1光伏無功功率倒送情況下的配網(wǎng)無功補償控制技術(shù)規(guī)范本文件規(guī)定了基于光伏無功倒送情況下的配網(wǎng)無功補償控制中的技術(shù)要求、設(shè)備要求、控制策略、測量方法、試驗方法等。本文件適用于存在光伏無功功率倒送情況的配網(wǎng)無功補償場景，可應(yīng)用于變電站10kV母線及配電變壓器的無功補償控制，其他形式下的無功功率倒送情況可參照使用。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T12325電能質(zhì)量供電電壓偏差GB/T12326電能質(zhì)量電壓波動和閃變GB/T17215.23電測量設(shè)備（交流）通用要求、試驗和試驗條件第31部分：產(chǎn)品安全要求和試驗GB/T17626.30電磁兼容試驗和測量技術(shù)第30部分:電能質(zhì)量測量方法GB/T19964光伏發(fā)電站接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定GB/T20840.2互感器第2部分：電流互感器的補充技術(shù)要求GB/T20840.3互感器第3部分：電磁式電壓互感器的補充技術(shù)要求GB/T29321GB/T33593GB/T34931光伏發(fā)電站無功補償技術(shù)規(guī)范分布式電源并網(wǎng)技術(shù)要求光伏發(fā)電站無功補償裝置檢測技術(shù)規(guī)程GB/T35003非易失性存儲器耐久和數(shù)據(jù)保持試驗方法GB/T40095智能變電站測控裝置技術(shù)規(guī)范DL/T842低壓并聯(lián)電容器裝置使用技術(shù)條件3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1供電模式powersupplymode電流正向流動，即從變電站母線向用戶輸送電能的模式。3.2發(fā)電模式powergenerationmode電流反向流動，即光伏發(fā)電系統(tǒng)向變電站母線輸送電能的模式。3.3光伏無功功率倒送photovoltaicreversereactivepower光伏發(fā)電系統(tǒng)向電網(wǎng)注入的無功功率方向與電網(wǎng)正常運行時無功流動方向相反的現(xiàn)象。3.4負荷電流正反向控制器loadcurrentforwardandreversecontroller能夠?qū)ω摵呻娏鞯恼蚝头聪蜻M行測量，并基于測量結(jié)果實現(xiàn)相應(yīng)控制策略的裝置，包括感性負荷電流正反向控制器和容性負荷電流正反向控制器。注：正向為供電模式，反向為發(fā)電模式3.5分組電容容量capacitanceofgroupedcapacitors為實現(xiàn)階梯式無功補償，將電容器按預(yù)設(shè)容量劃分的組段容量值。23.6無功補償控制reactivepowercompensationcontrol通過對相關(guān)設(shè)備和裝置的控制，在光伏無功功率倒送情況下實現(xiàn)無功功率的合理調(diào)節(jié)，以提高電網(wǎng)功率因數(shù)、維持電壓穩(wěn)定的過程。[來源：DL/T2071-2019,3.19,有改動。]4技術(shù)要求4.1功率因數(shù)在光伏無功功率倒送情況下，經(jīng)補償控制后，并網(wǎng)點功率因數(shù)應(yīng)不低于0.95（滯后至超前范圍且滿足GB/T29321的相關(guān)要求。4.2電壓控制4.2.1并網(wǎng)點電壓偏差應(yīng)符合GB/T12325的規(guī)定，額定電壓的偏差在±5%之間。4.2.2電壓波動和閃變應(yīng)符合GB/T12326的規(guī)定，短時閃變值（Pst）≤1.0，長時閃變值（Pit）4.3并網(wǎng)要求光伏發(fā)電站應(yīng)符合GB/T19964、GB/T33593中關(guān)于光伏發(fā)電站并網(wǎng)的技術(shù)要求，包括頻率適應(yīng)范圍、諧波限值等。5設(shè)備要求5.1基本要求5.1.1無功補償裝置的接入不應(yīng)影響電網(wǎng)繼電保護及自動裝置的正常運行。5.1.2無功補償裝置應(yīng)具備與電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互能力，實時上傳無功補償狀態(tài)信息。5.2數(shù)據(jù)采集模塊5.2.1采集模塊包括電壓互感器、電流互感器等。5.2.2電壓互感器應(yīng)滿足GB/T20840.3的要求，電流互感器應(yīng)滿足GB/T20840.2的要求。5.2.3數(shù)據(jù)采集模塊采樣頻率應(yīng)≥10kHz。5.3處理模塊電子設(shè)備構(gòu)成及要求見表1：表1電子設(shè)備要求表主頻≥1GHz，支持多任務(wù)并行處理，響應(yīng)時間≤10ms采用CAN、EtherCAT等工業(yè)級通信總線，通信速率≥1Mbps，傳輸延遲≤1ms。