ICS 29.240 F 11 NB 备案号：55660-2016 中华人民共和国能源行业标准 NB/T31099—2016 风力发电场无功配置及电压 控制技术规定 Technical rule for reactive power configuration and voltage control of wind farm 2016-08-16发布 2016-12-01实施 国家能源局 发布 NB/T31099—2016 目 次 前言 : II 1 范围· 2 规范性引用文件 3 术语和定义 4 无功容量 5 电压控制.. 无功补偿装置 6 无功电压控制系统， 附录A（资料性附录） 动态无功电源的响应特性示意图 NB/T31099—2016 前言 本标准依据GB/T1.1一2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》给出的规则起草， 本标准由国家能源局提出。 本标准由能源行业风电标准化技术委员会风电场并网管理分技术委员会归口。 本标准主要起草单位：中国电力科学研究院、国家电力调度控制中心、国网冀北电力有限公司、 国网冀北电力有限公司电力科学研究院、国网吉林省电力有限公司。 本标准主要起草人：迟永宁、范高锋、张占奎、何剑、李琰、董存、裴哲义、魏林君、汤海雁、 王真、刘辉、刘少宇、郭雷、孙勇、冯利民、吴林林。 本标准为首次发布。 本标准在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化管理中心（北京市白广路二 条一号，100761)。 II NB/T31099—2016 风力发电场无功配置及电压控制技术规定 1范围 本标准规定了风力发电场（以下简称“风电场”）接入电力系统无功配置及电压控制的一般原则和 技术要求。 本标准适用于通过35kV及以上电压等级交流线路与电力系统连接的新建或扩建风电场 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/T19963风电场接入电力系统技术规定 3术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 风电场并网点pointofconnectionofwindfarm 风电场升压站高压侧母线或节点。 3.2 风电场送出线路 transmissionlineofwindfarm 从风电场并网点至公共电网的输电线路 3.3 风电场有功功率activepowerofwindfarm 风电场输入到并网点的有功功率。 3.4 风电场无功功率reactivepowerofwindfarm 风电场输入到并网点的无功功率。 3.5 风电机组/风电场低电压穿越 lowvoltage ridethrough ofwind turbine/windfarm 当电力系统事故或扰动引起并网点电压跌落时，在一定的电压跌落范围和时间间隔内，风电机组/ 风电场能够保证不脱网连续运行。 3.6 风电机组/风电场高电压穿越highvoltageridethroughofwindturbine/windfarm 当电力系统事故或扰动引起并网点电压升高时，在一定的电压升高范围和时间间隔内，风电机组/ 风电场能够保证不脱网连续运行。 3.7 风电场无功电源reactivepowersourceofwindfarm 风电场内的风电机组、并联电容器、并联电抗器、静止无功补偿器、静止无功发生器、同步调相 机等无功补偿装置。 1 NB/T31099—2016 3.8 风电场无功容量reactivepowercapacityofwindfarm 风电场内全部无功电源的无功容量总和，可分为容性无功容量和感性无功容量。 3.9 风电场动态无功响应时间responsetimeofwindfarmdynamicreactivepower 自并网点电压异常升高或者降低达到触发设定值开始，直到风电场内动态无功电源（包括风电机 组及动态无功补偿装置）实际输出值的变化量达到控制目标值与初始值之差的90%所需的时间。如图 A.1所示。 3.10 风电场动态无功调节时间regulationtimeofwindfarmdynamicreactivepower 自并网点电压异常升高或者降低达到触发设定值开始，直到风电场内动态无功电源（包括风电机 组及动态无功补偿装置）实际无功电流输出值达到并保持在控制目标值的95%～105%范围内所需的最 短时间。如图A.1所示。 3.11 风电场无功电压控制响应时间 Jresponsetimeofwindfarmreactivepower/voltagecontrol 风电场无功电压控制自接收到电力系统调度机构实时下达（或预先设定）的无功功率/电压控制指 令开始，直到风电场实际无功功率/电压值的变化量达到控制目标值与初始值之差的90%所需的时间。 