NB／T 10650-2021  风电场并网性能监测评估方法

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6.1风电机组并网性能

管件标准6.1.1有功功率特性评估方法如下

有功功率特性评估方法如下： a）在风电机组有功功率非受限状态下，计算1min和10min时间窗内风电机组的有功功率变化。 风电机组1min有功功率变化是风电机组当前1min有功功率变化的历史最大值；风电机 组10min有功功率变化是风电机组当前10min有功功率变化的历史最大值。历史最大值的刷 新周期可根据各区域电网调度部门需求确定。 b） 在风电机组有功功率非受限状态下，计算10min、60min和24h内风电机组的有功功率最大值。 在风电机组有功功率受限状态下，当风电机组接收到有功功率控制指令时，按式（1）计算风电 机组有功功率控制的响应速率Vwtpr°

[△Pwipr wtpr twtpr

Vwtpr twtpp

风电机组有功功率控制的响应时间，即风电机组接收到有功功率控制指令至有功功率调节 量达到控制目标值与初始值之差的90%所需的时间，单位为秒（s）； △Pwapr—twtpr时间内风电机组的有功功率变化，单位为瓦（W）。 d）判定风电机组有功功率特性是否满足要求：风电机组有功功率控制的响应速率不应小于其额定 功率的 1%每秒,即 >≥1%P/s

.1.2无功功率特性评估方法如下

a）计算10min、60min、24h内风电机组的无功功率最大值，同步记录无功功率最大值 的风电机组有功功率。 b 当风电机组接收到无功功率控制指令时，按式（2）计算风电机组无功功率控制的响应

[AQwtqr tuwtar

一风电机组无功功率控制的响应时间，即风电机组接收到无功功率控制指令至无功功率调 Iwt 节量达到控制目标值与初始值之差的90%所需的时间，单位为秒（s）； AQwgr——twar时间内风电机组的无功功率变化，单位为乏（var)。 c) 判定风电机组无功功率特性是否满足要求：当风电机组无功功率调节目标在功率因数超前0.95 到滞后0.95所限定的无功功率范围内时，无功功率控制的响应速率不应小于其额定功率的2% 每秒，即Vwtqr≥2%PwtN/S。 1.3惯量响应能力评估方法如下： a）当电网扰动导致风电机组惯量响应启动时，评估惯量响应时间、有功功率控制偏差和最大有功 功率增量是否满足要求。 b) 惯量响应时间是指自频率变化率超出死区开始，至风电机组有功功率调节量达到控制目标值与 初始值之差的90%所需的时间。 c）风电机组在满足式（3）条件下提供惯量响应，且有功功率变化量应满足式（4)。

6.1.3惯量响应能力评估方法如下

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式中： AP 惯量响应有功功率变化量； 一风电机组惯性时间常数； N—电力系统额定频率； f 风电场并网点频率。 d）惯量响应时间不应大于500ms，有功功率控制最大偏差不应超过±2%PN，最大有功功率增量不 应小于10%PN 1.4 故障电压穿越能力评估方法如下： a) 风电机组故障电压穿越能力评估内容包括：故障期间风电机组是否脱网；故障期间风电机组有 功功率恢复速率、动态无功电流响应时间及比例系数是否与机组型式试验特性存在一致性。 b) 当电网发生故障引起风电机组电压跌落或升高时，计算风电机组电压跌落/升高幅值和持续时 间，计算方法应符合附录A的要求。 c）判定故障期间风电机组是否脱网。在电压跌落/升高故障发生后，如果风电机组从运行状态切换 到停机状态，则可判定风电机组低压/高压保护动作脱网。 d) 对于故障期间保持运行的风电机组，计算电压跌落故障下风电机组的有功功率恢复速率，计算 方法应符合附录B的要求；计算电压跌落/升高故障下风电机组动态无功电流的响应时间、稳态 值和比例系数，计算方法应符合附录C的要求。 e）计算并判定风电机组有功功率恢复速率与型式试验结果的相对偏差是否满足要求，相对偏差不 应大于10%。 f）计算并判定风电机组动态无功电流的响应时间和比例系数与型式试验结果的偏差是否满足要 求，响应时间的绝对偏差不应大于10ms，比例系数的绝对偏差不应大于0.1。 g 电网有特殊要求时，风电机组的故障穿越能力评估方法和指标要求可单独确定

