国网电科院光伏电站接入电网技术规定

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1、光伏电站接入电网技术规定,国网电力科学研究院 2010.10.17,朱凌志 () 13776667085,报 告 内 容,编制背景及基本原则 光伏发电对电网的影响 相关并网标准介绍 技术规定主要内容 相关的配套标准 修订思路 光伏发电的并网检测,1. 编制背景及基本原则,近10年全球太阳能光伏产业年均增长41.3%，近5年为49.5%。中国已经为世界上最大的光伏电池组件生产国，2008年产量达到了2540MW，约占世界产量的40%。2009年产量更是达到了3.3GW 2009年3 月26日颁布光电建筑应用财政补助政策、2009年7月26日颁布 “金太阳示范工程” 政策，敦煌10MW光伏项目成功

2、招标，将大力推动建筑光电和大规模光伏电站的建设。 各种规划目标均提到，到2020年中国光伏发电的装机总量将达到2000万千瓦。,国内太阳能发电发展形势逼人,1. 编制背景及基本原则,可再生能源法修正案明确要求：“电网企业应当与按照可再生能源开发利用规划建设，依法取得行政许可或者报送备案的可再生能源发电企业签订并网协议，全额收购其电网覆盖范围内符合并网技术标准的可再生能源并网发电项目的上网电量。发电企业有义务配合电网企业保障电网安全。” 可再生能源发展“十一五”规划提出，到2010年初步建立可再生能源技术创新体系，具备较强的研发和技术集成能力；制定建筑物光伏并网、大型光伏并网、太阳能热发电并网的

3、技术标准。 国家电网公司积极响应国家新能源的发展战略，促进光伏发电大规模应用。,国内太阳能发电发展形势逼人,1. 编制背景及基本原则,现有标准GB/T 19939-2005光伏系统并网技术要求GB/T 20046-2006光伏(光伏发电)系统电网接口特性仅针对小型光伏电站电能质量和基本安全性提出了要求。 GB/Z 19964-2005光伏发电站接入电力系统技术规定已超使用期限； 缺少电网的规划、安全运行和可靠性等重要内容； 尚未建立光伏并网的检测标准和管理体系；,现有技术标准不能满足光伏电站大规模并网的需要,1. 编制背景及基本原则,不利于光伏逆变器厂商设计开发与电网要求相适应的并网逆变器产品

4、。 不利于光伏电站进行规范化的光伏系统设计和设备选型。 不利于电网进行技术升级提升接纳光伏发电的能力。 不利于光伏电站与电网的协调控制和安全稳定运行。,标准的欠缺不利于光伏发电在国内的推广应用,1. 编制背景及基本原则,2009年，根据国家能源局的要求、国家电网公司组织编制了光伏电站接入电网技术规定,2009年5月16日，国家电网公司组织内部专家在南京召开了对技术规定的第一次讨论会 2009年6月16日，国家能源局组织相关行业专家在北京召开了第二次讨论会 2009年6月27日，国家电网公司组织相关行业专家在北京召开了第三次讨论会 2009年7月21日，光伏电站接入电网技术规定（试行） 上报国家

5、能源局，并在国家电网公司经营区域内试行。 目前，该规定正计划上升为国家电网公司企业标准。,1. 编制背景及基本原则,技术规定的编制应充分利用现有的国际国内标准，与现行标准不冲突、不抵触。,充分借鉴已有的国际国内标准,1. 编制背景及基本原则,长远来看，太阳能发电在2030年后具备成为战略能源的资源、技术、成本和环境优势，2050年后可能成为重要的能源供应来源。 我国的太阳能光伏发电与欧洲等国家以“分散开发、低电压就地接入”的发展方式不同，呈现出“大规模集中开发、中高压接入”与“分散开发、低电压就地接入”并举的发展趋势。 为应对光伏发电在电网电源中的比例快速提高，必须考虑其对电网电压频率控制的影

6、响，对光伏电站进行科学合理的调度运行控制。,综合考虑我国光伏发电发展的特点和趋势,1. 编制背景及基本原则,提高等新能源发电系统的自身能力，使其能够具备接近或达到常规发电机组的运行性能； 建立新能源发电系统的信息化、自动化平台与相关标准，提高新能源电站自身的自动化水平，实现新能源发电的可预测、可控制与可调度。 实现新能源电站的智能控制，有效挖掘新能源电站支撑电网运行的能力，实现电站与电网的互动。,结合未来智能电网对新能源电站提出的要求,1. 编制背景及基本原则,目前，我国并网光伏电站的建设尚处于试验示范阶段，缺乏统一的设计规范和接入标准。技术规定条款的可实现性充分考虑了国内光伏发电的现有技术水

