《光伏發(fā)電站有功和無功控制策略導(dǎo)則》

ICS

中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)

GB/T—

光伏發(fā)電站有功和無功控制策略導(dǎo)則

Guideforactiveandreactivepowercontrolstrategyforphotovoltaicpowerstation

(征求意見稿)

--發(fā)布--實施

GB/T—

1

GB/T—

光伏發(fā)電站有功和無功控制策略導(dǎo)則

1范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了光伏發(fā)電站內(nèi)有功及無功控制策略、信息交換等方面應(yīng)遵循的一般原則和技術(shù)要求。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于通過35kV及以上電壓等級并網(wǎng)，以及通過10kV電壓等級與公共電網(wǎng)連接的新建、改建

和擴建光伏發(fā)電站。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對于本文件的應(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。

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/T14285繼電保護(hù)和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程

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/T15945電能質(zhì)量電力系統(tǒng)頻率偏差

GB/T19862電能質(zhì)量監(jiān)測設(shè)備通用要求

GB/T19939光伏系統(tǒng)并網(wǎng)技術(shù)要求

GB/T19964光伏發(fā)電站接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定

GB/T29321光伏發(fā)電站無功補償技術(shù)規(guī)范

GB/T20046光伏（PV）系統(tǒng)電網(wǎng)接口特性

GB50797-2012光伏發(fā)電站設(shè)計規(guī)范

DL/T448電能計量裝置技術(shù)管理規(guī)程

DL/T698.31電能信息采集與管理系統(tǒng)電能采集終端通用要求

DL/T698.32電能信息采集與管理系統(tǒng)廠站終端特殊要求

DL/T755-2001電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則

DL/T995-2006繼電保護(hù)和電網(wǎng)安全自動裝置檢驗規(guī)程

DL/T5202電能量計量系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)規(guī)程

DL/T1040電網(wǎng)運行準(zhǔn)則（刪除年號）

3術(shù)語和定義

3.1

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，以及相關(guān)輔助設(shè)施等。

3.2

并網(wǎng)點pointofinterconnection

2

GB/T—

對于有升壓站的光伏發(fā)電站，指升壓站高壓側(cè)母線或節(jié)點；對于無升壓站的光伏發(fā)電站，指光伏發(fā)

電站的輸出匯總點。

3.3

光伏發(fā)電站送出線路transmissionlineofPVpowerstation

從光伏發(fā)電站并網(wǎng)點至公共電網(wǎng)的輸電線路，以下簡稱送出線路。

3.4

光伏發(fā)電站有功功率變化activepowerchangeofPVpowerstation

一定時間間隔內(nèi)，光伏發(fā)電站有功功率最大值與最小值之差，以下簡稱有功功率變化。

3.5

低電壓穿越lowvoltageridethrough

當(dāng)電力系統(tǒng)事故或擾動引起光伏發(fā)電站并網(wǎng)點電壓跌落時，在一定的電壓跌落范圍和時間間隔內(nèi)，

光伏發(fā)電站能夠保證不脫網(wǎng)連續(xù)運行。

3.6

逆變器inverter

將直流電變換成交流電的設(shè)備。

3.7

無功補償裝置Reactivepowercompensationequipment

光伏發(fā)電站中集中加裝的用于補償無功的裝置，該裝置包括并聯(lián)電容器、并聯(lián)電抗器、同期調(diào)相機

和靜止型動態(tài)無功補償裝置。

3.8

光伏發(fā)電站動態(tài)無功響應(yīng)時間responsetimeofPVstationdynamicreactivepower

光伏發(fā)電站自并網(wǎng)點電壓異常升高或者降低達(dá)到觸發(fā)設(shè)定值開始，直到光伏發(fā)電站并網(wǎng)點無功功率

實際輸出變化量（目標(biāo)值與初始值之差）達(dá)到變化量目標(biāo)值的90%所需的時間。

4總則

4.1控制對象

光伏發(fā)電站有功控制的對象應(yīng)包括光伏逆變器或光伏逆變器群。

光伏發(fā)電站無功控制的對象應(yīng)包括光伏逆變器或光伏逆變器群、光伏發(fā)電站配置的靜態(tài)/動態(tài)無功

補償裝置及升壓站主變分接頭。

4.2功能及數(shù)據(jù)通信要求

4.2.1光伏發(fā)電站的有功和無功控制功能既可以由獨立的裝置實現(xiàn)，也可以集成在光伏發(fā)電站監(jiān)控

系統(tǒng)中實現(xiàn)。

4.2.2光伏發(fā)電站有功和無功控制所需的數(shù)據(jù)既可以直接通過PT和CT采樣，也可以由監(jiān)控系統(tǒng)等設(shè)

