析軟件描述測試內(nèi)容測試設(shè)備校準(zhǔn)證書報告中參數(shù)、符號說明報告編寫、審核及批準(zhǔn)信息報告簽發(fā)日期19表D.6電壓偏差適應(yīng)性測試結(jié)果匯總表電壓幅值設(shè)定值(p.u.)電壓幅值測量值(p.u.)實際運(yùn)行時間(min)要求運(yùn)行時間(min)風(fēng)電機(jī)組是否連續(xù)并網(wǎng)運(yùn)行0.901.10表D.7頻率適應(yīng)性測試結(jié)果匯總表頻率范圍頻率設(shè)定值(Hz)頻率測量值(Hz)實際運(yùn)行時間(s)要求運(yùn)行時間(s)風(fēng)電機(jī)組是否連續(xù)并網(wǎng)運(yùn)行低于46.5Hz機(jī)組允許運(yùn)行的最低頻率46.5Hz~47Hz46.547Hz~47.5Hz4747.5Hz~48Hz47.548Hz~50Hz4850Hz~51.5Hz51.5高于51.5Hz機(jī)組允許運(yùn)行的最高頻率表D.8頻率變化率適應(yīng)性測試結(jié)果匯總表頻率設(shè)定值（Hz）頻率變化率設(shè)定值（Hz/s）頻率變化率實測值（Hz/s）風(fēng)電機(jī)組是否連續(xù)并網(wǎng)運(yùn)行下降段上升段下降段上升段50→4950→4950→5150→51表D.9三相電壓不平衡適應(yīng)性測試結(jié)果匯總表三相負(fù)序電壓不平衡度設(shè)定值(%)三相負(fù)序電壓不平衡度測量值(%)實際運(yùn)行時間(min)要求運(yùn)行時間(min)三相負(fù)序電流不平衡度測量(%)風(fēng)電機(jī)組是否連續(xù)并網(wǎng)運(yùn)行2.04.020表D.10閃變適應(yīng)性測試結(jié)果匯總表長時間閃變值Plt設(shè)定值短時間閃變值Pst測量值實際運(yùn)行時間(min)要求運(yùn)行時間(min)風(fēng)電機(jī)組是否連續(xù)并網(wǎng)運(yùn)行1表D.11奇次諧波適應(yīng)性測試結(jié)果匯總表諧波次數(shù)諧波含有率設(shè)定值諧波含有率測量值實際運(yùn)行時間(min)要求運(yùn)行時間(min)風(fēng)電機(jī)組是否正常并網(wǎng)運(yùn)行35791113151719212325注：測試時，分別設(shè)置各次諧波電壓含有率，其它各次諧波電壓含有率均