7、平。 对于由于技术和成本因素导致难以实现的技术需要（如小型电站的远程通信、大型光伏电站的功率预报等），在本技术规定中暂不作要求。 针对国际上已经开始关注的光伏并网新问题，在标准中考虑了一些具有前瞻性且易于实现的技术要求（如光伏电站的低电压耐受能力等）。,结合光伏发电并网技术现状，考虑一定的前瞻性,1. 编制背景及基本原则,技术规定的编制和实施，应有利于光伏逆变器厂商规范其逆变器性能指标，开发适应电网要求的产品。 技术规定的编制和实施，应有利于光伏电站的合理设计（包括容量、接入电压等级、保护配置、监控通信等）和关键设备选型。,有利于引导光伏企业和集成商进行产品和系统设计,1. 编制背景及基本原则

8、,技术规定的编制和实施，应有利于电网掌握光伏电站的运行状态和运行规律，进行稳定控制、继电保护、调度运行等方面的技术升级，进行合理的接入电网规划设计，提升电网接纳光伏发电的能力。,有利于电网进行科学的接入规划和技术升级,报 告 内 容,编制背景及基本原则 光伏发电对电网的影响 相关并网标准介绍 技术规定主要内容 相关的配套标准 修订思路 光伏发电的并网检测,2. 光伏发电对电网的影响,我国的太阳能光伏发电呈现出“大规模集中开发、中高压接入”与“分散开发、低电压就地接入”并举的发展趋势。 大型电站形式 分布式电源形式 光照资源的随机性、间歇性、周期性是光伏电站对电网产生影响的最主要因素 与常规电源

9、相比光伏发电的自身特点 通过电力电子器件并网 没有旋转部件：没有惯性、没有阻尼,2. 光伏发电对电网的影响,光伏发电通过电力电子逆变器并网，易产生谐波、三相电流不平衡；输出功率随机性易造成电网电压波动、闪变 建筑光伏直接在用户侧接入电网，电能质量问题直接影响用户的电器设备安全。,电能质量问题,浙江示范工程 在10kV接入、400V接入、220V接入系统中，都检测到谐波电流总畸变率偏高的问题。随着容量的增大，谐波电流对电网的影响将进一步加大。,2. 光伏发电对电网的影响,太阳能资源具有间歇性、周期性、波动性、周期性等特点。当光伏发电在电源中的比例不断增大的时候，对电网调峰的影响将愈加显著。 光伏

10、电源只在白天发电，具有一定的正调峰特性 解决光伏发电的短期功率波动问题、 如何利用光伏发电的正调峰特性进行合理的经济调度 解决输电通道的利用率问题。,电网调频与经济运行问题,西藏羊八井100kW电站：最大功率变化率每分钟70； 浙江示范工程（运行3个月）： 250kW屋顶工程实测最大功率变化率为每分钟20 60kW屋顶工程实测最大功率变化率为每分钟25,2. 光伏发电对电网的影响,采用“集中开发、高压送出”模式开发的大规模光伏电站多集中在西北、华北等日照资源丰富的荒漠/半荒漠地区，而这些地区一般地域范围广而本地负荷小，光伏电站的电力需要进行远距离输送。 随着光伏电站数量和规模的不断加大，光照短

11、期波动和周期性变化引起的线路电压超限现象将逐步出现，长距离输电的电压稳定性问题将成为制约大规模光伏电站建设开发的主要因素之一。 光伏发电的运行控制特性完全由电力电子逆变器决定，没有转动惯量和阻尼特性，与常规发电机组有较大的区别。光伏发电的大规模接入对电网的安全稳定分析提出了新的挑战。,大电网稳定控制问题,2. 光伏发电对电网的影响,根本原因： 我国的中、低压配电网主要是中性点不接地(或经消弧线圈接地)系统，采用单侧电源辐射型供电网络。 光伏电源接入配电网，使配电系统从放射状结构变为多电源结构，潮流和短路电流大小、流向以及分布特性均发生改变。,配电网的运行控制问题,2. 光伏发电对电网的影响,电

12、压调节问题 原有的调压方案不能满足接入分布式电源后的配电网电压调节要求。因此必须评估分布式电源对配电网电压的影响，研究新的调压策略,配电网的运行控制问题,对有载调压分接头动作影响 高电压 ：DG接入馈线，变压器一次电压接近上限时 低电压：DG安装在LTC或者电压调节器侧,对VQC影响 DG启停，无功变化造成VQC动作次数越界,2. 光伏发电对电网的影响,配电网的运行控制问题,继电保护问题 在线路发生故障后，继电保护以及重合闸的动作行为都会受到光伏发电系统的影响。对基于断路器的三段式电流保护的影响最为显著。 导致本线路保护的灵敏度降低及拒动； 导致本线路保护误动 导致相邻线路的瞬时速断保护误动并