6.1.4故障电压穿越能力评估方法

6.2动态无功补偿装置并网性能

6.2.1运行容量评估方法如下：

a）计算10min、60min、24h内无功补偿装置感性无功功率和容性无功功率的最大值。 b) 当动态无功补偿装置因输出容量达到其感性无功功率或容性无功功率极限闭锁时，计算当前无 功功率折算后的容量与额定容量的相对偏差。 c）吴 判定动态无功补偿装置运行容量是否满足要求：实际最大运行容量不应小于额定容量的5%， 且可在容量要求范围内连续平滑调节。 2.2 故障电压穿越能力评估方法如下： a)z 动态无功补偿装置故障电压穿越能力的评估内容包括：故障期间无功补偿装置是否脱网；故障 期间无功补偿装置暂态无功电流的响应时间、调节时间和无功电流调节比例系数是否与型式试 验特性存在一致性。 b) 当电网发生故障引起无功补偿装置电压跌落或升高时，计算无功补偿装置控制点电压跌落/升高 幅值和持续时间，计算方法应符合附录A的要求。 c)） 判定故障期间无功补偿装置是否脱网。在电压跌落/升高故障发生后，如果无功补偿装置并网开 关从闭合到断开，可判定无功补偿装置脱网。 d 计算无功补偿装置在电压故障下暂态无功电流的响应时间、调节时间、稳态值和无功电流调节 比例系数，计算方法应符合附录D的要求。 e) 计算并判定无功补偿装置暂态无功电流的响应时间、调节时间和无功电流调节比例系数与型式

a）计算10min、60min、24h内无功补偿装置感性无功功率和容性无功功率的最大值。 6 当动态无功补偿装置因输出容量达到其感性无功功率或容性无功功率极限闭锁时，计算当前无 功功率折算后的容量与额定容量的相对偏差。 判定动态无功补偿装置运行容量是否满足要求：实际最大运行容量不应小于额定容量的5%， 且可在容量要求范围内连续平滑调节，

6.2.2故障电压穿越能力评估方法如下：

试验结果的偏差是否满足要求，无功电流的响应时间、调节时间的绝对偏差不应大于10ms 无功电流调节比例系数的绝对偏差不应大于0.1。 电网有特殊要求时，动态无功补偿装置的故障穿越能力评估方法和指标要求可单独确定

6.3.1有功功率变化评估方法如下

3.1有功功率变化评估方法如下： a）在风电场有功功率非受限状态下，计算1min、10min时间窗内风电场的有功功率变化。风电 场1min有功功率变化是风电场当前1min有功功率变化的历史最大值；风电场10min有功功 率变化是风电场当前10min有功功率变化的历史最大值。 b) 判定风电场1min和10min有功功率变化是否满足GB/T19963的要求。 3.2有功功率控制能力评估方法如下： a) 在风电场有功功率受限状态下，当风电场接收到有功功率控制指令时，按式（5）和式（6）计

twtpr 风电场有功功率控制的响应时间，即风电场接收到有功功率控制指令至有功功率调节量 达到控制目标值与初始值之差的90%所需的时间，单位为秒（s） n 一风电场有功功率设定值控制稳态时段采样点的个数； P, 一一风电场有功功率设定值控制稳态时段第i个采样点的风电场有功功率，单位为瓦（W)； Prer风电场有功功率控制目标值，单位为瓦（W)。 b) 判定风电场有功功率控制能力是否满足要求：风电场有功功率设定值控制的响应速率不应小于 其额定功率的20%每20s，即Vwipr≥20%PwiN/20s；风电场有功功率设定值控制的稳态平均偏差 不应大于其额定功率的3%，即Ewfpe≤3%PwIN。 .3.3快速频率响应能力评估方法如下： 当电网扰动导致风电场惯量响应启动时，评估惯量响应时间是否满足要求。 b) 风电场惯量响应时间是指自风电场启动惯量控制并做出响应起，至风电场有功功率与控制目标 值的偏差维持在风电场额定功率士2%以内的起始时刻的时间。 c） 风电场惯量响应时间不应大于1s，区域电网有特殊要求的，按照区域电网要求进行评估。 d) 风电场启动一次调频时，评估一次调频启动时间、响应时间、调节时间、调差率和有功功率调 节偏差是否满足要求。 e） 风电场一次调频启动时间是指自频率超出调频死区开始，至风电场有功功率调节量达到控制目 标值与初始值之差的10%所需的时间；风电场一次调频响应时间是指自频率超出调频死区开始， 至风电场有功功率调节量达到控制目标值与初始值之差的90%所需的时间；风电场一次调频调 节时间是指自频率超出调频死区开始，至风电场有功功率与控制目标值的偏差维持在风电场额 定功率的土2%以内的起始时刻的时间。 f）风电场一次调频调差率的计算方法为

6.3.3快速频率响应能力评估方法如下：

式中： °pfe——风电场一次调频调差率； △P一一风电场有功功率变化量，单位为瓦（W)； PN风电场额定功率，单位为瓦（W)。 g）风电场一次调频有功功率调节偏差的计算方法为

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6.3.4电压控制能力评估方法如下

tro——风电场接收到电压控制指令的时刻，单位为秒（s)； tvr1一风电场并网点电压达到控制死区的起始时刻，单位为秒（s)； m 一风电场电压设定值控制稳态时段采样点的个数： 一第i个采样点的风电场并网点电压，以标么值表示； uref 一风电场电压控制目标值，以标么值表示。 b) 判定风电场电压控制能力是否满足要求：风电场并网点电压的控制死区应按照当地电网要求设 定；风电场并网点电压设定值控制的响应时间不应大于30s；风电场并网点电压设定值控制的 稳态平均偏差应满足电网电压控制要求。

