風電場電氣仿真模型及驗證規(guī)程

（征求意見稿）

編制說明

標準編制組

2024年12月

一、工作簡況

1、任務(wù)來源

根據(jù)《國家能源局綜合司關(guān)于下達2019年能源領(lǐng)域行業(yè)標準制（修）訂計劃及英文版翻譯計劃

的通知》（國能綜通科技[2019]58號）的通知要求，中國電力企業(yè)聯(lián)合會組織中國電力科學研究院

有限公司等單位修訂NB/T31075《風電場電氣仿真模型建模及驗證規(guī)程》。

隨著國家“雙碳”戰(zhàn)略目標的推進和能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的實施，我國新能源持續(xù)迅猛發(fā)展，以風電為

代表的新能源已成為新增裝機和新增發(fā)電量主體，風電正在從“輔助電源”向“主力電源”轉(zhuǎn)變，高比

例風電接入對電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行產(chǎn)生重大影響。

仿真分析是規(guī)劃和運行階段對電力系統(tǒng)運行穩(wěn)定性進行評估的重要手段。對于高比例新能源電

力系統(tǒng)，風電場的模型及其準確性是系統(tǒng)仿真分析的關(guān)鍵。近年來，各?。▍^(qū)）電力公司調(diào)度部門

要求風電場并網(wǎng)前提供用于系統(tǒng)安全穩(wěn)定分析的仿真模型。GB/T19963.1—2021《風電場接入電力

系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定（第1部分陸上風電）》、GB/T19963.1—2024《風電場接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定（第2

