内蒙古电网风电场接入电网技术规定(
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目录
1、范围 (1)
2、规范性引用文件 (1)
3、基本规定 (2)
4、电网接纳风电的能力 (2)
5、风电场的接入系统 (3)
6、风电场有功功率 (3)
7、风电场无功功率及无功补偿 (5)
8、风电场运行电压 (6)
9、风电场运行频率 (8)
10、电能质量指标 (8)
11、风电场及系统继电保护和安全自动装置 (9)
12、调度自动化 (10)
13、风电场通信 (12)
14、风电机组选型和参数 (13)
15、风电场并网调试 (13)
16、风电场接入电网测试 (14)
1、范围
本规定提出了风电场接入电网的技术要求。
本规定适用于接入内蒙古电网所有的新建和扩建风电场。
2、规范性引用文件
下列文件中的条款通过本规定的引用而成为本规定的条款。
凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修改版均不适用于本规定;凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本规定。
GB/Z 19963-2005 风电场接入电力系统技术规定
GB 12326-2000 电能质量电压波动和闪变
GB/T 14549-1993 电能质量公用电网谐波
GB/T 12325-2003 电能质量供电电压允许偏差
GB/T 15945-1995 电能质量电力系统频率允许偏差
DL 755-2001 电力系统安全稳定导则
SD 325-1989 电力系统电压和无功技术导则
国务院令第115号电网调度管理条例(1993)
国家电网公司风电场接入电网技术规定(试行)(国网发
展2006-779号)
国家电网公司电网规划设计内容规定(试行)
国家电网公司电能损耗无功电压管理规定及技术原则华北电网有限公司华北电网风电场接入电网技术规定(暂行)
(华北电网调2008-16号)
3、基本规定
3.1 内蒙古电网所属各地区的风电开发应按照国家和自治区制定的内蒙古自治区风电发展规划进行,必须与内蒙古电网发展规划相统一。
3.2 风电场的接入应以电网发展规划为指导,以不影响电网安全稳定运行和电能质量为原则。
3.3 风电场的前期可研、初步设计审查、与系统相关电气设备选型等工作应通知内蒙古电力公司参加。
3.4 风电场接入系统设计及升压站初步设计(电气部分)须委托内蒙古电力公司评审,评审意见作为风电场并网的依据。
4、电网接纳风电的能力
4.1 内蒙古电网所属地区的风电发展与建设,要依据内蒙古自治区风电发展规划,在充分考虑电网接纳能力的前提下,按照规划的进度分区域、分期实施,应形成“储备一批、在建一批、投产达效一批”的良性循环。
4.2 风电场的建设及投产时间严格按规划和电网接纳情况进行,以保证风电开发与电网建设协调发展。
4.3 研究电网接纳风电能力时,必须考虑以下影响因素:
4.3.1 电网规模及调峰能力;
4.3.2 电网中不同类型电源的比例及其调节特性;
4.3.3 负荷水平及其变化特性;
4.3.4 风电场的地域分布、可预测性与可控制性;
4.3.5 按地区规划期末风电投产的容量,计算地区电压情况。
4.3.6 做地区电力平衡时,应对风电场所在行政区内、所接电网区域及全网分别进行平衡。
4.3.7 风电场所发电力的消纳方向。
5、风电场的接入系统
5.1 风电场接入系统设计应由具备相应资质的设计单位进行,设计深度应满足国家和行业有关规定的要求。
5.2 风电场宜以分散方式就近接入电网。
在进行风电场可行性研究和接入系统设计时,应充分考虑电网接纳风电能力专题研究的结论。
为便于运行管理和控制,简化系统接线,风电场到系统第一落点送出线路可不必满足“N-1”要求。
5.3 风电场的主接线宜简化,但需满足检修和运行监视的要求。
5.4 规划容量100MW以上的风电场宜接入220KV及以上电压等级。
