新能源发电并网标准比较

第３３卷第６期　黑龙江电力　２０１１年１２月　新能源发电并网标准比较　张卫红，于吉庆，王坤　（东北电力大学电气工程学院，吉林吉林１３２０１２）　摘要：针对新能源发电并网对传统电网正常运行的影响，阐述了国内外新能源发电并网标准，并比较了国内外常　用光伏发电和风力发电的并网标准，指出了制定新能源并网标准应重点考虑电能质量、保护与控制等方面的事宜，　为我国制定其他形式的新能源并网标准以及发展和完善现有标准提供了可借鉴的参考。　关键词：新能源发电；智能电网；光伏发电；风力发电；并网标准　中图分类号：ＴＭ６１　文献标识码：Ａ　文章编号：１００２—１６６３（２０１１）０６—０４０３—０６　Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ　ｏｆ　ｓｔａｎｄａｒｄｓ　ｆｏｒ　ｇｒｉｄ　ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ　ｓｙｓｔｅｍ　ｏｆ　ｎｅｗ　ｅｎｅｒｇｙ　ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　ＺＨＡＮＧ　Ｗｅｉｈｏｎｇ，ＹＵ　Ｊｉｑｉｎｇ，ＷＡＮＧ　Ｋｕｎ　（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｎｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎ　Ｄｉａｎｌｉ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉｌｉｎ　１３２０１２，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｉｍｉｎｇ　ａｔ　ｔｈｅ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｄ　ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｎｅｗ　ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｎｏｒｍａｌ　ｒｕｎｎｉｎｇ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ　ｇｒｉｄ，ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｅｘｐｏｕｎｄｓ　ｔｈｅ　ｓｔａｎｄａｒｄｓ　ｆｏｒ　ｄ　ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ　ｓｙｓｔｅｍ　ｏｆ　ｎｅｗ　ｅｎｅｒｇｙ　ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　ａｔ　ｈｏｍｅ　ａｎｄ　ａｂｒｏａｄ，　ｃｏｍｐａｒｅｓ　ｔｈｅ　ｓｔａｎｄａｒｄｓ　ｆｏｒ　ｇｒｉｄ　ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ　ｓｙｓｔｅｍ　ｏｆ　ｐｈｏｔｏｖｏｈａｉｃ　ｐｏｗｅｒ　ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｗｉｎｄ　ｐｏｗｅｒ　ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｃｏｍｍｏｎ　ｕｓｅ　ａｔ　ｈｏｍｅ　ａｎｄ　ａｂｒｏａｄ，ａｎｄ　ｐｒｏｐｏｓｅｓ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ，ｓｕｃｈ　ａｓ　ｐｏｗｅｒ　ｑｕａｌｉｔｙ，ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｈｏｕｌｄ　ｂｅ　ｔａｋｅｎ　ｉｎｔｏ　ｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎ　ｓｅｒｉｏｕｓｌｙ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｆｏｒｍｕｌａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｔａｎｄａｒｄｓ　ｏｆｒ　ｇｒｉｄ　ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ　