企标光伏发电站低电压穿越能力检测技术规程111121.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流企标光伏发电站低电压穿越能力检测技术规程111121.精品文档.ICSQ/GDW国家电网公司企业标准Q/GDW XXXXXXXXX光伏发电站低电压穿越能力检测技术规程Test Procedures for low voltage ride through ofphotovoltaic power station（本稿完成日期：2011年11月）2012 - XX - XX发布2012 - XX - XX实施国家电网公司发布目次前言II1范围12规范性引用文件13术语和定义14检测目的15检测条件16检测设备27检测方法38检测报告4附录A（规

2、范性附录）检测记录6前言本标准根据国家电网公司关于下达2011年度国家电网公司技术标准制（修）订计划的通知（国家电网科（2011）190号）编制。本标准在制定过程中充分考虑我国光伏发电站的发展特点和国内外光伏发电站接入电网检测的现状，并充分征求设备制造商、发电企业等单位的意见。本标准由国家电网公司智能电网部、国调中心提出并负责解释。本标准由国家电网公司科技部归口。本标准起草单位：国网电力科学研究院本标准主要起草人：光伏发电站低电压穿越能力检测技术规程1 范围本标准规定了光伏发电站低电压穿越相关能力的检测目的、检测条件、检测设备、检测方法等。本标准适用于通过10kV及以上电压等级专线接入公共电网

3、的新建、扩建和改建的光伏发电站。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 12325 电能质量 供电电压偏差GB/T 14549 电能质量 公用电网谐波GB/T 15543 电能质量 三相电压不平衡GB/T 15945 电能质量 电力系统频率偏差Q/GDW 617-2011 光伏电站接入电网技术规定3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。光伏电站并网点 point of interconnection(POI) of PV power station

4、光伏电站升压站高压侧母线或节点。光伏发电单元 PV power unit光伏发电站中，一定数量的光伏组件通过串并联方式，通过直流汇流箱和直流配电柜多级汇集，经光伏逆变器与单元升压变压器一次升压成符合电网频率和电压要求的电源。低电压穿越 low voltage ride through（LVRT）当电力系统事故或扰动引起光伏发电站并网点电压跌落时，在一定的电压跌落范围和时间间隔内，光伏发电站能够保证不脱网连续运行。电压跌落发生装置 voltage dip simulator能够模拟电网电压跌落的检测装置。3.5额定功率 rated power光伏发电站设计可以达到的最大连续输出功率。注：设计时综

5、合考虑组件类型修正系数、光伏方阵倾角和方位角修正系数、光照利用率、逆变器效率、集电线路和升压变损耗系数、光伏组件转换效率修正系数等相关因素。4 检测目的验证光伏发电站低电压穿越能力是否符合Q/GDW 617中7.1.2关于低电压穿越能力的要求。检测通过对典型的光伏发电单元低电压穿越能力进行检测，通过对所得数据进行仿真和建模，对整个光伏发电站低电压穿越能力进行评估。5 检测条件检测应在下述条件下进行，检测工作开始前，应按照下述要求测量相关数据并写入检测报告，记录数据的同时应记录检测条件中的不符合项。光伏发电站并网点的短路视在功率宜为光伏发电站额定视在功率的50倍。5.1 电网条件下述条件应在光伏

6、发电站停止运行时测量：a) 并网点电压谐波总畸变率在10分钟内测得的平均值应小于5%，测量方法参照GB/T 14549中附录D；b) 电网频率0.2s测量平均值的偏差应在电网标称频率的1%以内，测量方法参照GB/T 15945中第4.1节； c) 电网电压10分钟平均值的偏差应在标称电压的5%以内，测量方法参照GB/T 12325中第5.2节；a) 电网电压三相不平衡度应小于2%，测量方法参照GB/T 15543中第6章。5.2 被测光伏发电站条件a) 光伏发电站按照相关标准通过竣工验收，具备相关资质单位出具的项目验收合格报告；b) 光伏发电站有功/无功功率控制系统设计、安装和调试的资料齐全，

