ICS27180

CCSF.11

中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

GB/T42599—2023/IEC61400-27-22020

:

風(fēng)能發(fā)電系統(tǒng)電氣仿真模型驗(yàn)證

Windenergygenerationsystems—Electircalsimulationmodelvalidation

IEC61400-27-22020Windenerenerationsstems—

(:,gygy

Part27-2Electricalsimulationmodels—ModelvalidationIDT

:,)

2023-05-23發(fā)布2023-05-23實(shí)施

國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局發(fā)布

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)

GB/T42599—2023/IEC61400-27-22020

:

目次

前言

…………………………Ⅴ

引言

…………………………Ⅵ

范圍

1………………………1

規(guī)范性引用文件

2…………………………1

術(shù)語(yǔ)定義縮略語(yǔ)和下標(biāo)

3、、………………1

術(shù)語(yǔ)和定義

3.1…………………………1

縮略語(yǔ)和下標(biāo)

3.2………………………5

符號(hào)和單位

4………………5

概述

4.1…………………5

符號(hào)單位

4.2()…………………………5

模型驗(yàn)證程序要求

5………………………7

總則

5.1…………………7

通用要求

5.2……………7

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組模型驗(yàn)證

5.3……………8

風(fēng)電場(chǎng)模型驗(yàn)證

5.4……………………8

模型驗(yàn)證通用方法

6………………………9

總則

6.1…………………9

測(cè)試結(jié)果

6.2……………9

仿真

6.3…………………9

信號(hào)處理

6.4……………9

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組模型驗(yàn)證

7…………………14

總則

7.1…………………14

故障穿越

7.2……………14

有功功率設(shè)定值控制

7.3………………15

頻率控制

7.4……………16

慣量控制

7.5……………17

無(wú)功功率設(shè)定值控制

7.6………………18

無(wú)功功率電壓設(shè)定值控制

7.7-………………………19

電網(wǎng)保護(hù)

7.8……………20

風(fēng)電場(chǎng)模型驗(yàn)證

8…………………………21

總則

8.1…………………21

有功功率控制

8.2………………………21

無(wú)功功率控制

8.3………………………22

Ⅰ

GB/T42599—2023/IEC61400-27-22020

:

無(wú)功功率電壓設(shè)定值控制

8.4-………………………23

附錄資料性風(fēng)力發(fā)電機(jī)組模型驗(yàn)證報(bào)告

A()………24

概述

A.1………………24

仿真模型和驗(yàn)證信息

A.2……………24

驗(yàn)證結(jié)果模板

A.3……………………24

附錄資料性風(fēng)電場(chǎng)模型驗(yàn)證報(bào)告

B()…………………30

概述

B.1…………………30

仿真模型和驗(yàn)證信息

B.2………………30

驗(yàn)證結(jié)果模板

B.3………………………30

附錄資料性模型間驗(yàn)證的典型電網(wǎng)

C()………………33

附錄資料性模型驗(yàn)證的不確定度

D()…………………34

概述

D.1…………………34

仿真不確定度

D.2………………………34

測(cè)量不確定度

D.3………………………34

模型驗(yàn)證不確定度的影響

D.4…………35

附錄規(guī)范性數(shù)字式二階臨界阻尼低通濾波器

E()……………………36

附錄資料性電壓跌落故障有功功率恢復(fù)特性附加驗(yàn)證方法

F()……37

概述

F.1…………………37

有功功率恢復(fù)時(shí)間驗(yàn)證方法

F.2………………………37

有功功率振蕩驗(yàn)證

F.3…………………37

附錄資料性不同軟件環(huán)境下的模型通用軟件接口

G()………………39

方法描述

G.1…………………………39

軟件接口描述

G.2……………………39

參考文獻(xiàn)

……………………45

圖穩(wěn)定性術(shù)語(yǔ)和定義聯(lián)合工作組關(guān)于電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的分類(lèi)

