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_光伏电站频率监测与控制装置技术规范.pdfICS29.120.01 K46 备案号：
光伏电站频率监测与控制装置技术规范
Technical specification forfrequency monitoring and control equipment photovoltaicpowerstation
言 范围 规范性引用文件 术语和定义 使用环境， 4.1正常环境条件 4.2接入的电网条件 4.3电网适应性要求 技术要求. 5.1基本要求 5.2时钟同步. 5.3频率监测与控制 5.4防扰动. 5.5AGC控制协调. 5.6电磁兼容 5.7优先级， 5.8实时通信 5.9数据记录与计算 5.10其他功能 试验方法 6.1试验装置要求 6.2测量及计算精度 6.3惯量响应试验 6.4一次调频测试， 6.5综合调频试验 6.6防扰动试验， 6.7AGC控制协调试验 6.8电磁兼容试验 检验规则 7.1试验分类. 7.2出厂试验 ：标志、包装、运输和贮存 8.1标志. 8.2包装. 8.3运输和贮存
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本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起 草。 本文件由中国电器工业协会提出并归口。 本文件起草单位：XXXX。 本文件起草人：XXXX。 本文件为首次发布。
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光伏电站频率监测与控制装置技术规范
本文件规定了光伏电站频率监测与控制装置（以下简称“装置”）的使用环境、技术要求、试验方 法及检验规则等相关内容。 本文件适用于通过10kV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，10kV及以下电压等级参照执行
下列文件中的内容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/T12325 电能质量供电电压偏差 GB/T12326 电能质量电压波动和闪变 GB/T14598 量度继电器和保护装置 GB/T14549 电能质量公用电网谐波 GB/T15543 电能质量三相电压不平衡 GB/T15945 电能质量电力系统频率偏差 GB/T17626 电磁兼容试验和测量技术 GB/T19964 光伏发电站接入电力系统技术规定 GB/T36050 电力系统时间同步基本规定 GB/T36572 电力监控系统网络安全防护导则 GB/T20645 特殊环境条件高原用低压电器技术要求
下列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frequencychangecontrolsystemforPVstation 通过调节光伏电站内并网逆变器、储能设备（若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 光伏电站惯量响应frequencychangeratiocontrol 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。
下列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frequencychangecontrolsystemforPVstation 通过调节光伏电站内并网逆变器、储能设备（若光伏电站配置储能设备）的有功功率辅 光伏电站的有功/频率响应满足电网预先设定值要求。
光伏电站惯量响应frequencychangeratiocontrol 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自 注：用于缓解系统频率快速变化。
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光伏电站一次调频frequencychangecontrol 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deadbandoffrequencyregulation 光伏电站在额定频率附近不参与调频的频率区间。 3.5 一次调频启动时间responsetimeofprimaryfrequencyregulation 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目标值和初 始值之差的10%所需的时间。
一次调频响应时间responsetimeofprimaryfrequencyregulation 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目标值和初 始值之差的90%所需的时间。
一次调频调节时间settlingtimeofprimaryfrequencyregulation 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。
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
a）接入并网点的供电电压偏差应满足GB/T12325的规定。 b）接入并网点的电压波动和闪变值应满足GB/T12326的规定。 c）接入并网点的三相不平衡度应满足GB/T15543的规定。 d）接入并网点的谐波电压畸变率应满足GB/T14549的规定，间谐波值应满足GB/T24337的 有关规定。 e）接入并网点的频率偏差应满足GB/T15945的要求，或与当地电网特性相一致。
a）装置正常运行时，电网频率范围为45Hz~55Hz：
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b）装置正常运行时，电网电压范围为80%U,≤U≤120%Un；当120%U，
5.1.1模拟量/开关量输入输出
a）交流电流输入宜为5A； b）交流电压输入宜为100V（线电压）； 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。
5.1.2测量及计算精度