为了避免风电场输变电线路的重复投资,节约电网接入点变电站出口间隔资源,在同一地区或同一路径上的几个风电场,可经汇集后接入电网。
经同一个汇集点并网的风电场容量,原则上220KV电压等级不超过600MW,110KV电压等级不超过100MW,容量较大时需要进行专题研究。
6、风电场有功功率
6.1 风电场有功功率应满足下列要求:
6.1.1 电网故障或特殊运行方式下要求降低风电场有功功率,
直至将风电场解列,确保电力系统安全。
6.1.2 当电网频率过高时,如果常规调频电厂容量不足,可降低风电场有功功率,直至将风电场解列。
6.1.3 风电场的瞬时出力不得高于额定出力。
6.2 最大功率变化率
最大功率变化率包括1min功率变化率和10min功率变化率,具体限值可参照表1。
表1 风电场最大功率变化率推荐值
此规定适用于风电场的正常停机。
因风速降低而发生的停机可以超出最大变化率。
6.3 在极限风速下,应提前分步使风机退出运行,对不同容量的风电场按表2执行。
表2 风电场允许同时退出的最大容量
6.4事故解列
在紧急事故情况下,电力调度部门有权临时将风电场解列,一旦事故处理完毕,应立即恢复风电场的并网运行。
6.5 风电场应具备出力预测能力和必要的技术手段,并按照电力调度部门的要求提供出力预测。
6.6 风电场需具备有功功率控制能力以适应运行中电力调度部门对风电场输出功率及功率变化率的要求。
7、风电场无功功率及无功补偿
7.1 风电场的无功电源包括风力发电机组和风电场的无功补偿装置。
当风力发电机组的无功容量及其调节能力不满足系统电压调节需要时,应加装无功补偿装置。
7.2 风电场安装的无功补偿装置须满足以下要求:
7.2.1 风电场无功功率的调节范围和响应速度,应满足电网各种运行方式下风电功率波动引起的电压波动对风电场电压调节和功率因数调节的要求。
原则上风电场升压变高压侧功率因素按1.0配置,运行过程中可按-0.98~+0.98控制。
7.2.2 风电场高压母线侧功率因素5分钟内的平均值不低于-0.995。
7.2.3 风电场高压母线侧最大无功吸收瞬时值不超过4000kvar。
7.3 风电场的容性无功补偿装置的容量一般不低于风电装机
容量的25%,安装恒频恒速异步风机的风电场容性无功补偿容量一般不低于风电装机容量的50%。
7.4 风电场无功补偿装置应采用动态自动控制方式,其中SVC 或SVG系列快速动态无功补偿的比例一般不低于补偿容量的50%,其余补偿装置也能够以较小的步长进行自动调节。
7.5 风电送出通道(线路)的无功补偿应兼顾容性感性双向补偿和远近规模结合的原则,分别考虑线路最大和最小传输功率的情况,线路两端的电压应满足规定的要求。
7.6 若风电出线汇集点接入的功率较大且汇集点没有调压手段,与汇集点相联的各风电场需要增加相应的动态无功补偿装置以满足汇集点的电压要求。
7.7 对已投入运行的分组投切的无功补偿装置,其单组容量投切前后母线电压波动范围应满足规程要求,对不满足要求的应进行整改完善。
8、风电场运行电压
8.1 当风电场并网点的电压偏差在额定电压的-10%~+10%之间时,风电场应能正常运行。
8.2 当风电场并网点的电压等级不同时,允许电压偏差应满足表3要求。
表3 风电场升压站高压侧母线允许电压偏差
35~110 -3~+7 -10~+10
220及以上0~10 -5~+10
8.3 风电场应具备一定的低电压穿越能力,图8-1为对风电场的低电压穿越要求。
图8-1 风电场低电压穿越要求的规定
8.3.1 风电场必须具有当系统电压跌至20%额定电压时应能够维持并网运行620ms的低电压穿越能力。
8.3.2 风电场电压在发生跌落后3s内能够恢复到额定电压的90%时,风电场必须保持并网运行(任何时间,只要电压值不低于图中的电压曲线)。
8.3.3 风电场升压变高压侧电压不低于额定电压的90%时,风电场必须不间断并网运行。
8.4 已投运的风电机组如不具备低电压穿越能力的,应进行技术改造,以满足系统对风电场低电压穿越的要求。