1IEEE/CIGRE……Ⅳ

圖回放仿真法信號(hào)處理流程圖

2………………………10

圖全系統(tǒng)仿真法信號(hào)處理流程圖

3……………………10

圖電壓跌落窗口

4………………………12

圖階躍響應(yīng)特征

5………………………13

圖公差帶選擇不當(dāng)?shù)姆抡娣€(wěn)定時(shí)間和測(cè)量穩(wěn)定時(shí)間

6………………13

圖正序電壓測(cè)量值和仿真值時(shí)間序列圖

A.1…………25

圖正序有功電流測(cè)量值和仿真值時(shí)間序列圖

A.2……………………25

圖正序無(wú)功電流測(cè)量值和仿真值時(shí)間序列圖

A.3……………………25

圖正序有功電流和正序無(wú)功電流絕對(duì)誤差時(shí)間序列圖

A.4…………25

圖負(fù)序電壓測(cè)量值和仿真值時(shí)間序列圖

A.5…………26

圖負(fù)序有功電流測(cè)量值和仿真值時(shí)間序列圖

A.6……………………26

Ⅱ

GB/T42599—2023/IEC61400-27-22020

:

圖負(fù)序無(wú)功電流測(cè)量值和仿真值時(shí)間序列圖

A.7……………………26

圖負(fù)序有功電流和負(fù)序無(wú)功電流絕對(duì)誤差時(shí)間序列圖

A.8…………26

圖有功功率參考值可用有功功率有功功率測(cè)量值和有功功率仿真值時(shí)間序列圖

A.9、、…………27

圖風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制器的頻率參考值和測(cè)量值時(shí)間序列圖

A.10……27

圖可用功率可用有功功率測(cè)量值有功功率仿真值時(shí)間序列圖

A.11、、………………27

圖風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制器的頻率參考值和測(cè)量值時(shí)間序列圖

A.12……28

圖可用功率有功功率測(cè)量值有功功率仿真值時(shí)間序列圖

A.13、、……28

圖無(wú)功功率參考值測(cè)量值和仿真值時(shí)間序列圖

A.14、………………28

圖有功功率測(cè)量值和仿真值時(shí)間序列圖

A.15…………28

圖無(wú)功功率測(cè)量值和仿真值時(shí)間序列圖

A.16…………29

圖有功功率參考值可用有功功率有功功率測(cè)量值和有功功率仿真值時(shí)間序列圖

B.1、、…………31

圖無(wú)功功率參考值測(cè)量值和仿真值時(shí)間序列圖

B.2、…………………31

圖有功功率測(cè)量值和仿真值時(shí)間序列圖

B.3…………31

圖無(wú)功功率測(cè)量值和仿真值時(shí)間序列圖

B.4…………32

圖典型電網(wǎng)拓?fù)?/p>

C.1……………………33

圖電壓跌落有功功率性能驗(yàn)證參數(shù)

F.1………………37

圖基于接口的仿真次序

G.1ESE………………………43

表誤差計(jì)算窗口

1………………………12

表仿真模型和驗(yàn)證設(shè)置信息表

A.1……………………24

表全系統(tǒng)仿真法補(bǔ)充信息表

A.2………………………24

表電壓跌落和電壓升高工況正序驗(yàn)證結(jié)果匯總表

A.3………………25

表電壓跌落和電壓升高工況負(fù)序驗(yàn)證結(jié)果匯總表

A.4………………26

表有功功率控制驗(yàn)證結(jié)果匯總表

A.5…………………27

表無(wú)功功率控制驗(yàn)證結(jié)果匯總表

A.6…………………28

表電網(wǎng)保護(hù)驗(yàn)證結(jié)果匯總表

A.7………………………29

表仿真模型和驗(yàn)證設(shè)置需求信息

B.1…………………30

表全系統(tǒng)仿真法補(bǔ)充信息表

B.2………………………30

表有功功率控制驗(yàn)證結(jié)果匯總表

B.3…………………31

表無(wú)功功率控制驗(yàn)證結(jié)果匯總表

B.4…………………31

表測(cè)試系統(tǒng)線路參數(shù)標(biāo)幺值

C.1WECC………………33

表測(cè)試系統(tǒng)變壓器參數(shù)標(biāo)幺值

C.2WECC……………33

Ⅲ

GB/T42599—2023/IEC61400-27-22020

:

前言

本文件按照標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第部分標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則的規(guī)定

GB/T1.1—2020《1:》

起草

。

本文件等同采用風(fēng)能發(fā)電系統(tǒng)第部分電氣仿真模型模型驗(yàn)證

IEC61400-27-2:2020《27-2:》。

本文件做了下列最小限度的編輯性改動(dòng)

:

為與現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)將標(biāo)準(zhǔn)名稱改為風(fēng)能發(fā)電系統(tǒng)電氣仿真模型驗(yàn)證