5.4負荷電流正反向控制器5.4.1通用要求負荷電流正反向控制器的通用要求如下：a)工作環(huán)境溫度：-25℃~+70℃;b)相對濕度：5%~95%；c)防護等級：室外安裝達到IP54、室內(nèi)安裝達到IP20；d)具備過電壓、過電流、過熱保護功能；3e)具備無功功率極性識別功能，可區(qū)分容性/感性無功狀態(tài)。5.4.2感性負荷電流控制要求感性負荷電流正反向控制器要求如下：a)功率因數(shù)測量范圍：0.8（滯后）~1.0~0.8（超前），測量誤差處于±0.01范圍內(nèi)；b)從檢測到潮流方向變化至執(zhí)行控制策略的響應(yīng)時間≤50ms；c)具備功率因數(shù)閾值自適應(yīng)修正功能，可根據(jù)電網(wǎng)負載變化動態(tài)調(diào)整閾值。5.4.3容性負荷電流控制要求容性負荷電流正反向控制器要求如下：a)無功功率測量誤差處于±2%范圍內(nèi)；b)電容切除響應(yīng)時間≤50ms，抑制容性無功過剩。6控制流程6.1數(shù)據(jù)采集實時檢測電流方向，基于電壓電流相位角判定運行模式，并獲取相關(guān)電流、電壓、無功功率數(shù)據(jù)。6.2數(shù)據(jù)處理6.2.1供電模式感/容性負荷依據(jù)7.2及圖2中方法識別，發(fā)電模式感/容性負荷依據(jù)7.3及圖3中方法識別。6.2.2根據(jù)供電/發(fā)電運行模式及負荷類型，調(diào)用對應(yīng)的控制策略，控制策略見附錄A。6.3測量方法6.4供電模式測量方法圖2中對感性負荷電流正反向控制器的測量，電流正向供電模式時，測量角度θ為A相電流和BC相線電壓的相位角，θ=0°~90°；功率因數(shù)角φ為A相電流滯后A相電壓的角度，φ=90°-θ=0~90°;功率因數(shù)cosφ在此區(qū)間為正值，功率因數(shù)角正弦值sinφ為正值；有功功率P=√3UIcosφ為正值；無功功率Q=√3UIsinφ為正值。圖3中對容性負荷電流正反向控制器的測量，電流正向供電模式時，測量角度為θ為A相電流和BC相線電壓的相位角，θ=90°~180°；功率因數(shù)角φ為A相電流滯后A相電壓的角度，φ=90°-θ=0~-90°；功率因數(shù)cosφ在此區(qū)間為正值，功率因數(shù)角正弦值sinφ為負值；有功功率P=√3UIcosφ為正值；無功功率Q=√3UIsinφ為負值。圖1感性負荷電流正反向測量電壓電流相位角示意圖6.5發(fā)電模式測量方法4圖2中對感性負荷電流正反向控制器的測量，電流反向發(fā)電模式時，測量角度為A相電流和BC相線電壓的相位角=2π-θ；功率因數(shù)角為A相電流滯后A相電壓的角度=π-φ；功率因數(shù)在此區(qū)間為負值，功率因數(shù)角正弦值為正值；有功功率P=√3UIcos(π-φ)為負值；無功功率Q=√3UIsin(π-φ)為正值。圖3中對容性負荷電流正反向控制器的測量，電流反向發(fā)電模式時，測量角度為A相電流和BC相線電壓的相位角=2π-θ；功率因數(shù)角為A相電流滯后A相電壓的角度=π+φ；功率因數(shù)在此區(qū)間為負值，功率因數(shù)角正弦值為負值；有功功率P=√3UIcos(π+φ)為負值；無功功率Q=√3UIsin(π+φ)為負值。圖2容性負荷電流正反向測量電壓電流相位角示意圖6.6注意事項按照DL/T842中規(guī)定設(shè)置投切動作最小時間間隔≥5分鐘，避免頻繁動作。7試驗方法7.1試驗條件試驗條件應(yīng)符合GB/T17215.231中的要求。7.2數(shù)據(jù)采集模塊7.2.1電壓互感器電壓互感器試驗方法按照GB/T20840.3中要求進行，試驗結(jié)果應(yīng)符合5.2中的要求。7.2.2電流互感器電流互感器試驗方法按照GB/T20840.2中要求進行，試驗結(jié)果應(yīng)符合5.2中的要求。7.3處理模塊7.3.1處理器性能通過工業(yè)控制軟件模擬1000點/秒的數(shù)據(jù)處理任務(wù)，記錄處理延遲，平均延遲應(yīng)符合GB/T40095中的規(guī)定≤10ms。7.3.2存儲器可靠性存儲器耐久試驗、數(shù)據(jù)保持試驗、電測試按照GB/T35003中要求進行，試驗結(jié)果應(yīng)符合5.2中的要57.4感性負荷電流正反向控制器測試7.4.1功率因數(shù)控制精度模擬供電/發(fā)電模式，設(shè)置6kV標準電壓、100A電流。輸入0.85~0.95的功率因數(shù)信號，記錄控制器投切指令及實際功率因數(shù)變化，計算與設(shè)定閾值的偏差。實際功率因數(shù)與設(shè)定閾值的偏差應(yīng)處于±0.02范圍內(nèi)。7.4.2響應(yīng)時間模擬潮流方向從正向切換至反向時，記錄從電流反向檢測到控制器輸出指令的時間，響應(yīng)時間應(yīng)7.5容性負荷電流正反向控制器測試7.5.1無功功率極性識別輸入容性無功和感性無功信號，驗證控制器對無功功率極性的識別準確性，識別準確率100%視為合格。7.5.2電容切除響應(yīng)模擬無功功率從-500kvar變?yōu)?kvar，記錄從信號輸入到電容切除完成的時間，響應(yīng)時間應(yīng)≤30ms。（規(guī)范性）控制策略A.1感性負荷電流正反向控制器感性負荷電流正反向控制器供/發(fā)電模式控制策略如下：a)設(shè)定功率因數(shù)閾值：下限