GBT203202013风力发电机组电能质量测量和评估方法

ICS27.180F11中华人民共和国国家标准GB/T20320—2013/IEC61400-21:2008代替GB/T20320—2006风力发电机组电能质量测量和评估方法Measurementandassessmentofpowerqualitycharacteristicsofwindturbinesgeneratorsystems(IEC61400-21:2008,Windturbines—Part21:Measurementandassessmentofpowerqualitycharacteristicsofgridconnectedwindturbines,IDT)2013-12-31发布2014-10-01实施中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会发布目次前言Ⅰ…………………………………………………………………………………………………………1范围1………………………………………………………………………………………………………2规范性引用文件1…………………………………………………………………………………………3术语和定义2………………………………………………………………………………………………4符号和单位4………………………………………………………………………………………………5缩写6………………………………………………………………………………………………………6风力发电机组电能质量特性参数6………………………………………………………………………7测试程序10…………………………………………………………………………………………………8电能质量评估22……………………………………………………………………………………………附录A(资料性附录)报告格式样本25……………………………………………………………………附录B(资料性附录)电压波动和闪变34…………………………………………………………………附录C(资料性附录)有功功率、无功功率和电压测量41………………………………………………参考文献43……………………………………………………………………………………………………图1有功功率设定值调整9…………………………………………………………………………………图2无功功率设定值调整9…………………………………………………………………………………图3测量系统示例11………………………………………………………………………………………图4用于虚拟电压仿真的虚拟电网13……………………………………………………………………图5测试风力发电机组对电压跌落响应的测试系统(含电压跌落发生装置)示意图18………………图6电压跌落允许误差19…………………………………………………………………………………图B.1连续运行状态下风力发电机组闪变的测量和评估程序34………………………………………图B.2切换操作状态下风力发电机组电压变动和闪变的测量及评估程序35…………………………图B.3闪变系数与风速之间的函数关系35………………………………………………………………表1电压跌落规格(规定的电压跌落幅值、持续时间和波形对应被测风力发电机组未接入的情形)8…表2测量设备的要求12……………………………………………………………………………………表3指数参数(IEC61000-3-6)24…………………………………………………………………………表B.1切入风速至15m/s风速范围内每个风速区间内的测量数据个数Nm,i及出现频率fm,i与fy,i36…表B.2每个风速区间的加权系数wi36……………………………………………………………………表B.3所有风速区间的总加权系数乘以测量数据个数37………………………………………………表B.4不同风速分布下闪变系数的加权累积分布Pr(cx)37………………………………………表B.5连续运行状态下闪变系数结果值38………………………………………………………………表B.6不同风速的概率和百分位数38……………………………………………………………………GB/T20320—2013/IEC61400-21:2008前言本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。本标准代替GB/T20320—2006《风力发电机组电能质量测量和评估方法》。与GB/T20320—2006《风力发电机组电能质量测量和评估方法》相比,主要内容变化如下:———补充了“运行模式”和“风力发电机组”术语和定义(见3.8、3.21);———取消了原术语和定义中的“最大允许功率”“额定无功功率”和“公共供电点”;———取消了风电机组电能质量特性参数中的“最大允许功率”和风力发电机组规格中的“额定无功功率”项目;———取消了测试条件中关于“中压电网接入点处的短路容量”和“湍流强度”的要求;———修改了测试条件中关于“风力发电机组输出端10min测量电压平均值”的要求(见7.1.2);———取消了测试设备中关于功率变送器的要求;———增加了电流间谐波和高频分量的测试内容和测试、评估方法(见6.4、7.4);———增加了“电压跌落响应”测试内容和测试方法(见6.5、7.5);———增加了有功功率升速率限制和有功功率设定值控制的测试内容和测试方法(见6.6.2、6.6.3、7.6.2、7.6.3);———增加了无功功率能力和无功功率设定值控制的测试内容和测试方法(见6.7.1、6.7.2、7.7.1、7.7.2);———增加了电网保护和重并网时间的测试内容和测试方法(见6.8、6.9、7.8、7.9);———增加了附录C有功功率、无功功率和电压测量(见附录C)。本标准使用翻译法等同采用IEC61400-21:2008《风力发电机组第21部分:风力发电机组电能质量测量和评估方法》。