13、失去选择性 导致重合闸不成功 ,日本2.2MW太阳城项目：大量配电网保护更换； 浙江示范工程：加装低周、低压解列、过流等保护；校核和调整10kV电流速断、延时电流速断、过流保护、反向故障保护定值。,2. 光伏发电对电网的影响,配电网的运行控制问题,孤岛引起的安全问题 线路维护人员人身安全受到威胁 与孤岛地区相连的用户供电质量受影响（频率和电压偏出正常运行范围） 孤岛内部的保护装置无法协调 电网供电恢复后会造成相位不同步 孤岛电网与主网非同步重合闸造成操作过电压 单相分布式发电系统会造成系统三相负载欠相供电,2. 光伏发电对电网的影响,配电网的运行控制问题,配电网的监控通信 我国配电网的信息自动

14、化水平相对落后 10kV及以下低压线路一般不具备通信通道 光伏发电带来的双向计量计费问题 ,2. 光伏发电对电网的影响,大量分布式光伏发电的接入使配电网对大型发电厂和输电网的依赖逐步减少，使得如何在配电网中确定合理的电源结构、如何协调和有效地利用各种类型的电源、在配电网规划中如何考虑分布式光伏发电的影响等问题的研究，成为迫切需要解决的课题。 电网的损耗主要取决于系统的潮流，分布式光伏发电系统影响系统的潮流分布，也必然影响配网的损耗。光伏系统晚上不能发电，需要大电网作为备用，所以并不能降低配电网的建设和改造费用。而系统网损的大小、配电网建设改造投资多少都直接决定着电网的效益。 传统的配电网计算分

15、析和规划设计方法已经不适用于包含大量分布式光伏发电的配电网，因此，必须针对新型的电源结构和供电方式，研究适合分布式光伏系统接入的配网分析理论和规划设计方案。,配电网的规划设计,2. 光伏发电对电网的影响,增加了电力负荷的预测难度由于用户可根据自身实际需要安装使用分布式光伏系统，与电力负荷相抵消，对规划区负荷增长的模型产生影响，从而更难准确预测电力负荷的增长及空间负荷分布情况。 加大了配电网规划的不确定性由于分布式光伏系统安装点存在不确定性，而其输出电能的随机特性，不能为规划区提供持续的电力保证，使变电站的选址、配电网络的接线和投资建设等规划工作更加复杂和不确定。 提高了配电网规划适应性要求虽然

16、分布式光伏系统的大量接入能减少或推迟配电系统的建设投资，但若位置和规模不合理，则可能导致配电网的某些设备利用率降低、网损增加，电网可靠性降低。,配电网的规划设计,2. 光伏发电对电网的影响,降低配电网设备利用率对于联网运行的分布式发电设施，系统需要为其提供运行备用容量，以保证用户的用电可靠性，相应的配电线路和变电设施因长期为分布式发电提供备用而处于轻载。 增加电网运行成本目前为太阳能发电提供系统备用以及调峰、调频、调压等辅助服务没有建立定价和补偿机制，随着分布式能源的大规模发展，也将增加电网的运行成本。,对电网经济性的影响,报 告 内 容,编制背景及基本原则 光伏发电对电网的影响 相关并网标准

17、介绍 技术规定主要内容 相关的配套标准 修订思路 光伏发电的并网检测,3. 相关并网技术标准介绍,我国 GB-T 19939-2005 光伏系统并网技术要求 GB-T 20046-2006 光伏(PV)系统电网接口特性 GB-Z 19964-2005 光伏发电站接入电力系统技术规定 国外 IEC 61727-2004 光伏（PV）系统-电网接口特性 IEEE 929-2000 光伏系统电网接口推荐标准 IEEE 1547-2003 分布式电源并网接口标准 Technische Richtlinie Erzeugungsanlagen am Mittelspannungsnetz Richtli

18、nie fr Anschluss und Parallelbetrieb von Erzeugungsanlagen am Mittelspannungsnetz(德国-发电厂接入中压电网的技术导则）,主要的与光伏相关的并网技术标准,3. 相关并网技术标准介绍,我国几个现行的针对小型光伏电站的标准,GB-T 19939-2005 光伏系统并网技术要求,GB-T 20046-2006 光伏(PV)系统电网接口特性,IEC 61727-2004 光伏（PV）系统-电网接口特性,主要针对380V的小型光伏电站 仅在电能质量、安全保护方面作了规定,3. 相关并网技术标准介绍,我国针对大规模光伏电站的指

19、导性文件,GBZ 19964-2005 光伏发电站接入电力系统技术规定,在电能质量、有功控制、电压/无功调节、系统测试、通信与信号方面进行了简单的要求。 要求光伏电站能够控制输出的有功功率 要求光伏电站能够限制最大有功变化率（包括起停时） 要求光伏电站能够在一定程度上参与电网电压调节 仅给出了基本原则。 已经失效！,3. 相关并网技术标准介绍,美国针对分布式发电的并网标准 - IEEE 1547,IEEE 1547 Series of Interconnection Stds,是一个针对分布式发电的并网标准，不限于光伏。 主要部分： ANSI/IEEE Std 1547 (2003): int