ｓｙｓｔｅｍ　ｏｆ　ｎｅｗ　ｅｎ—　ｅｒｙｇ　ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ，ｗｈｉｃｈ　ｐｒｏｖｉｄｅｓ　ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｆｏｒｍｕｌａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｏｖｅｒ　ｓｔａｎｄａｒｄｓ　ｆｏｒ　ｄ　ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ　ｓｙｓｔｅｍ　ｏｆ　ｎｅｗ　ｅｎｅｒｇｙ　ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ａｎｄ　ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｅｘｉｓｔｉｎｇ　ｓｔａｎｄａｒｄｓ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｎｅｗ　ｅｎｅｒｇｙ　ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ；ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ　ｐｏｗｅｒ　ｎｅｔｗｏｒｋ；ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ　ｐｏｗｅｒ　ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ；ｗｉｎｄ　ｐｏｗｅｒ　ｇｅｎｅｒａ—　ｔｉｏｎ；ｓｔｎａｄａｒｄｓ　ｆｏｒ　ｄ　ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ　ｓｙｓｔｅｍ　Ｏ　引　言　电、生物质能发电和燃料电池等。国际上大多数新　能源发电并网标准是针对目前应用较为广泛的光　在能源危机及环境污染日益加重的情况下，人　伏发电和风力发电而制定。因此，本文中重点进行　们更加注重太阳能、风能等可再生清洁能源的研　光伏发电和风电并网技术标准的比较。　究，但是由于分布广泛、能量密度低以及间歇性然　许多国家和地区都针对自己的实际情况制定　等特点，大量新能源发电接人电网给传统电网的电　了光伏标准¨　Ｊ。如美国的ＩＥＥＥ，ＮＥＣ，ｕＬ标准　能质量、保护与控制等方面带来了诸多不利影响。　等，中国光伏标准委员会及中国国家电网也制定了　如何安全可靠地接人各种新能源发电，以减轻对现　光伏发电系统并网标准。而国际电工委员会制定　有电力系统的影响，不仅是智能电网的发展目标，　的ＩＥＣ标准是被广泛接受和采用的国际标准。　同时也是智能电网面临的一大挑战。为此，本文对　中国国家电工委员会（ＩＥＣ）在１９９４年率先制　现有的光伏发电、风力发电并网标准进行了技术比　定了风轮发电机系统ＩＥＣ　６１４００　Ｌ４　系列标准，并被　较，指出了在新能源发电并网中应该重点考虑的问　欧洲、法国、日本、丹麦等国家或地区接纳和采用，　题。　作为制定本国标准的重要依据。该系列标准主要　１新能源发电并网标准概述　涉及风轮发电机系统的设计、安装、系统安全保护、　动力性能试验以及电能质量测试评定等方面的内　新能源发电的主要形式包括光伏发电、风力发　容。ＩＥＥＥ提出了一些风能转换系统与公用电网互　收稿日期：２０１ｌ一０６一ｌ７　作者简介：张卫红（１９６０一），女，高级工程师，主要研究方向为新能源发电及电厂仪器仪表。　．－－——４０３．－－——　Ｖ０１．３３　Ｎｏ．６　Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ　Ｅｌｅｃｔｉｒｃ　Ｐｏｗｅｒ　Ｄｅｃ．２０１１　联规范　］。中国国家标准是依据ＩＥＣ６１４００系列标　准和德国、丹麦等国家风电并网标准制定的。　此外，ＩＥＥＥ　１５４７—２００３标准第一次尝试统一　所有类型分布式发电（Ｄｉｓｔｉｒｂｕｔｅｄ　Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ，ＤＧ）　性能、运行、测试、安全、维护方面的标准和要求，得　到了国际上最广泛的认可＿９　Ｊ，目前已经发展成为一　系列的标准Ｈ　（作为分布式发电的光伏发电和　风力发电可参考此标准）。许多国家都有自己的　ＤＧ并网技术标准：加拿大两个主要的ＤＧ互联标　准包括Ｃ２２．２ＮＯ．２５７和Ｃ２２．３ＮＯ．９。