8.5 风电场参与系统电压调节的方式包括调整无功功率和升压站升压变压器的变比。
8.5.1 风电场无功功率应该能够在其容量范围内进行自动调节,使风电场升压站高压侧母线电压的偏差保持在表3规定之内。
8.5.2 风电场升压站的变压器宜采用有载调压变压器,分接头切换可手动控制或自动控制,根据电网调度部门的指令进行调整。
9、风电场运行频率
9.1 风电场可以在表4所列电网频率偏离下运行。
表4 频率偏离下的风电场运行
9.2在电网安全需要时,风机应能留出一定的调整裕度。
10、电能质量指标
10.1 风电场接入电力系统后,在公共连接点引起的电压变动d(%)应当满足表5的要求。
表5 电压变动限值
注:r表示电压变动频度,指单位时间内电压变动的次数(电压由大到小或由小到大各算一次变动)。
同一方向的若干次变动,如间隔时间小于30ms,则算一次变动。
10.2 风电场所接入的公共连接点的闪变干扰允许值应满足GB12326-2000的要求,其中风电场引起的长时间闪变值Plt和短时间闪变值Pst按照风电场装机容量与公共连接点上的干扰源总容量之比进行分配,或者按照与内蒙古电力公司协商的方法进行分配。
10.3 风电场所在的公共连接点的谐波注入电流应满足GB/T14549的要求,其中风电场向电网注入的谐波电流允许值按照风电场装机容量与公共连接点上具有谐波源的发/供电设备总容量之比进行分配,或者按照与内蒙古电力公司协商的方法进行分配。
10.4 风电场投运之初及扩建后,应对风电场高压母线处的电能质量进行测量,对电能质量超标的风电场必须治理合格后方可投入运
行。
11、风电场及系统继电保护和安全自动装置
11.1 风电场相关继电保护、安全自动装置以及二次回路的设计、安装应满足电网有关规定和反事故措施的要求。
11.2 风电场送出线路的保护配置应根据所接入电网的结构和规模确定。
风电场送出线路电压等级在220KV及以上,应配置双套独立的不同生产厂家的全线速动主保护,同时配置完善的后备距离保护。
风电场送出线路电压等级在110KV及以下时应配置全线速动主保护和完善的后备保护。
11.3 风电场110KV及以上电压等级母线应配置单套差动保护。
11.4 风电场110KV及以上电压等级母线应配置故障录波设备,该设备应具有足够的记录通道并能够记录故障前10S至故障后60S的情况。
同时应配置保护及故障信息远传系统子站,将所有保护装置及录波器的信息收集整理,按要求传送至调度端。
11.5 风电场应根据电网安全稳定要求配置相应的安全自动装置。
11.6 在风电场高压母线处和电网接入点应配置电能质量在线监测装置。
12、调度自动化
12.1 根据《内蒙古自治区电网调度管理规程》有关规定,凡是并入内蒙古电网运行的风电厂所属设备,按统一调度、分级管理的原
则,根据风电厂的机组容量、电压等级及地理位置,确定调度管理单位。
根据内蒙古电网的特点,调度管辖范围的划分原则为:
12.1.1 装机容量在100兆瓦及以上的发电企业的设备属调通中心调度的一类设备;
12.1.2 电压等级在110千伏及以上的地区间联络线及地区电网内有重要联络意义的输变电设备属调通中心调度的一类设备。
跨省电网间的输变电设备,按其有关协议划定其调度管辖范围;
12.1.3 用户自备电厂、专用线路和变电站,视其具体情况可由调通中心、地调或相关电厂按有关调度协议实行调度管理;
12.1.4 电网安全稳定控制装置属调通中心的一类设备,主要包括失步解列、稳步切机、切负荷、低频低压减载、高周切机、切空线、线路联切等装置。
12.2 风电场应根据调度管理单位及内蒙古电网调度自动化的总体要求配置相应的调度自动化设备。
12.3 风电场应配备计算机监控系统(或RTU)、电能量远方终端设备、二次系统安全防护设备、调度数据网络设备等,并严格执行华北电网公司《华北电网二次系统设备配置原则与系统设计技术规范》。