7、具备分项调试合格报告；c) 光伏发电站并网运行连续无故障时间达一周以上，具备连续一周的并网运行记录；d) 光伏发电站处于正常运行状态。6 检测设备6.1 电压跌落发生装置基本要求装置应满足如下要求：a) 检测设备应能模拟电网三相对称电压跌落和相间电压跌落的要求。b) 检测设备电压跌落点应至少为5个，电压跌落点应在090%标称电压值区间内均匀分布。c) 电压跌落的幅值与时间的偏差如图1所示：电压跌落前、跌落时、跌落后的偏差分别为5%、5%、10%，跌落时间和恢复时间的偏差为20ms。d) 检测设备应可等效为阻抗电压源型式，当光伏发电单元输出稳定时，检测装置的端口电压应稳定在标称电压的1%以内。图

8、1 跌落偏差示意图6.2 测量设备要求测量设备精度应至少满足表1的要求，数据采集装置的采样频率应达到10kHz。表1 测量设备精度要求设备精度电压互感器1.0电流互感器1.0数据采集系统满量程的1%7 检测方法进行低电压穿越测试前，光伏发电单元的逆变器应工作在与实际投入运行时一致的控制模式下，并稳定运行一段时间后，开始检测。光伏发电站低电压穿越检测步骤如下：a) 光伏发电站分别在0.10.3Pn和0.9Pn两种工况下进行检测（Pn为被测光伏电站的额定功率）。b) 检测前，选取标称电压值20%90%之间均匀5个跌落点（应包含20%最低跌落点），并按照Q/GDW 617 第7章的规定选取跌落点电压

9、跌落幅值对应跌落时间。c) 低电压穿越检测装置安装在并网点和光伏发电单元之间，按照图2连接光伏发电单元与低电压穿越检测装置和其他相关设备。d) 确定被测光伏发电单元各设备处于停运状态。e) 调节低电压穿越检测装置的跌落幅值与跌落时间，进行空载三相对称电压跌落，测量幅值与跌落时间的偏差是否满足要求。（整个检测区间不应使母线电压超出标称电压的5%的范围）f) 将光伏发电单元通过检测装置接入电网投入运行。g) 调节低电压穿越检测装置进行三相电压跌落。h) 在升压变压器高压和低压侧分别通过数据采集装置记录被测光伏发电单元电压、有功功率、无功功率、有功电流、无功电流的波形。从电压跌落前直到光伏发电单元有

10、功功率输出恢复到电压跌落前为止。i) 重复进行低电压穿越检测试验一次。j) 将光伏发电单元各设备设置为停运状态。k) 调节低电压穿越检测装置的跌落幅值与跌落时间，进行空载AB、BC、CA相间电压跌落，测量幅值与跌落时间的偏差是否满足要求。（整个检测区间不应使母线电压超出标称电压的5%的范围）l) 将光伏发电单元通过检测装置接入电网投入运行。m) 调节低电压穿越检测装置进行AB、BC、CA相间电压跌落。n) 在升压变压器高压和低压侧分别通过数据采集装置记录被测光伏发电单元电压、有功功率、无功功率、有功电流、无功电流的波形。从电压跌落前直到光伏发电单元有功功率输出恢复到电压跌落前为止。o) 重复进

11、行低电压穿越检测试验一次。图2 低电压穿越能力检测示意图8 检测报告8.1 检测结果文档内容检测结果应记录并包括以下内容：a) 由受检单位提供的被测光伏发电站的规格参数；b) 由检测单位提供的检测设备的规格参数；c) 现场检测环境参数；d) 检测条件下被测光伏发电站的检测结果；e) 其他相关内容；f) 检测结果应能够重复验证。在现场将各项检测结果如实记入原始记录表，原始记录表应有检测人员、校核人员和技术负责人签名。原始记录表应作为用户档案保存两年。8.2 检测报告检测报告包含光伏电站基本情况表、低电压穿越检测记录表、低电压穿越检测记录曲线。详见附录A。附录A （规范性附录）检测记录A.1 光伏