新西兰在　２００５年完成了基于逆变器的微电源标准ＡＳ　４７７７．１，ＡＳ　４７７７．２，ＡＳ　４７７７．３…　。在英国，Ｇ５９／１　文件ｌｌ　、ＥＲ１　１３／１【１９］提供了不同容量和电压等级的　ＤＧ并网准则和要求。　２光伏发电并网技术要求比较　２．１并网方式　我国ＧＢ／Ｔ　１９９３９—２００５标准　根据光伏发电　系统是否允许通过供电区的变压器向高压电网送　电，分为可逆流和不可逆流的并网方式。　日本《电气事业法》（１９９８年）对家用光伏发电　系统与公用电力系统的并网原则作了如下区分：单　独家用电用户的电力容量为不足５０　ｋＷ的发电设　备与低压配电线（电压６００　Ｖ以下）并网，不足　２　０００　ｋＷ的发电设备与高压配电线（电压大于６００　Ｖ，小于７　０００　Ｖ）并网。表ｌ列出了日本《电气事业　法》所规定的根据光伏发电系统输出容量及受电电　力容量的并网区分及电气设备的分类　。　２．２电能质量　光伏发电系统向当地交流负载提供电能和向　电网发送电能的质量应受控，在电压偏差、频率、谐　波、闪变和直流注入等方面应满足使用要求并符合　标准。　２．２．１电压偏差　通常情况下，光伏发电系统并网不允许参与公　共连接点（ＰＣＣ）电压的调节，不应造成电力系统电　压超过相关标准所规定的范围，不应造成超过所连　接区域电力系统设备额定值的过电压，也不能干扰　电力系统中接地保护的协调动作。表２是国内标　准ＧＢ／Ｔ　１９９６４—２００５［２２１、国家电网公司《光伏电站　接入电网技术规定（试行）》　和国外标准ＩＥＥＥ　９２９、ＩＥＥＥ１５４７对光伏发电系统正常运行电压范围　和公共连接点处电压偏差限值的规定。　２．２．２电压波动和闪变　ＩＥＥＥ　１５４７标准指出：分布式电源不能使地区　．．．——４０４．．．——　电力系统电压超过ＡＮＳＩ　Ｃ８４．１—１９９５　标准所规　定的范围；与电网并列运行的分布式电源在ＰＣＣ处　引起电压波动不应超过±５％；分布式电源不应该　造成区域电力系统中其他用户的电压闪变。　表１光伏发电系统并网方式　ｚ…ｓ　酏　设　０￣２Ｊ以ｚ，２　０Ｏ０　以下下　线曩　配并网　龟专’’用电…一气设备。　上’∞ｓ。以下　配电　ｓ。以下　配电　５０以上　。　～一’　５０以上，　和高压配电　２　０００以下　线并网　表２光伏发电系统运行电压范围　标准　占　数　ＩＥＥＥ　９２９—２Ｏｏｏ　一　８８％～１ｌＯ％　ＩＥＥＥ　１５４７—２０ｏ３　３５　ｋＶ及　２０　ｋＶ及　ＧＢ／Ｔ　１９９３９—２００５　以上　以下三相　一　＜１０％　±７％　ＧＢ／Ｚ　１９９６４—２００５　同上　９０％～１１０％　国家电网公司光伏　电站接入电网技术　同上８５％～１１０％　规定（试行）　ＩＥＥＥ９２９—２０００规定电压闪变限值不应超过　ＩＥＥＥ５１９—１９９２　Ｌ２５１中的规定。　ＩＥＣ６１７２７—２００４＿ｚ　规定：光伏系统运行不应该　使电压闪变超出ＩＥＣ６１０００—３—３（＜１６Ａ系统）、　ＩＥＣ６１０００—３—５（≥１６Ａ系统）中相关的规定。　国家电网公司《光伏电站接入电网技术规定　（试行）》规定，光伏电站接入电网后，在ＰＣＣ点的　电压波动和闪变应满足ＧＢ／Ｔ１２３２６—２００８＿２　的规　第３３卷第６期　黑龙江电力　２０１１年１２月　定，光伏电站在公共连接点单独引起的电压闪变值　表５光伏发电系统输出直流分量限值　应根据光伏电站安装容量占供电容量的比例、以及　标准　直流分量　系统电压等级做不同处理。　ＩＥＥＥ１５４７—２０ｏ３　２．２．３频率　不应大于额定输出电流的Ｏ・５％　ＩＥＥＥ９２９—２ｏｏｏ　几乎所有的标准都要求光伏发电系统并网时　ＩＥＣ　６１７２７—２００４　应与电网同步运行。各标准对光伏发电系统的正　ＧＢ／Ｔ　１９９３９—２００５　不应超过逆变器额定输出电流的１％　常运行频率范围或偏差限值做出了相关规定，如表　ＧＢ／Ｚ１９９６４—２００５　３所示。　表３光伏发电系统正常运行频率范围　Ｈｚ　２．３保护与控制　几乎光伏发电并网标准均规定，当电力系统产　生不正常运行状况时，需要光伏发电系统做出相应　响应。这种响应可以确保系统和人员的安全，避免　设备遭到损害。当电力系统发生故障时，光伏发电　应该停止供电；在电力系统重合闸前，光伏发电应　停止供电。　２．２．４谐波与波形畸变　ＩＥＥＥ１５４７标准中，对异常电压／频率的响应时间　大部分的标准规定，光伏发电系统的输出应该　的设置均考虑分布式电源的容量大小，分布式电源容　有较低的电流畸变水平，以确保不会给并网的其他　量小于或等于３０　ｋＷ时，设定点和分闸时间应固定　设备带来危害。