12.4 风电场调度自动化系统远动信息采集范围按电网公司《内蒙古电网并网风力发电场自动化信息接入电网技术规定》的要求接入信息量。
12.5 风电场电能计量关口点应设在风电场与电网的产权分界
处,计量装置配置应按《内蒙古电网发电企业关口电量电能计量装置管理细则》及《关于印发内蒙古电网关口计量计费系统验收大纲(试行)的通知》(内电营销[2007]3号文)执行。
12.6 风电场电能量信息采集范围:各路出线的正向有功电度、负向有功电度、正向无功电度、负向无功电度、带时标的单点信息等。
12.7 风电场调度自动化、电能量信息传输宜采用主/备信道的通信方式,直送电网调度部门及地区电网调度部门。
12.8 风电场调度管辖设备供电电源应采用不间断电源装置(UPS)或站内直流电源系统供电,UPS电源在交流供电电源消失后,其带负荷时间应大于40分钟。
12.9 风电场自动化专业调度管辖设备与继电保护设备,应采用统一GPS时钟系统。
12.10 风电场二次系统安全防护应符合国家电力监管委员会第5号令《电力二次系统安全防护规定》和国家电力监管委员会电监安全〔2006〕34号《电力二次系统安全防护总体方案》。
13、风电场通信
13.1 风电场接入系统时应具备两条路由通道,其中至少有一条光缆通道。
13.2 风电场与系统直接连接的通信设备如光纤传输设备、PCM终端设备、调度程控交换机、数据通信网、通信监测等设备需与系统接入端设备相一致。
13.3 风电场内的通信设备配置按相关的设计规程和内蒙电力
公司二次系统设备配置原则与系统设计技术规范执行。
14、风电机组选型和参数
14.1 风电场在接入系统设计阶段应编制无功电压、闪变和谐波专题分析报告,根据专题分析报告结论,对风电机组选型提出要求。
14.2 根据已接入内蒙古电网机组的运行情况以及对电网产生的负面影响,为保证电网的安全稳定运行和满足规划中的风电场接入系统,风力发电机的选型应优先选择技术较先进的双馈恒频和永磁直驱型兆瓦级机型,不宜选择恒频恒速的异步风力发电机型。
14.3风电场开发商应提供风力发电机组、电力汇集系统及风电机组和风电场控制系统的设备选型参数和有关模型,用于风电场接入系统的规划和设计。
14.4 风电场机组并网运行前,风电场运行管理部门应向电力调度部门提供风电机组及其控制系统的详细模型的传递函数框图及参数、涉及风功率模型计算的环境及气象参数、风电机组保护和控制系统的整定参数、主变参数以及风电场站内接线、升压站有关设备参数,同时提供风电场并网安全自动装置相关资料及定值资料,作为风电场并网运行的必要条件。
14.5 风电场运行管理部门应跟踪风电场各个元件模型和参数变化情况,并及时将最新情况反馈给内蒙古电力公司。
15、风电场并网调试
15.1 所有风电场正式并网运行前均需进行并网调试。
单期装机容量50MW及以下的风电场在全部风机安装完毕后方可进行并网调
试。
单期装机容量50MW以上的风电场安装完成50MW后方可进行并网调试。
新增装机容量超过50MW,则需要重新进行并网调试。
15.2 风电场的调试应由具备相应资质的调试单位进行,调试方案应经风电场所属调度管理部门的许可,调试结束应向风电场所属调度管理部门提交调试报告。
15.3 并网调试内容按照国家有关规定和内蒙古电力公司相关规定执行。
16、风电场接入电网测试
16.1所有风电场新接入电网的输变电设备和通讯自动化设备正式并网运行前,必须经内蒙古电力建设质量监督部门进行质量验收合格后,方可并网运行。
16.2当接入同一并网点的风电场装机容量超过40MW时,需要提供测试报告;如果新增装机容量超过40MW,则需要重新提交测试报告。
16.3 风电场接入电网测试应由具备相应测试资质的单位进行。
测试方案需报风电场所属调度部门审查,且测试报告交所属调度部门备案。
16.4 风电场应在并网运行后6个月内向电力调度部门提供有关风电场运行特性的测试报告。
16.5 测试内容
测试应按照国家或有关行业对风力发电机组运行制定的相关标准或规定进行,并必须包含最大功率变化率、三相不平衡度、电压偏。