ICS 27.180 F11 NB 备案号：47851-2015 中华人民共和国能源行业标准 NB/T 310542014 风电机组电网适应性测试规程 Test procedure of wind turbine grid adaptability 2014-10-15发布 2015-03-01实施 国家能源局 发布 NB/T31054—2014 前言 本标准由中国电力企业联合会提出。 本标准由能源行业风电标准化技术委员会归口。 本标准起草单位：中国电力科学研究院、东方电气集团东方汽轮机有限公司、深圳市禾望电气有限 公司。 本标准主要起草人：秦世耀、李少林、王瑞明、李庆、王兵、陈晨、孙勇、张利、郑大周、樊熠、 张金平、贺敬、张元栋、张梅、王莹莹、盛小军、韩玉。 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/T31054—2014 风电机组电网适应性测试规程 1范围 本标准规定了风电机组电网适应性测试的测试内容、测试设备、测试程序和测试数据。 本标准适用于并网型风电机组。 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/T12325 电能质量 供电电压偏差 电能质量 电压波动和闪变 GB/T12326 GB/T14549 电能质量 公用电网谐波 GB/T 15543 电能质量 三相电压不平衡 GB/T 19963 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 风电机组电网适应性 gridadaptabilityofwindturbine 风电机组在电网电压偏差、频率偏差、三相电压不平衡、电压波动和闪变、谐波电压情况下的响应 特性。 3.2 测试点testpoint 电压或频率变化的产生点，为电网扰动发生装置与风电机组升压变压器的连接点。 3.3 空载测试 no-loadtesting 风电机组与电网断开的情况下， 测试装置在测试点产生电压或频率变化的测试。 3.4 负载测试 on-loadtesting 风电机组并网运行的情况下，测试装置在测试点产生电压或频率变化的测试。 4总则 4.1风电机组电网适应性依据GB/T19963的规定，包括电压偏差适应性、频率偏差适应性、三相电压 不平衡适应性、闪变适应性和谐波电压适应性。 4.2测试结果仅对特定配置的被测风电机组有效。其他机组配置，包括改变控制参数会导致测试结果 发生变化，需要另行评估。 1 NB/T31054—2014 测试内容 5.1 电压偏差适应性 利用测试装置在测试点产生要求的电压偏差，当测试点的供电电压偏差在GB/T12325规定的限值 范围内时，风电机组应能正常运行。风电机组电压偏差适应性测试内容见表1。 表1 风电机组电压偏差适应性测试内容 电压设定值 持续时间 p.u. min 0.90 30 0.95 10 1.05 10 1.10 30 5.2 频率偏差适应性 利用测试装置在测试点产生要求的频率偏差，当测试点的供电频率在GB/T19963要求的运行范围 内时，风电机组应能正常运行。风电机组频率偏差适应性测试内容见表2。 表2 风电机组频率偏差适应性测试内容 频率范围 频率设定值 持续时间 Hz Hz min 低于48 允许运行的最低频率 5 48~49.5 48 30 49.5 30 49.5~50.2 50.2 30 允许运行的最高频率 5 高于50.2 当电网频率高于50.2Hz时，衣 在风电机组停机状态下启动风电机组，测试风 电机组是否能够并网 5.3 三相电压不平衡适应性 5.3.1 本规程规定的三相电压不平衡为负序电压不平衡。 5.3.2 利用测试装置在测试点产生要求的三相电压不平衡，当测试点的三相电压不平衡度在GB/T 15543规定的限值范围内时，风电机组应能正常运行。风电机组三相电压不平衡适应性测试内容见表3。 表3风电机组三相电压不平衡适应性测试内容 三相电压不平衡度设定值 持续时间 % min 2.0 30 4.0 1 2 NB/T31054—2014 5.4闪变适应性 5.4.1利用测试装置在测试点产生要求的电压波动和闪变，当测试点的闪变值在GB/T12326规定的限 值范围内时，风电机组应能正常运行。 5.4.2风电机组闪变适应性测试内容参照GB/T12326的规定，当测试点标称电压小于或等于110kV时， 确保测试点长时间闪变值Pi不小于1；当测试点标称电压大于110kV时，确保测试点长时间闪变值Pit 不小于0.8。风电机组闪变适应性测试内容见表4。 