備轉(zhuǎn)發(fā)。

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4.2.3光伏發(fā)電站有功控制應(yīng)能夠?qū)崿F(xiàn)對光伏逆變器的調(diào)節(jié)，光伏發(fā)電站無功控制應(yīng)能夠?qū)崿F(xiàn)對光

伏逆變器、光伏發(fā)電站配置的靜態(tài)/動態(tài)無功補償裝置及升壓站主變分接頭的綜合協(xié)調(diào)控制。

4.2.4光伏發(fā)電站有功和無功控制系統(tǒng)應(yīng)能夠支持與光伏逆變器和電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)通訊的協(xié)議。

4.2.5光伏發(fā)電站有功和無功控制系統(tǒng)宜能夠接入超短期功率預(yù)測信息。

4.3基本原則

4.3.1在光伏發(fā)電站并網(wǎng)點電壓、功率因數(shù)等指標(biāo)均滿足電網(wǎng)公司規(guī)定的運行要求時，光伏發(fā)電站

有功和無功控制系統(tǒng)應(yīng)以優(yōu)先以最大有功輸出為原則實施控制。

4.3.2在光伏發(fā)電站并網(wǎng)點電壓或功率因數(shù)指標(biāo)超出電網(wǎng)公司規(guī)定的運行要求范圍時，光伏發(fā)電站

有功和無功控制系統(tǒng)應(yīng)以優(yōu)先以調(diào)節(jié)無功功率使并網(wǎng)點電壓或功率因數(shù)滿足電網(wǎng)公司規(guī)定的運行要求

為原則，實現(xiàn)有功和無功的協(xié)調(diào)控制。

4.3.3光伏發(fā)電站有功和無功控制系統(tǒng)使用的功率控制模式或控制策略可根據(jù)電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)或電站

運營商的運營需求設(shè)定。

4.3.4當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)故障進(jìn)入暫態(tài)，光伏發(fā)電站有功和無功控制功能應(yīng)閉鎖，由光伏逆變器、光伏發(fā)

電站配置的無功補償裝置等設(shè)備根據(jù)電網(wǎng)實際情況自適應(yīng)調(diào)控。故障清除后，當(dāng)并網(wǎng)點電壓恢復(fù)至90%

額定電壓，且持續(xù)30s，光伏發(fā)電站有功和無功控制系統(tǒng)恢復(fù)對電站的功率控制。

5有功功率控制策略

5.1控制要求

5.1.1光伏發(fā)電站有功功率控制系統(tǒng)應(yīng)能夠根據(jù)電網(wǎng)調(diào)度指令、光伏發(fā)電預(yù)測功率信息和站內(nèi)光伏

逆變器的實時運行狀態(tài)合理分配光伏逆變器的有功功率。

5.1.2光伏發(fā)電站有功功率控制系統(tǒng)應(yīng)具有限值控制、差值控制、調(diào)頻控制、啟動控制、停機控制

和恢復(fù)并網(wǎng)控制等不同模式。

5.1.3正常運行時，光伏發(fā)電站出力跟蹤電網(wǎng)調(diào)度指令，光伏發(fā)電站有功功率控制系統(tǒng)宜優(yōu)先采用

用定值控制模式。

5.1.4光伏發(fā)電站出力跟蹤電網(wǎng)調(diào)度計劃運行時，光伏發(fā)電站有功功率控制系統(tǒng)宜采用有功定值控

制。

5.2有功限值控制

5.2.1光伏發(fā)電站有功功率控制系統(tǒng)應(yīng)將電站出力控制在預(yù)先設(shè)定或調(diào)度機構(gòu)下發(fā)的設(shè)定值之下。

