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国家标准计划《构网型风电并网技术规范》由 524(中国电力企业联合会)归口 ,主管部门为中国电力企业联合会

主要起草单位 中国电力科学研究院有限公司国家电网有限公司等

目录

基础信息

计划号
20243520-T-524
制修订
制定
项目周期
18个月
下达日期
2024-12-03
公示开始日期
2024-06-03
公示截止日期
2024-07-03
标准类别
方法
国际标准分类号
27.180
27 能源和热传导工程
27.180 风力发电系统和其他能源
归口单位
中国电力企业联合会
执行单位
中国电力企业联合会
主管部门
中国电力企业联合会

起草单位

目的意义

大力发展新能源是落实“双碳”战略的重要举措,构建以新能源为主体的新型电力系统是重要手段。

在此背景下,我国新能源发展迅猛,截止2023年9月,新能源装机已达到9.21亿千瓦,已成为第二大电源,预计2030年和2060年装机占比将达到50%和70%,电量占比提升至24%和60%,新能源正处于由“补充电源”向“主体电源”发展的关键转型期。

我国风电长期采用“大基地建设、特高压外送”的开发方式,在“三北”多个省区形成了高占比风电电力系统形态和局部弱电网并网环境。

而常规风电基于锁相同步的跟网型控制方式,具有低惯量、弱同步支持性,随着系统中风电占比不断升高,系统惯量持续降低,频率稳定能力持续下降,电力系统电压源属性不断弱化,同步支持能力持续减弱,高占比风电电力系统安全稳定运行将面临巨大挑战,安全稳定事故时有发生。

例如:2015年新疆哈密风电在弱电网条件下的次同步振荡事故;2019年英国海上风电故障后因系统调频能力不足引发的系统大停电事故等。

因此,世界各国对风电并网技术要求愈加趋同于常规同步发电机组。

不同于跟网型技术,构网型技术具备自主建立电压并维持稳定的能力,具有类似同步机的惯量与阻尼特性,在系统中表现为“电压源”特性,不仅具备电网频率/电压主动支撑能力,同时具备良好的弱电网适应性,有利于提升弱电网背景下风电机组稳定运行与电网的有效主动支撑。

与小容量的微电网系统不同,高比例新能源电力系统具有电气距离广、容量大的特点,若完全依赖构网型储能提升电网强度,难以满足经济性与安全性的要求。

因此,依赖新能源自身能量环节的构网型控制逐渐受到工程界及学术界的大力推广。

2023年9月,国家能源局发布《关于组织开展可再生能源发展试点示范的通知》,提出支持构网型风电等技术研发与工程示范,给构网型风电技术发展注入强劲动力。

目前,我国风电相关并网技术标准均是针对跟网型风电展开,缺乏统一的标准对构网型风电进行定义与规范。

随着风电构网技术与产业的发展,现有标准已难以指导与规范风电并网技术的创新发展,导致行业对构网型技术定义理解不同,判别指标往往与跟网型控制基本类似,忽视了弱电网运行、黑启动、独立带载运行等构网型核心功能指标,致使构网型技术难以发挥应有性能,制约了构网型技术在设备制造、系统设计、电网调度中的推广使用,对技术迭代与产业发展造成不利影响。

因此,亟需制定构网型风电并网技术标准以促进技术与行业发展。

在国家电力调控中心的统一领导下,中国电力科学研究院一方面广泛调研了国内外关于构网型新能源相关标准,开展了构网型风电基础理论与核心技术攻关,明确了构网型风电核心功能及性能指标;另一方面联合金风科技、运达风电、合肥工大等产学研单位在构网型风电机组半物理仿真实验与现场试验开展了大量的研究与实践工作,进行了行业应用的探索与积累。

可为构网型风电机组性能规范与测试规程制定提供支撑,助力构网型风电技术迭代进步与产业发展,保障我国“双碳”战略目标的顺利实施。

范围和主要技术内容

一、适用范围 本标准适用于并网运行的构网型风电机组。对于离网运行的构网型风电机组,可参照执行。 其中,并网性能规范包括了构网型风电的核心能力:惯量响应、相位跳变、孤网运行、弱电网适应性、黑启动、主动阻尼、过流能力,以及跟/构网型风电的通用能力:一次调频、无功调压、有功/无功控制、高/低电压故障穿越、电网适应性。测试规程包括了构网型风电的测试条件、测试设备、测试内容以及测试方法。 二、主要技术内容 1.范围;2.规范性引用文件;3.术语和定义;4.技术要求;5.测试条件;6.测试程序。