部分海上風電）》明確規(guī)定：風電場應(yīng)提供可用于電力系統(tǒng)仿真計算的風電機組、風電場集電系統(tǒng)、

風電場無功補償裝置及風電場控制系統(tǒng)的機電暫態(tài)和電磁暫態(tài)仿真計算模型及參數(shù)，用于風電場接

入電力系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計及調(diào)度運行。

在NB/T31075-2015《風電場電氣仿真模型建模及驗證規(guī)程》中，主要對風電場機電暫態(tài)仿真模

型的建立提出了相關(guān)要求，機電暫態(tài)仿真模型主要用于描述風電場機電時間尺度（ms級）的控制及

響應(yīng)特性。然而，隨著風電裝機占比的不斷提高，風電場內(nèi)的風電機組、SVG等設(shè)備電磁時間尺度

（μs級）的控制及響應(yīng)特性對電力系統(tǒng)的運行特性影響不斷加深，引發(fā)了寬頻振蕩、暫態(tài)過電壓等

新問題，風電場電磁暫態(tài)仿真模型成為近年來電力系統(tǒng)建模與仿真方面的重要內(nèi)容。因此，對NB/T

31075《風電場電氣仿真模型建模及驗證規(guī)程》進行修訂，在完善原有機電暫態(tài)建模要求的基礎(chǔ)上，

增加電磁暫態(tài)模型的建模要求。

2、參與單位

中國電力科學研究院有限公司作為牽頭單位組織編寫了本技術(shù)標準，協(xié)作編寫單位有國家電力

調(diào)度控制中心。

3、主要工作過程

2019年10月，國家能源局綜合司下達了2019年能源領(lǐng)域行業(yè)標準制（修）訂計劃及英文版翻

譯計劃，標準修訂工作正式立項，編寫組同步成立；

2020年2月中旬在北京召開第一次編制組工作會議，討論標準修訂的原則和工作進度，確立工

作總體目標，構(gòu)建組織機構(gòu)，確定參編單位及其人員，開展課題前期研究工作；

2020年3月~6月，調(diào)研國內(nèi)外科研機構(gòu)及生產(chǎn)企業(yè)風電機組電磁仿真模型、機電仿真模型的建

模方法，明確標準修訂核心內(nèi)容；

2020年7月~11月，編制《風電機組電氣仿真模型建模導則》標準大綱，并完成標準草案；

1

2020年12月~2021年4月，針對標準內(nèi)容進行研究和詳細編制，并結(jié)合風電機組電磁暫態(tài)仿真

模型及機電仿真模型進行仿真測試，進行方法驗證和指標適應(yīng)性分析；

2021年5月~7月，確立風電機組電磁模型和機電模型的模型結(jié)構(gòu)、模型子模塊及建模步驟；

2021年8月~10月，針對前期分析完善標準，形成《風電機組電氣仿真模型建模導則》標準征

求意見稿；

2021年11月~2022年8月，形成《風電機組電氣仿真模型建模導則》標準報批稿；

2022年9月~2023年7月，標準報批過程中，部分單位提出了修改意見。編寫組內(nèi)部多次組織

召開了標準研討會，提出需要進一步補充的內(nèi)容，開展調(diào)研工作；

2023年8月~2024年4月，在高比例風電并網(wǎng)省區(qū)開展調(diào)研，完成調(diào)研材料整理；

2024年5月~10月，針對前期分析完善標準，形成《風電機組電氣仿真模型建模導則》標準第

二次征求意見稿；

2024年11月，掛網(wǎng)第二次征集意見。

二、行業(yè)標準編制原則及主要內(nèi)容的論據(jù)

1、標準編制原則

本標準遵守現(xiàn)有相關(guān)的法律、條例、標準和規(guī)范，編寫格式和規(guī)則符合GB/T1.1—2020《標準

化工作導則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定，并遵守以下原則：

（1）完整性。本標準充分調(diào)研現(xiàn)有風力發(fā)電場并網(wǎng)驗收實施情況，涵蓋調(diào)度、繼保、信通、自

動化、計量等風電并網(wǎng)驗收相關(guān)專業(yè)，確保了標準的完整性。

（2）先進性。本標準編制過程中充分考慮了我國風電并網(wǎng)驗收現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢，在此基礎(chǔ)

上提出了風力發(fā)電場并網(wǎng)驗收的總體要求、驗收條件以及風力發(fā)電場發(fā)電設(shè)備、場內(nèi)一次設(shè)備、二

次設(shè)備的并網(wǎng)驗收方法，確保了標準內(nèi)容的先進性。

（3）兼容性原則。本標準與現(xiàn)行有關(guān)法律、法規(guī)和強制性國家標準相協(xié)調(diào)一致，與現(xiàn)行上下游

標準有效銜接，確保標準的相互兼容。

2、與其他標準的關(guān)系

本標準以GB/T19963.1《風電場接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定第1部分：陸上風電》和GB/T

19963.2—2024《風電場接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定第2部分海上風電》對風電場仿真模型和參數(shù)的要

求為基礎(chǔ)，結(jié)合我國風電并網(wǎng)及仿真建模技術(shù)發(fā)展實際情況，制定適用于我國風電發(fā)展的風電機組

電氣仿真模型建模導則，以標準化風電機組仿真模型的接口、參數(shù)等，為含高比例風電的電力系統(tǒng)

仿真分析提供模型基礎(chǔ)。

在規(guī)范編制過程中參考的其它國內(nèi)相關(guān)標準主要有：GB/T19963.1—2021《風電場接入電力系

統(tǒng)技術(shù)規(guī)定第1部分陸上風電》、GB/T19963.2—2024《風電場接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定第2部

分海上風電》。

3、主要內(nèi)容

2

本標準按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準的結(jié)構(gòu)和編寫》給出的規(guī)則起草。