6.3.5电能质量评估方法如下：

a）按照NB/T31078的规定，计算风电场并网点长时间闪变限值。 b) 判定风电场长时间闪变是否满足GB/T12326的要求。 C） 按照NB/T31078的规定，计算风电场注入的各次谐波电流限值。 d)

式中： Uk———3s时间窗内h次谐波的第k个测量值。 e) 在10min时间窗内，取各相Uh.vs测量序列的最大值作为10min谐波测量值Uh.10min，并以24h 为评估周期，计算Uh10min测量序列的95%概率大值。 f) 判定风电场注入的各次谐波电流是否满足要求：在24h评估周期内，风电场谐波三相综合值的 95%概率大值中最大的一相值不应大于b）的限值；在24h评估周期内，风电场谐波三相综合 值的最大值不应大于b）限值的1.5倍。 3.6故障电压穿越能力评估方法如下： a）风电场故障电压穿越能力的评估内容包括：故障期间风电场内风电机组是否脱网；故障期间风 电场有功功率恢复速率、动态无功电流响应时间和比例系数是否满足GB/T19963的要求；风电 场动态无功电流增量的退出时间是否满足要求。 b）当电网发生故障引起风电场并网点电压跌落或升高时，计算风电场并网点电压跌落/升高幅值和 持续时间，计算方法应符合附录A的要求。 c） 判定故障期间风电机组是否脱网。在电压跌落/升高故障发生后，如果风电场任何一台风电机组 停机，则可判定风电场内有风电机组低压/高压脱网，记录脱网机组型号及数量。 d) 计算并判定风电场有功功率恢复速率是否满足GB/T19963的要求，计算方法应符合附录B的 要求。 e） 计算电压跌落/升高期间风电场动态无功电流的响应时间、稳态值和比例系数，计算方法应符合 附录C的要求；判定风电场动态无功电流的响应时间和比例系数是否满足GB/T19963的要求。 f) 计算并判定对称故障时风电场动态无功电流增量△在故障后的退出时间是否满足要求。退出 时间为自风电场并网点电压恢复至标称电压80%以上（或110%以下）的时刻起，至风电场无 功电流恢复并维持在故障前水平所用的最短时间。风电场动态无功电流增量的退出时间不应超 过40ms。

压跌落/升高幅值和持续时间判定方法见图A.1。

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附录A （规范性） 电压跌落/升高幅值和持续时间计算方法

电压跌落/升高幅值和持续时间计算公式如下： 电压跌落幅值：

电压跌落/开高幅值和持续时间计算公式如下： 电压跌落幅值

电压跌落/升高幅值和持续时间判定方法示意图

落故障风电机组/风电场有功功率恢复的判定见

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风电机组/风电场有功功率恢复的判定及计算方法

电机组/风电场有功功率恢复速率计算公式如下：

图B.1有功功率恢复判定方法示意图

在ti到t,时间段内，如果风电场有功功率值不低于图B.1中20%Ps/s恢复曲线对应的有功功率值， 则可判定风电场有功功率恢复满足GB/T19963的要求，

在t到t,时间段内，如果风电场有功功率值不低于图B.1中20%P/s恢复曲线对应的有功功率值， 则可判定风电场有功功率恢复满足GB/T19963的要求。

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电压跌落期间风电机组/风电场动态无功支撑能力评价指标的判定见图C.1。

且/风电场动态无功支撑能力评价指标的判定及计

LQo 电压跌落前风电机组/风电场无功电流稳态运行值； Iq1 电压跌落期间风电机组/风电场无功电流控制目标值； 电压跌落达到低电压穿越触发阀值的开始时刻： rl 电压跌落期间风电机组/风电场无功电流实际输出值的变化量首次达到控制目标值与初始值之差的90%的 时刻； 12 电压跌落期间风电机组/风电场无功电流实际输出值的变化量持续大于控制目标值与初始值之差的90%的 起始时刻： fr3 电压恢复开始时刻； Uaip 监测点电压跌落幅值； ULt 低电压穿越触发阀值。 网中压时范带

电压故障期间风电机组/风电场动态无功电流的响应时间、稳态值和比例系数的计算公式如下： 动态无功电流响应时间：

电压故障期间风电机组/风电场动态无功电流的响应时间、稳态值和比例系数的计算公式如下 动态无功电流响应时间：

动态无功电流稳态值：

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动态无功补偿装置暂态无功电流控制性能的判定及计算方法

蝶阀标准动态无功补偿装置暂态无功电流控制性能的判定

Upl 电压跌落前监测点电压标幺值： Up2 电压跌落期间监测点电压标么值； 一电压跌落前装置无功电流稳态运行值； 电压跌落期间装置无功电流控制目标值； QM 电压跌落期间装置无功电流偏离控制目标的最大值； 电压跌落开始时刻； 电压跌落期间装置无功电流实际输出值的变化量首次达到控制目标值与初始值之差的90%的时刻； 电压跌落期间装置无功电流实际输出值维持在允许范围内的开始时刻； 电压恢复开始时刻。

图D.1电压跌落期间动态无功补偿装置暂态无功电流控制性能的判定方

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无功电流调节比例系数：

式中： U—控制点电压标么值； IN—装置额定电流值；

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