a）交流电压有效值测量相对误差≤土1%； b）交流电流有效值测量相对误差≤土1%； 有功功率测量相对误差≤土2%； d) 电网频率测量误差不应大于0.001Hz； e) 频率采样周期应小于100ms； 一次调频程序运算周期应小于100ms
5.1.3控制技术参数
b 当同步时钟信号丢失或异常时，装置应能维持正常工作。要求在失去同步时钟信号60min 以内装置的相角测量误差不大于1°（对应于55μs）； C 装置内部任何相位延迟须被校正。 d 装置应具备以下方式之一的对时功能，且具备守时功能。 一通过光伏电站内的时间同步系统时钟提供的基准信号进行对时； 通过装置自带的卫星时钟进行对时。 e）当出现闰秒时，同步相量测量装置宜摒弃正闰秒发生时刻的数据，并满如下要求 在秒发生后5s内将时标调整为与协调世界时一致：
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在闽秒发生后5s，频率监测与控制、实时通信和动态数据记录等
5.3.1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 周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，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。 装置应具备惯量响应、一次调频分别投退功能，并将功能投退信号上传至光伏电站监控系 统。 装置协助光伏电站，应满足GB/T19964的有关要求。 装置应控制光伏电站调频响应启动时间不大于2s，响应时间不大于5，频率响应偏差不大 干电站额定功率的+1%
装置应具备惯量响应功能，并能实时监测并网点频率。 当频率变化率大于死区范围（根据电网实际情况确定，宜设定为0.05Hz/s，频率变化率采样周期宜 不大于200ms），且光伏电站出力大于20%P时，装置应能控制光伏电站提供惯量响应，有功功率变 化量△P应满足公式（1）。惯量响应测试中，光伏电站有功响应时间不大于500ms；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%Pv，T典型取值为4s～12s，推荐设定值为 5S
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当系统频率偏差大于死区范围（根据电网实际情况确定，宜设定为土（0.01～0.06Hz）），且光伏 电站有功出力大于20%Ps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 响向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
式中： △P—光伏电站输出有功功率的变化量，kw KLI——有功调频系数（欠频响应）； KHI——有功调频系数（过频响应）； Pn——光伏电站额定功率，kW; fLI——欠频响应动作死区阀值，Hz； fHI——过频响应动作死区阀值，Hz; 广 装置并网点频率，Hz； fN 系统额定频率，Hz
图1基本调频响应模式
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。
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fN 4P = fN fN fN
图1分段调频响应模式
装置具备故障电压穿越暂态过程中防扰动的功能，具体要求如下： a）装置在到故障电压穿越暂态过程中频率未发生变化时，应具备防扰动功能，不响应频率变 化； b）在检测到故障电压穿越暂态过程80%Un~120%Un中频率发生变化时，应自动退出防扰动功 能，响应频率变化
装置应具备以下功能，电网依据实际情况选择执行： 一次调频闭锁AGC功能，在一次调频响应期间，装置不响应AGC指令。
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b）AGC闭锁一次调频功能洛阳铲灌注桩施工组织设计-secret，在AGC指令响应期间，装置不响应一次调频指令。 C）AGC叠加一次调频功能，装置具有AGC叠加一次调频功能
装置一次调频功能应优先于光伏发电单元一次调频功能，装置一次调频功能投入时应退出光伏发 单元一次调频功能。
装置应具备与调度、逆变器及其他设备的通讯能力。 a）装置应能实时采集光伏电站并网点的CT/PT信号，并实时接收调度中心的功率指令，与当 前光伏电站并网点的功率比较，计算出光伏电站并网点的目标输出功率。并综合考虑系统及 设备故障以及各种限制和闭锁条件以后，给出当前运行方式下，光伏发电单元能力范围内的 调节方案，最终实现全场频率的集中协调控制。 b）一次调频投入/退出、一次调频动作/复归等遥信量，光伏电站并网点电压、电流、有功功率、 频率等遥测量应通过装置接入PMU系统。 C 装置应直接与光伏发电单元逆变器进行通信，实时接收光伏发电单元的运行信息，同时将 有功功率控制目标下发给光伏发电单元，应采用环网TCP/IP和RS485通信接口，支持 GOOSE、MODBUS、IEC104、DNP3.0或OPCUAClient等通信协议 d 装置应能与光伏电站升压站监控系统进行通信，实时采集光伏电站运行信息，向光伏电站 升压站监控系统发送遥测、遥控指令，应采用环网TCP/IP和RS485通信接口，支持GOOSE、 MODBUS、IEC104、DNP3.0或OPCUAClient等通信协议。 e 装置接收光伏电站升压站监控系统数据周期：≤1s：装置向调度主站上传数据周期：≤1s
5. 9. 1数据记录
数据采集类型应包括但不限于： 光伏电站全站总理论发电功率、总可用发电功率、总有功功率实际值： 光伏电站并网点三相电压、三相电流[重庆]连续刚构预应力箱梁大桥施工组织设计(挂篮悬臂浇筑)_secret，光伏电站有功功率、无功功率： 光伏电站频率实际值、调频有功功率增加值：
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a）一次调频投入率统计 装置通过采集光伏电站一次调频投入/退出开关量和光伏电站实发功率，实现对光伏电站一次调频 没退状态进行实时监测和统计，计算出一次调频统计投入率（通常以周为单位进行统计），并能对光伏 电站一次调频投运状态进行实时、历史查询。光伏电站一次调频统计投入率如式（4）所示。