當(dāng)光伏發(fā)電站最大可發(fā)功率大于預(yù)先設(shè)定或由電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)下發(fā)的設(shè)定值，將光伏發(fā)電站出力控制為設(shè)

定值；當(dāng)光伏發(fā)電站最大可發(fā)功率小于預(yù)先設(shè)定或由電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)下發(fā)的設(shè)定值時，光伏發(fā)電站可按最

大可發(fā)功率運行。

5.2.2光伏發(fā)電站有功功率控制系統(tǒng)有功定值控制可采用平均分配方式、容量比例分配、裕量比例

分配或其它優(yōu)化方法實現(xiàn)光伏逆變器有功功率的分配。

5.2.3當(dāng)電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)調(diào)整有功定值控制的設(shè)定值并需要調(diào)升光伏發(fā)電站出力時，光伏發(fā)電站有功

功率控制系統(tǒng)應(yīng)將功率上升的變化率控制在預(yù)先設(shè)定或由電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)下發(fā)的設(shè)定值。

5.2.4當(dāng)電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)調(diào)整有功定值控制的設(shè)定值并需要調(diào)降光伏發(fā)電站出力時，光伏發(fā)電站有功

功率控制系統(tǒng)應(yīng)將功率下降的變化率控制在預(yù)先設(shè)定或由電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)下發(fā)的設(shè)定值。當(dāng)由于太陽輻照

度劇烈變化或光伏發(fā)電站設(shè)備出現(xiàn)故障等可能導(dǎo)致光伏發(fā)電站有功功率大幅變化的非可控情況下，光伏

發(fā)電站有功功率變化率不受限制。

4

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5.3有功差值控制

5.3.1當(dāng)電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)需要光伏電站具備功率雙向調(diào)節(jié)能力時，光伏發(fā)電站有功功率控制系統(tǒng)宜采

用有功差值控制，預(yù)留一定的上調(diào)裕量。

5.3.2當(dāng)采用有功差值控制策略時，光伏發(fā)電站有功功率控制系統(tǒng)應(yīng)控制光伏發(fā)電出力以低于預(yù)測

最大可發(fā)功率一定數(shù)值P運行，該數(shù)值由電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)以固定功率差值P下發(fā)。

5.3.3由于預(yù)測偏差導(dǎo)致光伏發(fā)電站實際出力小于控制目標(biāo)值時，光伏發(fā)電站按實際可發(fā)最大功率

運行。

5.4有功調(diào)頻控制

5.4.1在電網(wǎng)頻率出現(xiàn)異常時，光伏發(fā)電站有功功率控制系統(tǒng)應(yīng)采用有功調(diào)頻控制模式，主動響應(yīng)

電網(wǎng)頻率變化并提供有功功率支撐。當(dāng)系統(tǒng)頻率高于50.2Hz時，光伏發(fā)電站應(yīng)按式（1）的要求降低有

功出力，

P40%Pava/Hz(1)

式中，Pava為當(dāng)前可用有功功率。

當(dāng)頻率恢復(fù)至50.05Hz以上時，光伏發(fā)電站可恢復(fù)有功出力。當(dāng)頻率上升至51.5Hz，光伏發(fā)電站應(yīng)

按式（2）調(diào)整有功出力。

50.2f

P20P(2)

ava50

式中，f為系統(tǒng)頻率。

5.4.2光伏發(fā)電站有功功率控制系統(tǒng)有功調(diào)頻控制宜采用光伏發(fā)電站集中控制模式，若光伏逆變器

具有調(diào)頻能力，也可以采用光伏逆變器分散控制模式。

5.4.3采用光伏發(fā)電站集中控制模式，光伏發(fā)電站應(yīng)以差值控制為基礎(chǔ)，根據(jù)系統(tǒng)頻率或電網(wǎng)調(diào)度

機構(gòu)預(yù)先設(shè)定的調(diào)差系數(shù)調(diào)整光伏發(fā)電站出力，并采用有功定值控制策略實現(xiàn)光伏逆變器有功功率的分

