ICS 27.180 F11 NB 备案号：59856-2017 中华人民共和国能源行业标准 NB/T 31110 — 2017 风电场有功功率调节与控制技术规定 Technical rule for active power regulation and control of wind farm 2017-08-02发布 2017-12-01实施 国家能源局 发布 NB/T31110—2017 目 次 前言 范围 1 2规范性引用文件 3术语和定义 4风电场有功功率调节与控制原则 5风电场有功功率控制系统 6风电场有功功率控制能力测试 附录A（资料性附录）风电场有功功率控制系统指令响应特性 附录B（资料性附录） 风电场有功功率控制模式 9 附录C（资料性附录）风电场有功功率控制系统基本采集信息 10 附录D（资料性附录） 风电场有功功率设定值/限值变化曲线 12 NB/T31110 9-2017 前言 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（NEA/TC1/SC4）归口。 本标准主要起草单位：中国电力科学研究院有限公司、国家电力调度控制中心、国网吉林省电力有 限公司、国网冀北电力有限公司、许继集团有限公司。 本标准主要起草人：李琰、和青、孙勇、迟永宁、董存、魏林君、范高锋、刘辉、李朝锋、刘少宇 郑太一、张海龙、汤海雁、柳玉、范国英、郭雷、张占奎、王真、刘超、张友军、杨国新、孟祥星。 本标准首次发布。 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/T 31110 2017 风电场有功功率调节与控制技术规定 1范围 本标准规定了风电场有功功率调节与控制的技术要求，包括调节与控制原则、控制系统及控制能力 测试等。 本标准适用于通过110（66）kV及以上电压等级线路与电力系统连接的新建或扩建风电场。 对于通过其他电压等级与电力系统连接的风电场，可参照执行。 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 风电场有功功率activepowerofwindfarm 风电场输入到并网点的有功功率。 3.2 有功功率变化activepowerchange 一定时间间隔内，风电场有功功率最大值与最小值之差。 3.3 风电机组监控系统 supervision and control system forwindturbine 以计算机技术和通信技术为基础对风电机组运行过程进行实时监视和控制的系统。 3.4 风电场升压站监控系统 supervisionandcontrol systemforwindfarmstep-upstation 采集风电场升压站实时数据，并对升压站进行监视控制的系统。 3.5 风电场有功功率控制windfarmactivepowercontrol 利用计算机系统、通信网络和可调控设备，根据电网实时运行工况在线计算风电场控制策略，并控 制风电场有功功率，以保证电网安全并提高风电利用率。 3.6 风电场有功功率控制系统 windfarmactivepowercontrolsystem 运行在风电场就地的有功功率控制装置或软件，用于接收、执行电力系统调度机构的有功控制指令， 并向电力系统调度机构反馈信息。 3.7 风电场有功功率控制系统响应时间responsetimeofwindfarmactivepowercontrolsystem 自风电场接收到电力系统调度机构指令或有功功率达到触发设定值开始，直到风电场实际输出有功 功率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。参见附录A图A.1。 NB/T31110—2017 3.8 风电场有功功率控制系统调节时间adjustmenttimeofwindfarmactivepowercontrolsystem 自风电场接收到电力系统调度机构指令或有功功率达到触发设定值开始，直到风电场实际输出有功 功率值达到并保持在控制目标值的98%～102%范围内所需的最短时间。参见附录A图A.1。 4 风电场有功功率调节与控制原则 4.1基本要求 4.1.1风电场应符合GB/T19963的规定，当有功功率在总额定输出功率的20%以上时，场内所有运行 机组应能够实现有功功率的连续平滑调节，并能够参与系统有功功率控制。 4.1.2风电场应能够接收并自动执行电力系统调度机构下达的有功功率及有功功率变化的控制指令，风 电场有功功率及有功功率变化应与电力系统调度机构下达的给定值一致。 