———,《》。

請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專(zhuān)利本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專(zhuān)利的責(zé)任

。。

本文件由中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)提出

。

本文件由全國(guó)風(fēng)力發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)歸口

(SAC/TC50)。

本文件起草單位中國(guó)電力科學(xué)研究院有限公司國(guó)家電網(wǎng)有限公司西北分部國(guó)網(wǎng)吉林省電力有

:、、

限公司新疆金風(fēng)科技股份有限公司國(guó)網(wǎng)內(nèi)蒙古東部電力有限公司上海電氣風(fēng)電集團(tuán)股份有限公司

、、、、

國(guó)網(wǎng)四川省電力公司西門(mén)子歌美颯可再生能源科技中國(guó)有限公司國(guó)電聯(lián)合動(dòng)力技術(shù)有限公司

、()、、

中國(guó)質(zhì)量認(rèn)證中心龍?jiān)措娏瘓F(tuán)股份有限公司國(guó)網(wǎng)遼寧省電力有限公司電力科學(xué)研究院國(guó)家電網(wǎng)

、、、

公司東北分部國(guó)網(wǎng)陜西省電力有限公司國(guó)網(wǎng)山西省電力公司國(guó)網(wǎng)山東省電力公司電力科學(xué)研究院

、、、、

浙江運(yùn)達(dá)風(fēng)電股份有限公司陽(yáng)光電源股份有限公司遠(yuǎn)景能源有限公司北京匯智天華新能源科技有

、、、

限公司國(guó)家電力投資集團(tuán)有限公司深圳市禾望電氣股份有限公司浙江大學(xué)中車(chē)株洲電力機(jī)車(chē)研究

、、、、

所有限公司國(guó)網(wǎng)浙江省電力有限公司電力科學(xué)研究院明陽(yáng)智慧能源集團(tuán)股份公司三一重能股份有

、、、

限公司

。

本文件主要起草人秦世耀賀敬李少林程林孫勇楊志千蘇鵬朱志權(quán)葉希李躍杜雯

:、、、、、、、、、、、

康巍劉峻岐李寶聚李勝輝李丹李立楊超穎程艷法拉蒂爾張小奇項(xiàng)頌梁信信房新雨

、、、、、、、、、、、、、

陳黨慧張沖王素飛吳立建臧曉笛馬駿超李春彥唐建芳付永濤唐彬偉楊寧寧梁家寧樊熠

、、、、、、、、、、、、、

張進(jìn)郭江濤袁旭

、、。

Ⅴ

GB/T42599—2023/IEC61400-27-22020

:

引言

本文件規(guī)定了用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和風(fēng)電場(chǎng)的模型驗(yàn)證程序

。

隨著風(fēng)力發(fā)電在電力系統(tǒng)中滲透率的不斷增長(zhǎng)輸電系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商和配電系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商

,(TSOs)

需要使用風(fēng)電系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模型進(jìn)行電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分析

(DSOs)。

本文件規(guī)定了能用于電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分析的動(dòng)態(tài)模型驗(yàn)證程序美國(guó)電氣與電子工程師協(xié)會(huì)與國(guó)

。

際大電網(wǎng)組織穩(wěn)定性術(shù)語(yǔ)和定義1)聯(lián)合工作組將電力系統(tǒng)穩(wěn)定性進(jìn)行了分類(lèi)如圖

(IEEE/CIGRE),1

所示

。

圖1IEEE/CIGRE穩(wěn)定性術(shù)語(yǔ)和定義聯(lián)合工作組關(guān)于電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的分類(lèi)

基于上述分類(lèi)模型適用于風(fēng)力發(fā)電大擾動(dòng)短時(shí)穩(wěn)定問(wèn)題的研究例如短時(shí)電壓穩(wěn)定短時(shí)頻率穩(wěn)

,,、

定以及圖中的短時(shí)暫態(tài)功角穩(wěn)定因此模型適用于電力系統(tǒng)事件的動(dòng)態(tài)仿真例如短路低電壓穿

1。,,(

越脫機(jī)或甩負(fù)荷系統(tǒng)解列

)、、。

本文件規(guī)定的驗(yàn)證程序可用于評(píng)估風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和風(fēng)電場(chǎng)模型基頻響應(yīng)的準(zhǔn)確性包含驗(yàn)證文件

