NB-T11221-2023光伏电站频率监测与控制装置技术规范.docx

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1、ICS 29.120.01CCS K 46NB中华人民共和国能源行业标准NB/T112212023光伏电站频率监测与控制装置技术规范Technicalspeci11cationforfrequencymonitoringandcontrolequipmentofphotovoltaicpowerstation2023-11-26实施2023-05-26发布国家能源局发布目次前言II1范围12规范性引用文件13术语和定义14使用环境25技术要求26试验方法87检验规则118标志、包装、运输和贮存12-XX.三-A-.刖百本文件按照GBT1.12020标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草

2、规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国电器工业协会提出并归口。本文件起草单位：云南电网有限责任公司电力科学研究院、机械工业北京电工技术经济研究所、宣城先进光伏技术有限公司、昆明理工大学、中国南方电网电力调度控制中心、云南电网有限责任公司、云南电力试验研究院（集团）有限公司、重庆大学、哈尔滨电站设备成套设计研究所有限公司、中国三峡新能源（集团）股份有限公司、埃顿能源科技（四川）有限公司、中国华能集团清洁能源技术研究院、阳光源股份有限公司、中国长江三峡集团有限公司、昆明自动化成套集团股份有限公司、北京和瑞储能科技有限公司、国电南瑞科技

3、股份有限公司、天津天传电控设备检测有限公司。本文件主要起草人：何廷一、周鑫、刘亚楠、毕恩兵、束洪春、果岩、何鑫、陈亦平、吴水军、姚经春、曾丕江、王强钢、王泽浩、李东海、任鑫、梁宇、姚朴、卢霁明、丛培强、周靖、张若愚、杜荣华、张国强、李庚泽、赵春媛。本文件为首次发布。光伏电站频率监测与控制装置技术规范1范围本文件规定了光伏电站频率监测与控制装置（简称“装置”）的使用环境、技术要求、试验方法、检验规则和标志、包装、运输和贮存等相关内容。本文件适用于通过IOkV以上电压等级并网的光伏电站并作为该类装置的研制、设计、制造、试验、检验和应用的依据，其他电压等级可参照执行。2规范性引用文件下列文件中的内容

4、通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件：不注明日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T191包装储运图示标志GB/T19582.1基于ModbUS协议的工业自动化网络规范第1部分：Modbus应用协议GB/T19964光伏发电站接入电力系统技术规定GB/T20645特殊环境条件高原用低压电器技术要求NB/T10298光伏电站适应性移动检测装置技术规范DL/T634.5101远动设备及系统第5-101部分：传输规约基本远动任务配套标准DL/T634.5104远动设备及系统第5-104部分：传输规约采用标准

5、传输协议集的IEC60870-5-101网络访问3术语和定义以下术语和定义适用于本文件。3.1光伏电站频率监测与控制装置frequencymonitoringandcontrolequipmentofPVstation通过调节光伏电站内并网逆变器、储能设备（如光伏电站配置储能设备）的有功功率输出，使得光伏电站的有功/频率响应满足电网预先设定值要求。3.2光伏电站惯响应inertiaresponseofPVstation当电力系统频率快速变化时，光伏电站响应于系统频率变化率快速调整自身有功功率的功能。注：用于缓解系统频率快速变化。3.3光伏电站一次调频primaryfrequencycontro

6、lofPVstation当电力系统频率偏离额定值时，光伏电站响应于系统频率偏差快速调整自身有功功率的功能。注：用于降低电力系统的频率偏差。3.4调频死区deadbandoffrequencycontrol光伏电站在额定频率附近不参与调频的频率区间。3.5一次调频响应滞后时间delaytimeofprimaryfrequencycontrol从系统频率变化超过一次调频死区开始，光伏电站实际输出有功功率变化量达到有功功率目标值和初始值之差的10与所需的时间3.6一次调频响应时间primaryfrequencydelaytime从系统频率变化超过一次调频死区开始，光伏电站实际输出有功功率变化量达到有

7、功目标值和初始值之差的90%所需的时间。3.7一次调频调节时间SettIingtimeofprimaryfrequencyregulation从系统频率变化超过一次调频死区开始，光伏电站实际输出有功实测值与有功目标值之差的绝对值始终不超过允许偏差的最短时间。3.8有功功率控制误差errorofactivepowercontrol光伏电站达到稳态后有功功率设定值与实际值的差值。4使用环境4.1 正常环境条件正常环境条件应满足以下要求：a)环境温度-25C40C,设备在此温度下正常运行。b)大气压力79.5kPa106.0kPa,设备可正常运行；海拔超过200Om应按GB/T20645进行修正。c

8、)相对湿度5%95%(环境温度为40C时)，相对湿度短时可达到100%,装置内部不应产生凝露。4.2装置电源要求装置电源应具备交流和直流供电两种形式：4. 2.1交流电源额定电压及允许波动范围：a)额定电压AC220V+7%,-10%;b)频率及波形范围额定频率为50Hz,允许偏差不超过40.2%;电压正弦波形总畸变率W5%。5. 2.2直流流电源额定要求：a)直流电源额定电压为DCllOVdC或DC220V;b)直流电源80%120%额定电压，设备可正常运行：c) 直流电源纹波额定电压的15%,静态功耗50W,动作时功耗W70W。5技术要求3.1 基本要求3.1.1 模拟量/开关量输入输出a