本標準風電機組電氣仿真模型的基本要求、模型結(jié)構(gòu)及子模塊實現(xiàn)方法，適用于電力系統(tǒng)仿真分析

用的風電機組電氣仿真模型的建模，主要結(jié)構(gòu)和內(nèi)容如下：

（1）目次；

（2）前言；

（3）標準正文共設(shè)7章，分別如下：

1)范圍：規(guī)定標準的適用范圍；

2)規(guī)范性引用文件：規(guī)定標準引用文件；

3)術(shù)語和定義：規(guī)定標準采用的術(shù)語和定義；

4)一般要求：規(guī)定了風電場電氣仿真模型建模的一般要求

5)風電場電氣仿真模型：規(guī)定了風電場電氣仿真模型的總體要求和分類；

6)風電場電磁仿真模型：規(guī)定了風電場電磁仿真模型的建模及驗證要求；

7)風電場機電仿真模型：規(guī)定了風電場機電仿真模型的建模及驗證要求；

（4）附錄：共設(shè)9個附錄。其中：

1)附錄A（資料性）靜止無功發(fā)生器（SVG）控制程序封裝流程；

2)附錄B（資料性）靜止無功發(fā)生器（SVG）典型結(jié)構(gòu)化控制模塊；

3)附錄C（資料性）風電機組/靜止無功發(fā)生器/風電場阻抗特性標幺化計算方法；

4)附錄D（資料性）風電機組仿真模型故障穿越特性驗證工況；

5)附錄E（資料性）電壓瞬時模值計算方法；

6)附錄F（資料性）靜止無功發(fā)生器（SVG）仿真模型故障穿越模型驗證工況；

7)附錄G（資料性）風電場仿真模型故障穿越特性驗證工況；

8)附錄H（資料性）風電機組/靜止無功發(fā)生器/風電場機電暫態(tài)仿真模型驗證故障過程分

區(qū)；

9)附錄I（資料性）模型驗證的偏差計算方法。

4、條文說明

（1）一般要求

風電場電氣仿真模型應(yīng)根據(jù)風電場實際電氣結(jié)構(gòu)和參數(shù)建立。風電場電氣仿真模型包括電磁暫

態(tài)仿真模型和機電暫態(tài)仿真模型，分別適用于電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)過程和機電暫態(tài)過程的仿真與分析。

風電場電氣仿真模型可分為詳細模型和等值模型，詳細模型宜用于分析風電機組和匯集系統(tǒng)等對風

電場并網(wǎng)點電氣特性的影響，等值模型宜用于分析風電場接入對電力系統(tǒng)的影響。風電場電氣仿真

模型驗證應(yīng)至少包括風電機組模型、靜止無功發(fā)生器（SVG，StaticVarGenerator）模型，以及風電

場等值模型的驗證。

（2）風電機組電氣仿真模型

3

主要規(guī)定了風電場電氣仿真模型的結(jié)構(gòu)及組成、電磁仿真模型的建模要求、機電仿真模型的建

模要求。風電場電氣仿真模型應(yīng)涵蓋風電機組、無功補償裝置、匯集系統(tǒng)（匯集線路和升壓變壓器）、

功率控制與保護系統(tǒng)等。風電場電磁暫態(tài)仿真模型應(yīng)能正確反映穩(wěn)態(tài)運行和故障下風電場并網(wǎng)點的

交流瞬時量響應(yīng)特性。風電場機電暫態(tài)仿真模型應(yīng)能正確反映穩(wěn)態(tài)運行和故障下風電場并網(wǎng)點的基

頻正序響應(yīng)特性。

（2）風電場電磁仿真模型驗證

風電場電磁暫態(tài)仿真模型驗證包括風電機組模型、靜止無功發(fā)生器（SVG）模型，以及場站等

值模型的驗證。電磁暫態(tài)仿真模型的驗證項目應(yīng)包括寬頻帶阻抗特性驗證和故障穿越特性驗證。

（3）風電場機電仿真模型驗證

風電場機電暫態(tài)仿真模型驗證包括風電機組模型、靜止無功發(fā)生器（SVG）模型，以及場站等

值模型的驗證。機電暫態(tài)仿真模型的驗證項目應(yīng)至少包括功率控制特性驗證和故障穿越特性驗證。

三、主要試驗驗證情況和預(yù)期達到的效果

無。

四、采用國際標準和國外先進標準情況，與國際、國外同類標準水平的對比情況

無。

五、與現(xiàn)行法律、法規(guī)、政策及相關(guān)標準的協(xié)調(diào)性

本標準與有關(guān)的現(xiàn)法律、法規(guī)和強制性國家標準相協(xié)調(diào)一致。

六、重大分歧意見的處理經(jīng)過和依據(jù)