12、电站基本情况检测机构电站名称电压业主电压地理位置信息建设地址：电站地理位置信息经度：纬度：海拔：电站基本信息占地面积：装机容量：额定功率：组建类型：组建型号：逆变器型号：无功配置：接入电网信息接入电压等级电压谐波总畸变率频率偏差（0.2s平均值）电压10min平均值三相电压不平衡度气候信息年均日照强度年均日照小时数年峰值日照小时数夏季平均气温冬季平均气温A.2 低电压穿越能力检测装置光伏电站并网点信息额定电压Un（kV）检测设置与信息故障类型faultABC三相AB相间BC相间CA相间测试No.12121212日期Date时间Time被测发电单元电压Un（kV）被测发电单元功率Pn（kV）跌落

13、时间t(ms)电压跌落比U/Un(%)记录波形升压变高压侧升压变低压侧电压曲线存档文件名存档文件名有功功率曲线存档文件名存档文件名无功功率曲线存档文件名存档文件名有功电流曲线存档文件名存档文件名无功电流曲线存档文件名存档文件名光伏发电站低电压穿越能力检测技术规程编制说明目次一、编制背景9二、编制主要原则9三、与其他标准文件的关系9四、主要工作过程9五、标准结构和内容10六、条文说明10我国作为能源消耗大国，发展清洁能源发电势在必行，而太阳能为取之不尽的清洁能源，是发展低碳经济不可缺少的重要手段，加快发展太阳能发电，成为解决能源可持续利用、社会可持续发展的重要举措。随着光伏电站的比重日益增长，规

14、范光伏电站并网的各项性能指标尤为重要，为保障光伏电站接入电网的安全稳定运行，本标准根据国家电网公司关于下达2011年度国家电网公司技术标准制（修）订计划的通知（国家电网科2011190号）编制光伏发电站功率控制能力检测技术规程企业标准计划，国网电力科学研究院开展了此标准的编制工作。一、编制背景随着传统能源资源的不断枯竭，新能源技术的不断发展，可再生能源发展已成为我国能源战略调整、转变电力发展方式的重要内容。随着光伏发电穿透功率的增加，将对电网的安稳性带来新的挑战。当电网发生瞬时故障时，如果大容量的光伏发电单元不能维持电网的电压和频率，这对电力系统的稳定性造成很大的影响。低电压穿越（LVRT），

15、是指当电力系统事故或扰动引起电网电压跌落时，光伏发电系统保证不脱网连续运行，支持电网故障恢复直到电压达到正常水平，从而穿越低电压这个区域。在国内外风电系统中，已经相应制定了新的电网运行准则，规定了风电系统并网运行条件中必须具有低电压穿越能力。在光伏发电站并网检测标准制定方面，欧美部分国家对原先已制定风电标准进行了等同采用，其中仅德国联邦能源和水资源协会（BDEW）在标准发电站接入中压电网技术导则中对光伏电站的检测进行了特别补充说明（TR3、4、8 章节），内容包括：功率控制、电能质量、低电压穿越部分。国内光伏发电站并网检测标准制定方面，已经制定了相关准则。：QGDW617-2011光伏电站接入

16、电网技术规定、QGDW618-2011光伏电站接入电网测试规程中对低电压穿越检测的要求和方法。随着光伏行业的发展，光伏发电站低电压穿越检测显得尤为重要。二、编制的主要原则标准编制的主要原则是遵守现有的相关法律、条例、标准和导则等，兼顾电网运行和太阳能发展的要求。三、与其他标准文件的关系1. 参考并规范性引用了GB/T 12325 电能质量 供电电压偏差、GB/T 14549 电能质量 公用电网谐波、GB/T 15543 电能质量 三相电压不平衡、GB/T 15945 电能质量 电力系统频率偏差。2. 参考并规范性引用了Q/GDW617-2011光伏电站接入电网技术规定。3. 参考了Q/GDW6