表4风电机组闪变适应性测试内容 电压等级 持续时间 长时间闪变值Pit kV min ≤110 1.0 10 >110 0.8 10 5.5谐波电压适应性 5.5.1利用测试装置在测试点产生要求的谐波，当测试点的谐波电压在GB/T14549规定的限值范围内 时，风电机组应能正常运行。 5.5.2风电机组谐波电压适应性测试内容参照GB/T14549的规定，分别以电压总谐波畸变率、各次谐 波电压含有率进行考核： a）以电压总谐波畸变率考核，利用测试装置设置奇、偶次谐波组合，设置电压总谐波畸变率，这 种谐波组合下测试时间至少持续10min。 b）以各次电压谐波含有率考核，利用测试装置设置奇次谐波含有率，各次谐波下测试时间至少持 续2min。 以各次电压谐波含有率考核，利用测试装置设置偶次谐波含有率，各次谐波下测试时间至少持 c)1 续2min。 6测试设备 6.1测试装置 6.1.1利用测试装置产生电压偏差、频率偏差、三相电压不平衡、电压波动和闪变、谐波电压，为电网适 应性测试提供条件，风电机组电网适应性测试的测试点位于风电机组升压变压器的高压侧。测试时可采用如 图1所示的测试装置，该装置主要由低频扰动装置和高频扰动装置组成，其中低频扰动装置可产生测试要求 的电压偏差、频率偏差、三相电压不平衡、电压波动和闪变，高频扰动装置可产生测试要求的谐波电压。 6.1.2测试报告中应有关于测试装置的详细说明。 低频扰动装置 升压变压器 测试点 8 风电机组 电网 高额扰动装置 图1 测试装置示意图 3 NB/T31054—2014 6.1.3测试装置的运行条件和主要技术指标应满足： a) 测试装置的额定容量不小于被测风电机组的额定容量。 b) 测试装置接入电网产生的影响应在国家标准允许的范围内。 c) 测试装置进行空载测试时输出的电压偏差、频率偏差、三相电压不平衡、电压波动和闪变及谐 波电压等性能指标与负载测试时的最大允许偏差见表5。 电压偏差调节范围不小于5.1节规定的电压偏差范围，电压输出步长小于或等于1%U（U.为 (P 输出点额定电压)。 e) 频率偏差调节范围不小于5.2节规定的频率偏差范围，频率输出步长小于或等于0.1Hz。 f) 三相电压不平衡度不小于5.3节规定的三相电压不平衡度范围，且幅值或相位可调，三相电压 不平衡度输出步长小于或等于0.1%。 电压闪变输出能力应覆盖5.4节规定的测试内容。 h) 谐波电压输出能力应覆盖5.5节规定的测试内容。 表5 5风电机组电网适应性测试装置空载与负载测试输出性能指标最大允许偏差 序号 测试内容 性能指标 最大允许偏差 1 电压偏差适应性 线电压有效值 ± 1% U, 2 频率偏差适应性 频率 ±0.1Hz 3 三相电压不平衡适应性 三相电压不平衡度 ±0.5% 短时间闪变值Pst 4 闪变适应性 ±0.5 5 谐波电压适应性 电压总谐波畸变率 ±0.5% 6.2测量设备 6.2.1测量设备包括电压互感器、电流互感器、数据采集系统等设备。 6.2.2数据采集系统用于测试数据的记录、计算及保存。测量设备每个通道采样率最小为6.4kHz，分 辨率至少为16bit。表6为测量设备精度的最低要求。 6.2.3风速由风电机组机舱风速计提供，更新频率不小于1Hz。 表6风电机组电网适应性测试中测量设备精度要求 测量设备 准确度等级 电压互感器 0.5级 电流互感器 0.5级 数据采集系统 0.2级 7测试程序 7.1 空载测试 7.1.1 电压偏差适应性 在风电机组与电网断开的情况下，调节测试装置输出电压从0.9p.u.至1.1p.u.，电压调整的步长为额 定电压的1%，每个步长应至少持续5s，记录每次调整时电压实测值和对应的调整参数。 4 NB/T31054—2014 7.1.2频率偏差适应性 在风电机组与电网断开的情况下，调节测试装置输出频率从机组允许运行的最低频率至最高频率， 频率调整的步长为0.1Hz，每个步长应至少持续5s，记录每次调整时频率实测值和对应的调整参数。 7.1.3三相电压不平衡适应性 在风电机组与电网断开的情况下，通过调整电压幅值或相位使三相电压不平衡度至指定值，符合5.3 节三相电压不平衡适应性测试内容要求，记录每次调整时三相电压不平衡度实测值和对应的调整参数。 7.1.4闪变适应性 在风电机组与电网断开的情况下，调节测试装置输出闪变值至指定值，符合5.4节闪变适应性测试 内容要求，记录每次调整时短时间闪变值Ps的实测值和对应的调整参数 7.1.5谐波电压适应性 在风电机组与电网断开的情况下，调节测试装置输出电压总谐波畸变率和各次谐波电压含有率至指 定值，符合5.5节谐波电压适应性测试内容要求，分别记录每次调整时电压总谐波畸变率及各次谐波电 压含有率实测值和对应的调整参数 7.2 负载测试 7.2.1