配。

5.4.4采用光伏逆變器分散控制模式，光伏逆變器應(yīng)以差值控制為基礎(chǔ)，同時設(shè)定每一臺光伏逆變

器的頻率調(diào)差系數(shù)，由每一臺逆變器實時響應(yīng)電網(wǎng)頻率變化調(diào)整其出力。

5.5啟動控制

5.5.1光伏發(fā)電站啟動應(yīng)考慮電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)的調(diào)控指令、光伏發(fā)電站的當(dāng)前狀態(tài)和光伏逆變器自身

的并網(wǎng)條件。若電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)下達(dá)的發(fā)電計劃值小于光伏發(fā)電站裝機容量，光伏發(fā)電站有功功率控制系

統(tǒng)宜采用順序啟動或平均啟動兩種不同模式實現(xiàn)光伏發(fā)電站啟動控制。

5.5.2光伏發(fā)電站正常啟動時，光伏發(fā)電站有功功率控制系統(tǒng)應(yīng)使功率變化率滿足GB/T19964中的

規(guī)定。

5.5.3采用順序啟動模式時，光伏發(fā)電站有功功率控制系統(tǒng)應(yīng)按一定原則對光伏逆變器進(jìn)行排序，

根據(jù)實際運行狀態(tài)按排序順序啟動光伏逆變器。

5.5.4采用平均啟動模式時，光伏發(fā)電站有功功率控制系統(tǒng)應(yīng)同時啟動所有光伏逆變器，根據(jù)功率

變化率的要求計算可調(diào)節(jié)功率并按有功定值控制策略實現(xiàn)光伏逆變器有功功率的分配。

5.6停機控制

5.6.1光伏發(fā)電站正常停機時，光伏發(fā)電站有功功率控制系統(tǒng)應(yīng)使功率變化率滿足GB/T19964中的

規(guī)定。

5

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5.6.2當(dāng)電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)需要光伏發(fā)電站降出力，光伏發(fā)電站有功功率控制系統(tǒng)應(yīng)按一定原則對光伏

逆變器進(jìn)行排序，并順序關(guān)停光伏逆變器。

5.6.3當(dāng)電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)需要光伏發(fā)電站快速降出力且有功功率控制響應(yīng)速度無法滿足調(diào)節(jié)需求時，

光伏發(fā)電站有功功率控制系統(tǒng)可通過關(guān)停逆變器或切饋線的方式降低出力。

5.6.4當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生緊急情況，光伏發(fā)電站有功功率控制系統(tǒng)應(yīng)能夠根據(jù)電網(wǎng)調(diào)度指令立即關(guān)停逆變

器。

5.7恢復(fù)并網(wǎng)控制

5.7.1光伏發(fā)電站在緊急狀態(tài)或故障情況下退出運行后不得自行并網(wǎng)，須在電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)的安排下，

接收調(diào)度指令有序并網(wǎng)恢復(fù)運行。

5.7.2光伏發(fā)電站處于檢修狀態(tài)，當(dāng)檢修完成時，應(yīng)按電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)的安排有序恢復(fù)并網(wǎng)。

6無功功率控制策略

6.1控制要求

6.1.1光伏發(fā)電站無功功率控制系統(tǒng)應(yīng)能夠根據(jù)電網(wǎng)調(diào)度指令和站內(nèi)無功設(shè)備的實時運行狀態(tài)實現(xiàn)

無功功率合理分配，控制光伏發(fā)電站并網(wǎng)點電壓和功率因數(shù)在電網(wǎng)規(guī)定的范圍內(nèi)。

6.1.2在電網(wǎng)電壓波動和小擾動情況下，光伏發(fā)電站無功功率控制系統(tǒng)應(yīng)能夠主動響應(yīng)電網(wǎng)電壓變

化并提供無功功率支撐，宜優(yōu)先使用光伏逆變器的無功容量，當(dāng)光伏逆變器的無功容量不足時，調(diào)節(jié)其

它無功補償設(shè)備的無功出力。

6.1.3光伏發(fā)電站無功功率控制系統(tǒng)應(yīng)具有功率因數(shù)控制、無功定值控制、電壓定值控制和電壓斜

率控制等不同模式。

6.1.4光伏發(fā)電站無功功率控制系統(tǒng)應(yīng)能夠維持并網(wǎng)點電壓穩(wěn)定（幅值在一定范圍內(nèi)波動），宜優(yōu)