20、erconnection system & interconnection test requirements for interconnecting DR with Electric Power Systems (EPS) P1547.1 standard for interconnection test procedures P1547.2 guide to 1547 standard P1547.3 guide for information exchange for DR interconnected with EPS P1547.4 guide for DR island syste

21、ms,3. 相关并网技术标准介绍,美国针对分布式发电的并网标准 - IEEE 1547,IEEE Standard for Interconnecting Distributed Resources with Electric Power Systems,一些典型的技术要求： The DR shall not actively regulate the voltage at the PCC Each DR unit of 250 kVA or more or DR aggregate of 250 kVA or more at a single PCC shall have provision

22、s for monitoring its connection status, real power output, reactive power output, and voltage at the point of DR connection. When required by the Area EPS operating practices, a readily accessible, lockable, visible-break isolation device shall be located between the Area EPS and the DR unit. the DR

23、 interconnection system shall detect the island and cease to energize the Area EPS within two seconds of the formation of an island.,3. 相关并网技术标准介绍,德国针对接入中压电网分布式电源的并网标准,Technische Richtlinie Erzeugungsanlagen am Mittelspannungsnetz Richtlinie fr Anschluss und Parallelbetrieb von Erzeugungsanlagen am

24、Mittelspannungsnetz,典型技术要求 对电网的支撑能力 to stay connected during a fault （故障时保持并网）,在电压跌落到0时，至少要坚持150ms不脱网。 在红实线以下的区域，可以脱网运行，当然能并网运行也是可以的。,3. 相关并网技术标准介绍,德国针对接入中压电网分布式电源的并网标准,Technische Richtlinie Erzeugungsanlagen am Mittelspannungsnetz Richtlinie fr Anschluss und Parallelbetrieb von Erzeugungsanlagen am

25、 Mittelspannungsnetz,典型技术要求 对电网的支撑能力 to support the voltage by providing reactive power during the fault（故障时通过发出无功支撑电网电压）,当电压跌落超过10%时，每1%的电压跌落，至少要提供2%的无功电流。 响应速度应在20ms之内，必要时，必须能够提供100%的无功电流。,3. 相关并网技术标准介绍,德国针对接入中压电网分布式电源的并网标准,Technische Richtlinie Erzeugungsanlagen am Mittelspannungsnetz Richtlinie

26、fr Anschluss und Parallelbetrieb von Erzeugungsanlagen am Mittelspannungsnetz,典型技术要求 对电网的支撑能力 Active Power Control （有功功率控制）,电站必须能够以10%的步长限制其有功出力（目前常用的设置点有100%, 60%, 30%, 和0%） 频率高于50.2Hz时，功率必须以40%额定功率/Hz的速率降低 仅当频率恢复到50.05Hz以下时，才允许提高输出功率 频率高于51.5Hz或低于47.5Hz时必须脱网,3. 相关并网技术标准介绍,德国针对接入中压电网分布式电源的并网标准,Tech

27、nische Richtlinie Erzeugungsanlagen am Mittelspannungsnetz Richtlinie fr Anschluss und Parallelbetrieb von Erzeugungsanlagen am Mittelspannungsnetz,典型技术要求 对电网的支撑能力 Static Grid Support by Reactive Power Control（通过无功功率控制为电网提供静态支撑）,电站的功率因数必须能够在0.95（感性）至0.95（容性）之间任意可调。 The generating plant must be able

28、to traverse the agreed area of reactive power within a few minutes and as often as required. If the network operator provides a characteristic, each value resulting from this has to be automatically set within 10 seconds.,Example of a cos(P)-characteristic,3. 相关并网技术标准介绍,德国针对接入中压电网分布式电源的并网标准,Technisc

29、he Richtlinie Erzeugungsanlagen am Mittelspannungsnetz Richtlinie fr Anschluss und Parallelbetrieb von Erzeugungsanlagen am Mittelspannungsnetz,该标准 2008年6月颁布 导则中的技术条款，从2009年正式开始执行（对于光伏电站，从2010年开始执行） 关于故障穿越（低电压穿越）的条款，从2010年开始正式执行（对于光伏电站，从2011年开始执行）,报 告 内 容,编制背景及基本原则 光伏发电对电网的影响 相关并网标准介绍 技术规定主要内容 相关的配套

30、标准 修订思路 光伏发电的并网检测,4. 光伏电站接入电网技术规定主要内容,其 它 要 求,并 网 性 能,光伏电站接入 电网技术规定,电能质量要求,功率控制与电压调节,电网异常时的响应特性,安全与保护,一般原则,通用技术条件,电能计量要求,通信与信号,系统测试要求,整体内容介绍,4. 光伏电站接入电网技术规定主要内容,按照电压等级对光伏电站进行分类,4.1 一般原则,小型光伏电站 接入电压等级为0.4kV低压电网的光伏电站,中型光伏电站 接入电压等级为1035kV电网的光伏电站,大型光伏电站 接入电压等级为66kV及以上电网的光伏电站,根据是否允许通过公共连接点向公用电网送电，可分为可逆和不