与本标准中规范性引用文件有一致性对应关系的我国文件如下:———GB1207—2006电磁式电压互感器(IEC60044-2:2003,MOD);———GB1208—2006电流互感器(IEC60044-1:2003,MOD);———GB/T2900.53—2001电工术语风力发电机组(idtIEC60050-415:1999);———GB/T4365—2003电工术语电磁兼容(idtIEC60050(161):1990);———GB/T17626.15—2011电磁兼容试验和测量技术闪烁仪功能和设计规范(IEC61000-4-15:2003,IDT);———GB/T18451.2—2012风力发电机组功率特性测试(IEC61400-12-1:2005,IDT)。本标准作了下列编辑性修改:———将标准名称修改为《风力发电机组电能质量测量和评估方法》。本标准由中国机械工业联合会提出。本标准由全国风力机械标准化技术委员会(SAC/TC50)归口。本标准起草单位:中国电力科学研究院、中国农业机械化科学研究院呼和浩特分院、新疆金风科技股份有限公司、华锐风电科技(集团)股份有限公司、内蒙古自治区农牧业机械试验鉴定站、国电联合动力技术有限公司、深圳市禾望电气有限公司。本标准主要起草人:李庆、王建平、王相明、王伟、张利、秦世耀、王瑞明、陈默子、乔元、苏丽营、苏日娜、宫玉鹏、董健、李东坡。本标准的历次发布情况为:———GB/T20320—2006。ⅠGB/T20320—2013/IEC61400-21:2008风力发电机组电能质量测量和评估方法1范围本标准规定了风力发电机组电能质量特性参数的定义、测量程序和评估方法。内容包括:———对并网型风力发电机组电能质量特性参数的定义和定量描述;———量化特性参数的测量程序;———电能质量符合性评估程序,包括评估安装在某一场地,可能为机群中某型风力发电机组的电能质量。本标准中的测量程序适用于与电网三相连接的单台风力发电机组。本标准只要求在风力发电机组中压或高压系统公共连接点处测试并按本标准的规定进行评估,测量程序适用于任何容量的风力发电机组。测量得到的特性参数仅对特定配置和运行模式的被测风力发电机组类型有效。其他机组配置,包括改变控制参数会引起风力发电机组的电能质量发生变化,需要另行评估。测量程序是尽可能的按照非特定场地的要求进行设计的,因此,在某一测试场地的测量结果同样适用于其他场地。电能质量符合性评估程序适用于连接于中压或高压电网公共连接点的风力发电机组,要求电网频率偏差不超过±1Hz,并具有足够的有功功率和无功功率调节能力。其他情况下,电能质量符合性评估原则可作为指南。本标准适用于风力发电机组的测试,同时包含了可用于风电场测试的信息。注:本标准对系统电压等级的定义如下:———低压,指Un≤1kV;———中压,指1kVUn≤35kV;———高压,指Un35kV。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T17626.7—2008电磁兼容试验和测量技术供电系统及所连设备谐波、谐间波的测量和测量仪器导则(IEC61000-4-7:2002,IDT)IEC60044-1互感器第1部分:电流互感器(Instrumenttransformers—Part1:Currenttrans-formers)IEC60044-2互感器第2部分:电磁式电压互感器(Instrumenttransformers—Part2:Inductivevoltagetransformers)IEC60050-161国际电工词汇第161部分:电磁兼容(InternationalElectrotechnicalVocabulary—Part161:Electromagneticcompatibility)IEC60050-415国际电工词汇第415部分:风力发电机组(InternationalElectrotechnicalVocabulary—Part415:Windturbinegeneratorsystems)1GB/T20320—2013/IEC61400-21:2008IEC61000-4-15电磁兼容性(EMC)第4部分:试验和测量技术第15节:闪变仪功能和设计规范(Electromagneticcompatibility(EMC)—Part4:Testingandmeasurementtechniques—Section15:Flickermeter—Functionalanddesignspecifications)IEC61400-12-1风力发电机组第12-1部分:风力发电机组功率特性测试(Windturbines—Part12-1:Powerperformancemeasurementsofelectricityproducingwindturbines)IEC61800-3:2004可调速电力传动系统第3部分:电磁兼容要求和特定试验方法(Adjustablespeedelectricalpowerdrivesystems—Part3:EMCrequirementsandspecifictestmethods)IEC62008数字数据采集系统及相关软件的性能特征和校准方法(Performancecharacteristicsandcalibrationmethodsfordigitaldataacquisitionsystemsandrelevantsoftware)3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1连续运行(风力发电机组)continuousoperation(forwindturbines)风力发电机组正常的运行状态,不包括启动和停机。3.2切入风速(风力发电机组)cut-inwindspeed(forwindturbines)风力发电机组开始发电时,对应轮毂高度处的最低风速。3.3连续运行时的闪变系数(风力发电机组)flickercoefficientforcontinuous