先使用電壓定值控制。

6.2無功定值控制

6.3.1當(dāng)電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)向光伏發(fā)電站下達(dá)并網(wǎng)點無功設(shè)定值時，光伏發(fā)電站無功功率控制系統(tǒng)宜采

用無功定值控制。

6.3.3光伏發(fā)電站無功功率控制系統(tǒng)無功定值控制應(yīng)根據(jù)預(yù)先設(shè)定或電網(wǎng)調(diào)度下發(fā)的無功功率設(shè)定

值采用優(yōu)化方法實現(xiàn)光伏逆變器和動態(tài)無功補償裝置的無功功率分配。

6.36.3.4當(dāng)光伏逆變器的無功容量不足時，光伏發(fā)電站無功功率控制系統(tǒng)應(yīng)能夠調(diào)節(jié)光伏發(fā)電

站配置的動態(tài)無功補償裝置等其它無功源，將光伏發(fā)電站無功功率控制在預(yù)先設(shè)定或電網(wǎng)調(diào)度機

構(gòu)下發(fā)的設(shè)定值。功率因數(shù)控制

6.2.1光伏發(fā)電站無功功率控制系統(tǒng)功率因數(shù)控制可選擇光伏發(fā)電站集中控制。

6.2.2采用光伏發(fā)電站集中控制模式，光伏發(fā)電站無功功率控制系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)并網(wǎng)點有功功率、無功

功率和功率因數(shù)計算光伏發(fā)電站的整體無功調(diào)節(jié)需求，再采用平均分配方式或其它優(yōu)化方法實現(xiàn)光伏逆

變器的無功功率分配。

6.2.3采用光伏逆變器分散控制模式，光伏發(fā)電站無功功率控制系統(tǒng)應(yīng)按并網(wǎng)點功率因數(shù)設(shè)定值整

定各光伏逆變器的功率因數(shù)，由光伏逆變器根據(jù)有功功率自動調(diào)節(jié)無功功率。

6.2.4由線路損耗、變壓器損耗等引起的無功功率偏差可由光伏發(fā)電站配置的動態(tài)無功補償裝置集

中補償。當(dāng)光伏發(fā)電站未配置動態(tài)無功補償裝置時，光伏發(fā)電站無功功率控制系統(tǒng)應(yīng)能夠通過調(diào)節(jié)光伏

逆變器無功功率進(jìn)行修正。

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6.2.5當(dāng)光伏逆變器的無功容量不足時，光伏發(fā)電站無功功率控制系統(tǒng)應(yīng)能夠調(diào)節(jié)光伏發(fā)電站配置

的動態(tài)無功補償裝置，將光伏發(fā)電站并網(wǎng)點功率因數(shù)控制在預(yù)先設(shè)定或電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)下發(fā)的功率因數(shù)。

6.4電壓定值控制

6.4.1當(dāng)電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)需要光伏發(fā)電站參與電網(wǎng)電壓調(diào)節(jié)時，光伏發(fā)電站無功功率控制系統(tǒng)宜采用

電壓定值控制，電壓定值設(shè)定值應(yīng)考慮主變分接頭及箱變分接頭位置確定。

6.4.2光伏發(fā)電站無功功率控制系統(tǒng)電壓定值控制可選擇光伏發(fā)電站集中控制和光伏逆變器分散控

制兩種不同方法。

6.4.3采用光伏發(fā)電站集中控制方法，光伏發(fā)電站無功功率控制系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)并網(wǎng)點電壓偏差計算光

伏發(fā)電站的整體無功調(diào)節(jié)需求，再采用平均分配方式或其它優(yōu)化方法實現(xiàn)光伏逆變器的無功功率分配。

6.4.4采用光伏逆變器分散控制方法，光伏發(fā)電站無功功率控制系統(tǒng)應(yīng)按并網(wǎng)點電壓設(shè)定值整定各

光伏逆變器的電壓目標(biāo)，由光伏逆變器根據(jù)電壓偏差自動調(diào)節(jié)無功功率。

6.4.5當(dāng)光伏逆變器的無功容量不足時，光伏發(fā)電站無功功率控制系統(tǒng)應(yīng)能夠調(diào)