31、可逆的接入方式,定义了可逆和不可逆接入方式,小型光伏电站安装容量一般不大于200kWp,4. 光伏电站接入电网技术规定主要内容,在线监测要求 需加装在线监测装置,4.2 电能质量要求,大中型光伏电站 数据能够远传,小型光伏电站 具备一年及以上的存储能力,具体要求 参照现有相关国家和国际标准,谐波GB/T 14549-1993电能质量 公用电网谐波,电压偏差GB/T 12325-2008电能质量 供电电压偏差,电压波动和闪变GB/T 12326-2008电能质量 电压波动和闪变,电压不平衡度GB/T 15543-2008电能质量 三相电压不平衡,直流分量IEEE-1547,4. 光伏电站接入电网

32、技术规定主要内容,4.3 功率控制和电压调节,需要安装有功功率控制系统，具备限制最大功率输出以及限制输出功率变化率的能力,具备根据电网频率、调度部门指令等信号自动调节电站的有功功率输出的功能，确保输出功率及变化率不超过给定值,光伏电站的起停操作需考虑最大功率变化率的约束,有功功率 调 节,基本原则：大中型光伏电站应具备相应电源特性，能够在一定程度上参与电网的电压和频率调节,4. 光伏电站接入电网技术规定主要内容,4.3 功率控制和电压调节,大中型光伏电站电压调节方式包括调节光伏电站的无功功率、无功补偿设备投入量以及调整变压器的变比等。在接入设计时，应重点研究其无功补偿类型、容量以及控制策略。,

33、大中型光伏电站的功率因数应能够在0.98（超前）0.98（滞后）范围内连续可调,无功电压 调 节,在其无功输出范围内，大中型光伏电站应具备根据并网点电压水平自动调节无功输出的能力，其调节方式和参数应可由电网调度机构远程设定,基本原则：大中型光伏电站应具备相应电源特性，能够在一定程度上参与电网的电压和频率调节,4. 光伏电站接入电网技术规定主要内容,4.3 功率控制和电压调节,有功功率调节性能暂不作要求,输出有功功率大于其额定功率的50时，功率因数应不小于0.98（超前或滞后）。,输出有功功率在其额定功率的20%-50%之间时，功率因数应不小于0.95（超前或滞后）,小型光伏电站,基本原则：小型

34、光伏电站当做负荷看待，应尽量不从电网吸收无功或向电网发出无功。,4. 光伏电站接入电网技术规定主要内容,4.4 电网异常时的响应特性,基本原则：小型光伏电站当做负荷看待，在电网频率和电压发生异常时应尽快切除,小型光伏电站在电网电压异常的响应要求,参照GB/T 19939-2005 光伏系统并网技术要求,4. 光伏电站接入电网技术规定主要内容,4.4 电网异常时的响应特性,基本原则：小型光伏电站当做负荷看待，在电网频率和电压发生异常时应尽快切除,小型光伏电站在电网频率异常的响应要求： 对于小型光伏电站，当并网点频率超过49.550.2赫兹的范围时，应在0.2秒内停止向电网线路送电。如果在指定的时

35、间内频率恢复到正常的电网持续运行状态，则无需停止送电。,4. 光伏电站接入电网技术规定主要内容,4.4 电网异常时的响应特性,基本原则：大中型光伏电站应当做电源看待，应具备一定的耐受电网频率和电压异常的能力，能够为保持电网稳定性提供支撑。,大中型光伏电站的低电压耐受能力要求,当并网点电压在右图中电压轮廓线及以上的区域内时，光伏电站必须保证不间断并网运行 并网点电压在右图电压轮廓线以下时，允许光伏电站停止向电网线路送电。 推荐UL1设定为0.2倍额定电压，T1设定为1秒、T2设定为3秒（参数选择主要考虑与电网继电保护配合）,4. 光伏电站接入电网技术规定主要内容,4.4 电网异常时的响应特性,基

36、本原则：大中型光伏电站应当做电源看待，应具备一定的耐受电网频率和电压异常的能力，能够为保持电网稳定性提供支撑。,大中型光伏电站在电网异常频率下的允许运行时间,4. 光伏电站接入电网技术规定主要内容,4.5 安全与保护,基本原则：光伏电站或电网异常、故障时，为保证设备和人身安全，应具有相应继电保护功能，保证电网和光伏设备的安全运行，确保维修人员和公众人身安全,基本要求： - 符合可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求。 总断路器 - 在逆变器输出汇总点必须设置易于操作、可闭锁、且具有明显断开点的并网总断路器,4. 光伏电站接入电网技术规定主要内容,4.5 安全与保护,在120倍额定电流以下，光伏电