4无功容量 4.1基本要求 4.1.1风电场的无功容量应按照分层和分区基本平衡的原则进行配置，并满足检修备用要求。 4.1.2风电机组应具有定的无功容量，宜满足图1所示要求，即无功功率在额定有功出力下功率因 P(标幺值) 0.33Q(标么值) 0.33 0 图1风电机组无功容量及调节能力范围要求 4.1.3风电场应充分利用风电机组的无功容量及调节能力，当风电机组的无功容量不能满足风电场的 电压调节需要时，应在风电场配置集中无功补偿装置。 4.2确定原则 4.2.1风电场配置的无功补偿装置类型及其容量范围应结合风电场实际接入情况研究确定。 4.2.2对于直接接入电网的风电场，其具有的容性无功容量至少能够补偿风电场满发时场内汇集线 路、主变压器的感性无功及风电场送出线路的一半感性无功之和，其具有的感性无功容量至少能够补 偿风电场自身的容性充电无功功率及风电场送出线路的一半充电无功功率之和。 4.2.3对于通过220kV（或330kV）风电汇集系统升压至500kV（或750kV）电压等级接入电网的风 电场群中的风电场，其具有的容性无功容量至少能够补偿风电场满发时场内汇集线路、主变压器的感 性无功及风电场送出线路的全部感性无功之和，其具有的感性无功容量至少能够补偿风电场自身的容 2 NB/T31099—2016 性充电无功功率及风电场送出线路的全部充电无功功率之和。 5电压控制 5.1控制要求 5.1.1对于接入220kV（或330kV）及以下电压等级变电站的风电场，当公共电网电压处于正常范围 内时，风电场应能够控制其并网点电压在标称电压的97%～107%范围内。 5.1.2对于接入500kV（或750kV）电压等级变电站220kV（或330kV）母线侧的风电场，当公共电 网电压处于正常范围内时，风电场应能够控制其并网点电压在标称电压的100%～110%范围内。 5.1.3风电场应能自动调节其发出（或吸收）的无功功率，根据电力系统调度机构指令，实现对并网 点电压的控制，其调节速度和控制精度应满足电力系统电压调节的要求。 5.2控制模式 5.2.1风电机组应具有多种控制模式，包括恒无功功率控制、恒功率因数控制和恒电压控制等，具备 根据运行需要自动切换控制模式的能力。 5.2.2风电场主变压器宜采用有载调压变压器。风电场主变压器的分接头选择、调压范围及每挡调压 值，应满足风电场母线电压质量的要求，满足场内风电机组的正常运行要求。 5.3控制性能 5.3.1风电场配置的并联电抗器/电容器、调压式无功补偿装置响应时间应不大于2s。 5.3.2风电场内动态无功（包括风电机组及动态无功补偿装置）响应时间应不大于60ms；动态无功补 偿装置应具有自动调节功能，且其电容器、电抗器支路在紧急情况下能被快速正确投切。 态无功支撑能力： a）并网点电压处于标称电压的20%～90%区间内时，风电场应能够通过注入无功电流支撑电压 恢复；自并网点电压跌落出现的时刻起，风电场动态无功响应时间不大于60ms，最大超调量 不大于目标值的20%，调节时间不人于150ms，无功电流注入持续时间应不少于该低电压持 续的时间。 b）风电场注入电力系统的动态无功电流I应满足下式要求 ≥1.5×（0.9-U）In 式中： UT——风电场并网点电压标么值； IN——风电场额定电流。 5.3.4风电场应具有表1所要求的高电压穿越能力；在高电压穿越过程中，风电场内的风电机组应具 备连续有功控制的能力。 表1风电场高电压穿越运行时间要求 并网点工频电压值（标幺值） 运行时间 U≤1.10 连续运行 具有每次运行10s的能力 1.10<U≤1.15 1.15<U≤1.20 具有每次运行200ms的能力 1.20<UT 允许退出运行 NB/T31099—2016 6无功补偿装置 6.1基本要求 6.1.1在电网正常运行情况下，风电场无功补偿装置应适应电网各种运行方式变化和运行控制要求。 6.1.2风电场无功动态调整的响应速度应与场内风电机组故障穿越能力相匹配，确保在调节过程中风 电机组不因电压异常而脱网。 6.2 运行要求 6.2.1在电网故障或异常情况下，风电场并网点电压升高时，风电场内并联电抗器应能按照表2中的 要求运行。 表2 2不同电压水平下并联电抗器运行时间要求 并网点工频电压值（标幺值） 运行时间 应能持续稳定运行 1.10<U≤1.15 具有每次运行20min的能力 1.15<U≤1.20 具有每次运行3min的能力 1.20<UT 允许退出运行 6.2.2 2风电场内动态无功补偿装置应按照表3中的要求运行。 表3不同电压水平下动态无功补偿装置运行时间要求 并网点工频电压值（标幺值） 运行时间 不少于低电压持续时间 0>60