、

中規(guī)定的通用正序模型驗(yàn)證由風(fēng)力發(fā)電機(jī)組開(kāi)發(fā)商所建立詳細(xì)模型的正序和負(fù)序響

IEC61400-27-1、

應(yīng)特性

。

模型驗(yàn)證程序有下列局限性

:

模型驗(yàn)證程序不規(guī)定模型準(zhǔn)確度的要求只規(guī)定度量模型準(zhǔn)確度的方法2),3)

———,;

模型驗(yàn)證程序不規(guī)定測(cè)試和測(cè)量程序相關(guān)規(guī)定可依據(jù)和4)

———,IEC61400-21-1IEC61400-21-2;

模型驗(yàn)證程序不用于判斷并網(wǎng)導(dǎo)則電能質(zhì)量要求或國(guó)家法規(guī)的合理性

———、;

模型驗(yàn)證程序不涉及穩(wěn)態(tài)能力驗(yàn)證例如無(wú)功功率只側(cè)重于驗(yàn)證模型動(dòng)態(tài)特性

———,,;

方括號(hào)中的數(shù)字引用參考文獻(xiàn)

1)。

本文件的范圍是提供模型仿真準(zhǔn)確性驗(yàn)證并且消除不確定度方法

2)。

第章規(guī)定了大量的模型驗(yàn)證方法模型驗(yàn)證的關(guān)注點(diǎn)取決于電網(wǎng)的類(lèi)型和穩(wěn)定性分析的內(nèi)容附錄描述

3)7。。D

了模型仿真準(zhǔn)確性的限制

。

處于編制階段

4)。

Ⅵ

GB/T42599—2023/IEC61400-27-22020

:

模型驗(yàn)證程序不適用于長(zhǎng)期穩(wěn)定性分析

———;

模型驗(yàn)證程序不適用于研究次同步相互作用

———;

模型驗(yàn)證程序不適用于研究由風(fēng)速在時(shí)間和空間上的變化引起的波動(dòng)

———;

模型驗(yàn)證程序不適用于研究諧波閃變或其他系列文件中的電磁兼容擾動(dòng)

———、IEC61000(EMC)

問(wèn)題

;

模型驗(yàn)證程序不適用于小信號(hào)穩(wěn)定性分析的特征值計(jì)算

———;

模型驗(yàn)證程序不涉及短路計(jì)算特性

———;

模型驗(yàn)證程序受限于第章中的功能性規(guī)范

———5。

下述利益相關(guān)方是本文件模型驗(yàn)證程序的潛在用戶

:

輸電系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商和配電系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商需要使用本程序驗(yàn)證電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分析模型的準(zhǔn)確性

———;

風(fēng)電場(chǎng)開(kāi)發(fā)商在風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)試運(yùn)行前一般有義務(wù)向電網(wǎng)公司提供風(fēng)電場(chǎng)仿真模型的驗(yàn)證

———

結(jié)果

;

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組制造商一般向風(fēng)電場(chǎng)開(kāi)發(fā)商提供風(fēng)力發(fā)電機(jī)組模型的驗(yàn)證結(jié)果

———;

電力系統(tǒng)仿真工具軟件的開(kāi)發(fā)單位可使用本文件在軟件庫(kù)中建立仿真模型的驗(yàn)證程序

———;

獨(dú)立開(kāi)展模型驗(yàn)證的認(rèn)證機(jī)構(gòu)

———;

教育和研究團(tuán)體可使用本文件進(jìn)行模型驗(yàn)證

———。

Ⅶ

GB/T42599—2023/IEC61400-27-22020

:

風(fēng)能發(fā)電系統(tǒng)電氣仿真模型驗(yàn)證

1范圍

本文件規(guī)定了用于電力系統(tǒng)和電網(wǎng)穩(wěn)定性分析的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和風(fēng)電場(chǎng)電氣仿真模型驗(yàn)證程

序模型驗(yàn)證用測(cè)試數(shù)據(jù)依據(jù)系列文件獲取本文件適用于中規(guī)定的通

,IEC61400-21。IEC61400-27-1

用模型以及其他基頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和風(fēng)電場(chǎng)模型

。

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組模型驗(yàn)證項(xiàng)目包括故障穿越能力和控制特性仿真驗(yàn)證故障穿越能力包括風(fēng)力發(fā)電

。

機(jī)組模型在平衡和不平衡下電壓跌落電壓升高響應(yīng)特性控制特性包括有功功率控制頻率控制慣

、。、、

量控制和無(wú)功功率