37、站连续可靠工作时间应不小于1分钟,在120%150%额定电流内，光伏电站连续可靠工作时间应不小于10秒,当检测到电网侧发生短路时，光伏电站向电网输出的短路电流应不大于额定电流的150%。,过流与短路保护,编制说明： 参照现有的国家标准GB/T 19939-2005 光伏系统并网技术要求 光伏电站应具备一定的过载（过电流）能力 光伏电站的输出短路电流应有限制，以便在接入电网设计时进行继电保护整定校核计算,4. 光伏电站接入电网技术规定主要内容,4.5 安全与保护,光伏电站必须具备快速监测孤岛且立即断开与电网连接的能力，其防孤岛保护应与电网侧线路保护相配合,光伏电站的防孤岛保护必须同时具备主动式和

38、被动式两种，应设置至少各一种主动和被动防孤岛保护,防孤岛保护,编制说明： 参照现有的国家标准GB/T 19939-2005 光伏系统并网技术要求 防孤岛保护必须与电网继电保护密切配合,4. 光伏电站接入电网技术规定主要内容,4.5 安全与保护,逆功率保护 当光伏电站设计为不可逆并网方式时，应配置逆向功率保护设备。当检测到逆向电流超过额定输出的5时，光伏电站应在0.52秒内停止向电网线路送电。,恢复并网 系统发生扰动后，在电网电压和频率恢复正常范围之前光伏电站不允许并网，且在系统电压频率恢复正常后，光伏电站需要经过一个可调的延时时间后才能重新并网，这个延时一般为20秒到5分钟，取决于当地条件。,

39、其它部分,编制说明： 参照现有的国家标准GB/T 19939-2005 光伏系统并网技术要求,4. 光伏电站接入电网技术规定主要内容,4.6 通用技术条件,防雷和接地：参照SJ/T11127光伏（PV）发电系统过电压保护-导则、IEC 60364-7-712建筑物电气装置 第7-712部分：特殊装置或场所的要求 太阳光伏（PV）发电系统,电磁兼容：光伏电站应具有符合相关标准的抗电磁干扰的能力，同时，设备本身产生的电磁干扰不应超过相关设备标准。,主要内容,编制说明：参照现有相关标准,耐压要求：光伏电站的设备必须满足相应电压等级的电气设备耐压标准,抗干扰要求：并网点电能质量符合国标时应能够保持正常

40、运行,安全标识（小型光伏电站）：GB 2894 安全标志（neq ISO 3864:1984）和GB 16179安全标志使用导则,4. 光伏电站接入电网技术规定主要内容,4.7 电能计量,明确计量点：并网前应明确上网电量和用网电量计量点，原则上设置在产权分界的光伏电站并网点,采用符合标准的计量装置： DL/T448电能计量装置技术管理规程 GB/T 178830.2S和0.5S级静止式交流有功电度表 DL/T 614多功能电能表 DL/T 645多功能电能表通信协议,主要内容,大中型光伏电站需配置主副两套电能表,电能计量装置需进行检测和验收,电能表需具备多种功能：双向有功和四象限无功计量功能、

41、事件记录功能，配有标准通信接口，具备本地通信和通过电能信息采集终端远程通信的功能,4. 光伏电站接入电网技术规定主要内容,4.8 通信与信号,基本原则：大中型光伏电站的通信系统应以满足电网安全经济运行对电力通信业务的要求为前提，满足继电保护、安全自动装置、调度自动化及调度电话等业务对电力通信的要求,通信协议：一般可采用基于IEC-60870-5-101和104的通信协议,正常运行信号： 光伏电站并网状态、辐照度 光伏电站有功和无功输出、发电量、功率因数 并网点的电压和频率、注入电力系统的电流 变压器分接头档位、主断路器开关状态等,故障信息： 大型光伏电站中应装设专用故障录波装置 记录故障前10

42、秒到故障后60秒的情况 故障录波装置应该包括必要数量的通道,4. 光伏电站接入电网技术规定主要内容,4.9 系统测试,基本原则： 测试点为光伏电站并网点，必须由具备相应资质的单位或部门进行 光伏电站应当在并网运行后6个月提交测试报告 光伏电站更换逆变器或变压器等主要设备时需重新提交测试报告,主要测试内容： 电能质量，包括电压不平衡度、谐波、直流分量、电压波动和闪变等； 通用技术条件测试，包括接地、电磁兼容、耐压、抗电网扰动等； 有功输出特性（有功输出与辐照度、温度的关系特性）； 有功和无功控制特性； 电压与频率异常时的响应特性 安全与保护功能； 光伏电站启停时对电网的影响。,4. 光伏电站接入