17、18-2011光伏电站接入电网测试规程低电压穿越部分，并对其中的要求进行了修改与优化。4. 参考了国际标准IEC 61400-21-2008Measurement and assessment of power quality characteristics of grid connected wind turbines中低电压穿越部分。四、主要工作过程1. 2011年3月，标准讨论组第一次对此标准进行了内部评审。2. 2011年4月，国家电网公司智能电网部组织专家在北京召开了标准初稿审查会。3. 2011年6月，中电联组织专家在吉林省吉林市针对该标准对应的电力行业标准召开了初稿审查会，会上专

18、家在该标准企标初稿审查会后的修改基础上进行了又一轮的评审。4. 2011年10月，标准讨论组对标准的送审稿进行了内部评审。5. 2011年11月，国家电网公司智能电网部组织专家在北京召开了标准送审稿审查会。五、标准结构与内容本标准参照GB/T1.12009 标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写规则和DL/T6002001电力行业标准编写基本规定，按照国家电网公司技术标准编写要求进行编制。标准的主要结构和内容如下：1. 目次2. 前言3. 标准正文设8章 范围、规范性引用文件、术语和定义、检测目的、检测条件、检测设备、检测方法、检测报告。4. 标准附录设2章 光伏电站基本情况和低电压穿越能力

19、检测相关表格。六、条文说明1范围本标准给出了光伏发电站低电压穿越检测技术规程适用的范围，因小型光伏电站功率较小，不具备对电网稳定性提供支撑，离网光伏电站与公共电网脱离，也不需要对电网进行支撑。因此，仅对大规模光伏电站提出低电压穿越能力的要求。2规范性引用文件在规范性引用文件中删除企业标准Q/GDW 147-2010光伏电站接入电网测试规程的规范性引用。本标准借鉴了原先测试规程的低电压穿越检测部分的相关内容并对检测方法进行了改进和优化，因此不宜再引用原先的相关标准。在规范性引用文件中增加了国标GB/T 12325 电能质量 供电电压偏差、GB/T 14549 电能质量 公用电网谐波、GB/T 1

20、5543 电能质量 三相电压不平衡、GB/T 15945 电能质量 电力系统频率偏差的引用，这些标准在检测条件中用来规范电网条件的检测方法。3术语与定义在术语和定义中删除了电压跌落这一常用术语，修改了“光伏电站并网点”、“光伏发电单元”的定义，增加了“额定功率”的术语和定义，将名称“低电压耐受能力”修订为“低电压穿越能力”，将名称“低电压耐受检测装置”修订为“电压跌落发生装置”。以下章节同上。4检测目的应评审会专家要求，技术规程不涉及管理要求的问题，具体由各网省公司自行安排。在一般原则中删除了并网运行管理部分，将章节标题修改为检测目的。5检测条件应评审会专家要求，全国各地的气象差异性太大，不宜

21、编写气象条件。在检测条件中，删除了气象条件，增加了电网条件6检测设备在检测设备中，参照了国际标准IEC 61400-21-2008低电压穿越装置的检测方法，对原有的方法进行了修订，增加了对检测设备对跌落曲线的拟合度增加了跌落的幅值与时间的偏差要求。应评审会专家要求，将原先的5个电压跌落点修改为区间内均匀分布的任意5个电压跌落点。7检测方法在检测设备中，参照了国际标准IEC 61400-21-2008和国外先进标准Technische Richtlinien fr Erzeugungseinheiten Teil 3 中低电压穿越装置的检测方法，对原有的方法进行了修订，具体内容为：a) 将原有的三相接地故障、两相接地故障、两相相间故障、单项接地故障的实验方法合并，只进行三相对称故障和两相相间故障的模拟。b) 取消对原有辐照度的要求，修改为对光伏电站额定功率的要求。c) 增加了对光伏发电单元进行检测前先进行检测设备的空载实验。d) 应评审会专家要求，为防止光伏电站对固定跌多点有针对性的进行低电压穿越设计，将原先的固定5个电压跌落点修改为区间内均匀分布的任意5个电压跌落点。e) 增加了记录光伏发电单元电压、有功功率、无功功率、有功电流、无功电流的正序基波分量的波形的要求。_