9、) 额定交流电流输入为5A或1A;b) 额定交流电压输入为100V;c) 开关量输入宜配置25路开关量输入通道：d) 开关量输出宜配置30路开关量输出通道。3.1.2 测量及计算精度a)测量电压、电流的准确度等级采用0.2级；b)测量有功功率的准确度等级采用05级；O电网频率测量误差不应大于0.002Hz,可根据属地要求，设置相应参数；d) 频率采样周期应小于IoOms;e) 一次调频程序运算周期应小于100ms。f) 频率变化率时间窗口宜不大于200ms,不小于IOoms。5.1.3控制技术参数a) 频率测量范围为fv-5ffn+5;b) 频率控制死区为0.02Hzfv0.06Hz,可根据电

10、网需求确定；c) 调差系数宜为2%6%;d) 过频频率控制斜率.2,宜为0.5Hzs;羯6做5.2频率监测与控制5.2.1控制基本原则装置的控制对象应为电站内光伏逆变器和储能系统(若电站配置储能系统)。当光伏电站有功出力高于预定参与调频的有功功率且电网频率偏离预定的频率死区时，装置应自动调整有功功率减少频率偏差，当电网频率恢复至调频动作死区范围内时，自动退出调频功能，并能满足以下要求：a)当电网频率下扰越限时，如光伏发电单元处于限功率状态，装置应根据惯量响应、一次调频曲线快速增加有功功率，增加至目标值或当前最大有功功率：b)当电网频率上扰越限时，装置应根据惯量响应、一次调频曲线快速减小有功功率

11、，减小至目标值或当前最小有功功率：c)如光伏电站配有储能系统，装置应根据惯量响应、一次调频曲线、逆变器及储能系统的出力特性，合理分配有功功率，实现光伏电站频率响应。如调度有要求，应按照调度指令进行控制。d)集中协调控制光伏电站内所有光伏发电单元：e)与调度AGC、AVC主站通讯，上传采集数据，接受控制命令：f) 监测光伏发电单元安全约束调节，根据接收到的控制命令在满足安全约束条件下实施控制命令输出。g) 装置应具备惯量响应、一次调频分别投退功能，并将功能投退与动作信号上传至光伏电站监控系统。h)装置协助光伏电站，应满足GB/T19964的有关要求。i)装置应控制光伏电站调频响应滞后时间不大于1

12、s,响应时间不大于5s,功率响应偏差不大于电站额定功率的5.2.2惯量响应装置应具备惯量响应功能，并能实时监测并网点频率。惯量调频死区可根据电网实际情况确定，宜设定在土(0.02Hz0.06Hz),频率变化率采样周期宜不大于20OmS)当频率偏差大于死区范围，且光伏电站出力大于20%PN时，装置应在满足公式(1)条件下提供惯量响应，并且光伏电站有功功率变化量AP应满足公式(2),光伏电站有功功率上升时间不大于Is,允许偏差不大于l%Pn光伏电站通过限功率、配比储能等方式，保证最大可用有功调节量不低于10%PN,T典型取值为4s12s,推荐设定值为5s。/尸=IM式中：t时间，单位为秒（三）;f

13、-装置并网点频率，单位为赫兹（Hz）;TJ一一光伏电站惯性时间常数，单位为秒（s）;PN光伏电站额定功率，单位为兆瓦（MW）;fN系统额定频率，单位为赫兹（Hz）;f光伏电站并网点频率变化量，4f=f-fn,单位为赫兹（Hz）;P光伏电站惯量支撑有功功率变化量，单位为兆瓦（MW）。5.2.3一次调频当系统频率偏差大于死区范围，宜设定为（0.02Hz0.06Hz）;且光伏电站有功出力宜大于10%PN时，装置应能控制光伏电站参与电网一次调频。装置应具备过频响应与欠频响应两种调频响应功能，可独立投入或同时投入，具备投入方式根据电网实际情况确定。装置的一次调频功能应包含基本调频响应模式，宜包含分段调频

14、响应模式。a）基本调频响应模式基本调频响应模式下，装置应能根据并网点频率测量值，按照公式（2）和图1调整电站有功功率。KUX色产xPnJLn式中：P光伏电站输出有功功率的变化量，单位为兆瓦（MW）;Kll有功调频系数（欠频响应）；KHi一一有功调频系数（过频响应）；PN光伏电站额定功率，单位为兆瓦（MW）;IL1一一欠频响应动作死区阀值，单位为赫兹（Hz）;IHi过频响应动作死区阀值，单位为赫兹（Hz）;f-装置并网点频率，单位为赫兹（Hz）;fN系统额定频率，单位为赫兹（Hz）。图1基本调频响应模式b）分段调频响应模式分段调频响应模式下，装置在有功功率可调节范围内应能根据频率偏差值，在不同频率偏差范围采用不同调频系数调整有功功率，按公式（3）计算，分段调频响应模式见图2。K(_2XXPNJfH2式中：P光伏电站输出有功功率的变化量，单位为兆瓦（MW）;KL1有功调频系数（欠频响应I段）；KHi有功调频系数（过频响应I段）；KL2有功调频系数（欠频响应II段）；KH2有功调频系数（过频响应II段）；PN光伏电站额定功率，单位为兆瓦（MW）;flu欠频响应动作死区阀值，单位为赫兹（HZ）:fHi过频响应动作死区阀值，单位为赫兹（Hz）;f装置并网点频率，单位为赫兹（Hz）;IN系统额定频率，单位为赫兹（Hz）05.3 防扰动装置具备故障电压穿越暂态过程中防扰动的功能，具