43、电网技术规定主要内容,不足与改进,现有技术规定在某些指标方面的规定尚不够细致有功控制、无功控制的具体指标要求 部分条款存疑：关于中型光伏电站的低电压穿越与防孤岛保护 尚未对光伏电站的并网模型提出要求。相关研究处于起步阶段，尚无成熟的光伏电站模型 尚未对光伏电站的功率预测功能提出要求。相关研究处于起步阶段，如何进行光伏电站功率预测尚无定论,报 告 内 容,编制背景及基本原则 光伏发电对电网的影响 相关并网标准介绍 技术规定主要内容 相关的配套标准 修订思路 光伏发电的并网检测,5. 相关的配套标准,国家电网公司智能电网技术标准体系规划,新能源发电接入电网技术规定标准系列,新能源发电并网特性测试标

44、准系列,新能源发电并网运行控制标准系列,新能源发电监控系统功能规范标准系列,新能源发电监控设备标准系列,新能源发电,核心标准,国家电网公司智能电网技术标准体系规划 2010年6月29日在北京发布,5. 相关的配套标准,光伏发电并网相关标准,光伏电站接入电网技术规定,光伏电站接入电网测试规程,光伏电站并网运行控制技术规定,光伏发电站监控系统功能规范,光伏电站调度运行管理规范,光伏电站,光伏逆变器,并网光伏逆变器技术要求,并网光伏逆变器试验规程,光伏发电站监控设备标准,5. 相关的配套标准,光伏电站接入电网测试规程,电能质量测试,功率特性测试,电压异常（扰动）响应特性测试,低电压耐受能力测试,频率

45、异常（扰动）响应特性测试,测试规程,防孤岛保护特性测试,通用性能测试,规定了接入电网的光伏电站现场测试的条件、内容和方法，正在编制中,相关国际标准：IEC62246 Grid connected photovoltaic systems Minimum requirements for system documentation, commissioning tests and inspection,5. 相关的配套标准,光伏电站并网运行控制技术规定,目前风电方面已有试行的并网运行控制技术规定 光伏发电方面技术规定的制定工作尚未开展,为保证大规模光伏发电接入电网后电力系统安全、优质、经济运行，促

46、进光伏电站和电网协调运行控制，需要对并网光伏电站的运行控制提出具体的技术要求。 主要对电站的并网计算模型、运行方式安排、并网电力平衡、有功功率和频率控制、无功电压控制、紧急情况下的控制提出要求。,5. 相关的配套标准,光伏电站监控系统功能规范,该方面的工作尚未开展,对光伏电站进行实时监控，实现光伏发电与其它发电系统（如风电、常规电厂、储能系统等）的统一协调控制，是保证新能源大规模接入后电网安全稳定性的重要措施。 主要对光伏电站监控系统的总体构架、基本功能、技术指标等做出规定。,5. 相关的配套标准,光伏电站监控设备标准,目前风电方面已有IEC61400-25 Communications fo

47、r monitoring and control of wind power plants供参考 用于分布式发电通讯监控的IEC61850-7-420正在制定中,实现光伏电站监控设备与智能电网中的其它系统、设备或装置的互联对接。 主要对光伏电站监控设备的监测、通讯接口、继电保护等做出规定。,5. 相关的配套标准,调度运行管理规范,并网管理,调试管理,设备检修管理,调度运行管理,发电计划管理,调度运行管理规范,继电保护及安全自动装置管理,电力通信管理,调度自动化管理,风 电,光伏电站调度运行管理规范将参照风电制定，主要针对大型光伏电站,5. 相关的配套标准,光伏逆变器相关标准,CGC/GF001

48、:2009 400V以下低压并网光伏发电专用逆变器技术要求和试验方法（北京鉴衡认证中心） 从并网角度看，该标准对光伏逆变器并网方面的要求尚无法完全满足我国光伏电站接入电网运行的需要,5. 相关的配套标准,国家电网公司有关新能源并网的其它标准,风电场接入电网技术规定 小型电源接入电网技术规定 分布式电源接入电网技术规定,报 告 内 容,编制背景及基本原则 光伏发电对电网的影响 相关并网标准介绍 技术规定主要内容 相关的配套标准 修订思路 光伏发电的并网检测,6. 修订思路,6.1 增加220V单相接入的光伏电站技术要求,基本思路 纳入小型光伏电站范畴，与380V并网的光伏电站要求类似。 特殊要求

49、 单相接入的光伏电站容量有限制值 接入时应考虑分相的容量配置，不应引起配电系统的三相不平衡度超标,6. 修订思路,6.2 增加光伏电站接入方式的定义,专线接入,用户侧并网,T接,6. 修订思路,原规定： 大型和中型光伏电站的功率因数应能够在0.98(超前)0.98(滞后)范围内连续可调 修改思路： 配置的容性无功补偿容量除能够补偿并网点以下光伏电站汇集系统及主变的感性无功损耗外，还要能够补偿光伏电站满发时送出线路的感性无功损耗； 配置的感性无功补偿容量能够补偿光伏电站送出线路的充电无功功率； 一般情况下可按0.98(超前)0.98(滞后)的补偿范围设计。,6.3 修改光伏电站无功补偿容量的要求