4.2正常运行情况下有功功率变化 4.2.1风电场有功功率变化包括1min有功功率变化和10min有功功率变化。在风电场并网以及风速增 长过程中，风电场有功功率变化应满足电网安全稳定运行的要求，其限值应根据所接入电网的频率调节 特性，由电力系统调度机构确定。 4.2.2正常运行情况下风电场有功功率变化最大限值的推荐值见表1，该要求也适用于风电场的正常停 机。允许出现因风速降低或风速超出切出风速而引起的风电场有功功率变化超出有功功率变化最大限值 的情况。 表1正常运行情况下风电场有功功率变化最大限值推荐值 风电场装机容量 10min有功功率变化最大限值 1min有功功率变化最大限值 MW MW MW <30 10 3 30~150 装机容量/3 装机容量/10 >150 50 15 4.3紧急控制及恢复 4.3.1 在电力系统事故或紧急情况下，风电场应根据电力系统调度机构的指令快速控制其输出的有功功 率，必要时可通过安全自动装置快速自动降低风电场有功功率或切除风电场，此时风电场有功功率变化 可超出电力系统调度机构规定的有功功率变化最大限值。紧急情况主要包括以下几种： a）电力系统事故或特殊运行方式下要求降低风电场有功功率，以防止输电设备过载，确保电力系 统稳定运行。 b) 当电网频率高于50.2Hz时，按照电力系统调度机构指令降低风电场有功功率，严重情况下切除 整个风电场。 c) 在电力系统事故或紧急情况下，若风电场的运行危及电力系统安全稳定，电力系统调度机构应 按规定暂时将风电场切除。 4.3.2 事故处理完毕，电力系统恢复正常运行状态后，风电场应按调度指令并网运行。 4.3.3 3故障穿越期间没有切除的风电场，其有功功率在故障清除后应快速恢复，自故障清除时刻开始， 以至少每秒10%额定功率的有功功率变化率恢复至故障前的值。 2 NB/T 31110—2017 5风电场有功功率控制系统 5.1基本要求 5.1.1风电场应配置有功功率控制系统。在电网正常运行或扰动后恢复过程中，风电场有功功率控制系 统应根据电力系统调度机构实时下达或预先设定的指令，自动调节其发出的有功功率，控制风电场并网 点的有功功率在要求运行范围内。 5.1.2风电场有功功率控制对象是风电场内各风电机组或风电机组群，主要任务是协调风电场内的风电 机组，实时跟踪电力系统调度机构下发的有功功率调节指令，同时反馈风电场运行信息。风电场有功功 率控制系统应监视风电场内各风电机组的运行和控制状态，并进行有功功率分配，响应执行电力系统调 度机构的调度指令。 5.1.3风电场有功功率控制系统适用于电网稳态条件的秒级/分钟级自动控制，在电网事故或异常情况 下，必要时闭锁或退出风电场有功功率控制系统。 5.1.4风电场有功功率控制系统应满足设备安全和现场安全运行要求，与电力系统调度机构之间的通信 应满足电力监控系统安全防护规定要求。 5.2控制策略制定 5.2.1 控制目标包括但不限于： 风电场有功功率与其设定值偏差在允许范围内。 a) b） 降低风电机组的启停机次数。 5.2.2控制约束包括但不限于： a）风电机组有功功率上下限约束。 b）风电机组启停的动作次数、动作时间间隔等约束。 5.3控制模式 5.3.1风电场有功功率控制系统应具备的控制模式包括但不限于：限值模式、调整模式、斜率模式、差 值模式、调频模式，见表2。 表2 2风电场有功功率控制系统控制模式及功能 控制模式 功能 风电场有功功率控制系统应将全场输出功率控制在预先设定的或调度机构下达的限值之下，限值可分时 限值模式 间段给出。参见附录B图B.1 风电场有功功率控制系统应立即将全场输出功率按给定的斜率调整至给定值（若给定值大于最大可发功 调整模式 率，则调整至最人可发功率），当命令解除时，有功功率控制系统按给定的斜率恢复至最大可发功率。参 见附录B图B.2 风电场有功功率控制系统应将功率上升（或下降）斜率控制在给定值之内，风速变化引起的风电场切入、 斜率模式 切出及故障等非可控情况除外。参见附录B图B.3 风电场应以低于预测最大可发功率△P的输出功率运行，差值△P为预先设定值或电力系统调度机构下发 差值模式 值。参见附录B图B.4 风电场在差值模式的基础上，根据系统频率或电力系统调度机构下发的调频指令调整全场输出功率。参 调频模式 见附录B图B.5 5.3.2风电场有功功率控制系统的控制模式选择，既可现场设置，又可由电力系统调度机构远方切换， 各种控制模式既可单独投入，又可组合投入。控制模式投入/退出应以电力系统调度机构下发的自动化信 3 NB/T31110—2017 号及调度指令为准，调度规程规定的可不待调令执行的除外。 5.3.3风电场有功功率控制应具备远方/就地两