50、,6. 修订思路,6.4 低电压耐受能力要求,大中型光伏电站的低电压耐受能力要求,用户侧并网的中型光伏电站，考虑不作低电压耐受能力方面的要求。,6. 修订思路,6.5 防孤岛保护,对于专线接入的大中型光伏电站，如何考虑防孤岛保护配置？,报 告 内 容,编制背景及基本原则 光伏发电对电网的影响 相关并网标准介绍 技术规定主要内容 相关的配套标准 修订思路 光伏发电的并网检测,7. 光伏发电的并网检测,关于“国家能源太阳能发电研发（实验）中心”,国家电网公司高度重视新能源的开发利用，2009年6月启动“两中心一示范”工程（风电研究检测中心、太阳能发电研究检测中心，张家口国家风光储输示范工程）。 2

51、009年9月，国家能源局正式批复国家电网公司，同意设立国家能源太阳能发电研发（实验）中心，并由国网电力科学研究院负责具体建设和日常管理。 2010年6月27日至28日，中心通过中国合格评定国家认可委员会（CNAS）组织的现场评审，具备了对并网光伏逆变器和光伏电站进行检测的能力。,7. 光伏发电的并网检测,关于“国家能源太阳能发电研发（实验）中心”,2010年6月29日，国家能源太阳能发电研发（实验）中心通过国家能源局组织的专家评审。 2010年7月3日，国家发改委副主任、国家能源局局长张国宝和江苏省副省长徐鸣在南京共同为国家能源太阳能发电研发（实验）中心揭牌。,7. 光伏发电的并网检测,中心的

52、光伏发电检测能力建设,主要依据 国家电网公司光伏电站接入电网技术规定（试行） IEC62246 Grid connected photovoltaic systems Minimum requirements for system documentation, commissioning tests and inspection,检测对象 ：接入电压为380V的小型并网光伏电站,7. 光伏发电的并网检测,小型光伏电站现场检测,小型光伏电站移动检测平台,所具备的测试功能 电压/频率响应特性 功率因数特性 功率输出特性 电能质量指标 防孤岛保护能力 通用性能指标检测,40英尺标准集装箱，满足城市公

53、路运输标准，现场配置使用灵活 该平台于2010年1月份建成，4月份开展现场测试,7. 光伏发电的并网检测,小型光伏电站现场检测,主回路开关柜,300kVA电网扰动发生装置,正弦波滤波器,主变压器,配电变压器,300kVA电网扰动发生装置,200kW防孤岛检测装置,电阻区,电容区,电抗区,7. 光伏发电的并网检测,小型光伏电站现场检测,车载集控系统,现场气象参数测量装置,7. 光伏发电的并网检测,小型光伏电站现场并网检测,浙江省电力试验研究院 60kW屋顶光伏电站,大中型光伏电站现场并网检测,20尺标准集装箱，满足电站道路运输要求，现场配置使用灵活。 检测对象：单元容量1.5MWp以内，逆变器升

54、压变高压侧电压10-35kV的大中型光伏电站。,7. 光伏发电的并网检测,大中型光伏电站移动检测平台,测试内容 有功/无功控制能力 功率输出特性 电能质量指标 低电压耐受能力 防孤岛保护能力 通用性能指标检测,大中型光伏电站现场并网检测,7. 光伏发电的并网检测,部分仪器设备,大中型光伏电站现场并网检测,7. 光伏发电的并网检测,大型光伏电站移动检测平台集控车,7. 光伏发电的并网检测,并网光伏逆变器检测,依据IEC、IEEE 、UL、VDE等相关国际标准和我国现有和即将出台的标准规范，具备对MW级光伏并网逆变器进行检测的能力；为并网光伏设备制造商提供电压/频率响应特性、防孤岛性能以及低电压耐

55、受能力等常规条件无法完成的测试服务。,7. 光伏发电的并网检测,并网光伏逆变器检测,检测内容,电能质量检测,有功和无功控制能力,防孤岛保护性能,电压频率响应特性,低电压耐受能力,最大功率跟踪性能测试,效率测试,噪声、震动等环境测试,电磁兼容测试,并 网 性 能 检 测,通 用 技 术 检 测,国际标准：IEEE1547、UL1741、VDE0126等,国际标准：无,国际标准：IEEE1547、UL1741、IEC62116等,国际标准：IEEE1547、UL1741等,国际标准：无,国际标准：无,国际标准：UL1741、 VDE0126等,国际标准：IEEE1547、UL1741、VDE0126等,国际标准：IEEE1547、UL1741、VDE0126等,7. 光伏发电的并网检测,并网光伏逆变器检测,7. 光伏发电的并网检测,并网光伏逆变器检测,并网光伏逆变器检测平台电气接线图,7. 光伏发电的并网检测,并网光伏逆变器检测,7. 光伏发电的并网检测,并网光伏逆变器检测,谢谢！,报告结束,