测量并网系统注入的谐波电流时，　或可调；容量大于３０　ｋＷ时，频率设定点应可调。　不应包括任何由未连接光伏发电系统的电网上的　２．３．１　电压异常　谐波电压产生的谐波电流。国内外各标准对于谐　各标准对于光伏发电异常电压的响应时间要　波电流畸变的限值如表４所示。　求如表６所示，光伏发电应在指定的分闸时间内停　２．２．５直流分量　止向电网供电或从电网中切除。　直流电流注入可能会导致变压器和电动机饱　此外，国家电网公司在《光伏电站接入电网技　和和发热，也可以造成这些无源器件生产不可接受　术规定（试行）》中要求大型和中型光伏电站应具备　的谐波电流。当ＤＧ功率转换器直接与电网连接　一定的耐受电压异常的能力，避免在电网电压异常　（不带隔离变压器），就有可能注入直流电流，影响　时脱离，引起电网电源的损失。　变压器和其他磁性元件的饱和度及可能造成邻近　２．３．２频率异常　电机的转矩脉动。国内外标准对ＤＧ并网注入的直　当电网频率偏离规定的条件时，光伏发电系统　流分量均有限制，如表５所示。　应该停止向电网供电。如果频率在规定的跳闸时　表４光伏发电系统谐波电流畸变限值　奇次谐波电流畸变限值　标准　偶次谐波　流　ＴＤＤ（％）　ｌｌ≤ｈ＜１７　１７≤ｈ＜２３　２３≤ｈ＜３５　３５≤ｈ　畸变限值　ＩＥＥＥ　１５４７—２ｏｏ３　ＩＥＥＥ　９２９—２０００　＜４．０　＜２．０　＜１．５　＜Ｏ．６　＜０．３　奇次谐波２５％以内　５．０　ＩＥＥＥ　５１９—１９９２　ＧＢ／Ｚ　１９９６４—２０ｏ５　＜４．０　＜２．０　＜１．５　＜０．６　一　２～８次‘１。’　５．０　１Ｏ一３２次＜０．５　ＧＢ／Ｔ　ｌ９９３９—２ｏｏ５　．－－——４０５．－———　Ｖ０１．３３　Ｎｏ．６　Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｐｏｗｅｒ　表６光伏发电系统对异常电压的响应时间　Ｄｅｃ．２０１１　ＩＥＣ６１７２７—２００４　ＧＢ／Ｔ１９９３９—２００５　电压范围　ＩＥＥＥ１５４７—２００３　电压范围　ＩＥＥＥ　９２９—２０００　电压范围　国家电网公司光伏电站　接人电网技术规定（试行’　￡，＜５Ｏ％　０．１６　ｓ　Ｕ（５０％　６个电网周期　Ｕ＜５Ｏ％　０．１　ｓ　５Ｏ％≤Ｕ＜８８％　ｌ１Ｏ％＜Ｕ＜１２０％　￡，≥１２０％２．０ｏ　０　１．０ｏ　ｓ　０．１６　ｓ　５０％≤Ｕ＜８８％　１１０％≤Ｕ￣＜１３７％　１３７％≤Ｕ　１２０个电网周期　１２０个电网周期　２个电网周期　５０％≤Ｕ＜８５％　ｌ１０％＜Ｕ≤１３５％　１３５％≤Ｕ　２．０　ｓ　２．０　ｓ　０．０５　ｓ　间内恢复到正常电网连续运行的情况时，就没有必要　ＧＢ／Ｔ　１９９３９—２００５与国网标准指出，应设置至　停止供电。频率保护装置允许时间延迟的目的是为　了避免由于短期扰动引起的误动作。表７是各标准　对光伏发电系统频率异常时最大分闸时间的规定。　表７光伏发电系统对异常频率的响应时间　标准　最大分闸时间／ｓ　ＩＥＥＥ　９２９—２０ｏ０　Ｏ．１　ＩＥＣ　６１７２７—２ｏｏ４　０．２　ＧＢ／Ｔ　１９９３９—２ｏｏ５　＞６ｏ．５　Ｈｚ　０．１６　ＩＥＥＥ　１５４７　≤３０　ｋＷ　＜５９．３　Ｈｚ　０．１６　＞６０．５　Ｈｚ　０．１６　＜｛５９．８～５７．０　Ｈｚ｝　＞３０　ｋＷ　（可调设定点），　、　：　　０．１６—３００可调　…　＜５７．Ｏ　Ｈｚ　０．１６　ＩＥＥＥ　９２９—２０００标准规定对于大型系统，区域　电力公司应该有能力根据实际需要调整该区域电网　运行频率范围。而国网公司则要求大型和中型光伏　电站应具备一定的耐受系统频率异常的能力。　２．３．３防孤岛保护　在非计划孤岛运行下，光伏发电通过ＰＣＣ接入　电力系统供电，需要在规定的时间内检测到孤岛运　行并停止供电。由于超出运行状态导致光伏发电系　统停止向电网送电，在电网的电压和频率恢复到正　常范围后，需延迟一段时间并人电网运行。表８是　国内外标准对发生非计划性孤岛时保护动作的时间　以及电网恢复正常后并网延时的限值规定。　表８光伏发电系统防孤岛保护动作时间和恢复并网时间　标准　防孤岛保护动作时间／ｓ　恢复并网　・－－——４０６－－－——　少各一种主动和被动防孤岛效应保护。ＩＥＥＥ　９２９—　２０００和ＵＬ１７４１标准规定，所有的并网逆变器必须　具有反孤岛效应的功能，同时这两个标准给出了并　网逆变器在电网断电后检测到孤岛现象并将逆变器　与电网断开的时间限制。目前，我国还没有制定具　有反孤岛功能的并网逆变器的相关标准。　３风力发电并网技术标准　３．１电能质量　３．１．１电压偏差　表９给出了国内标准（国家电网公司《风电场　接人电网技术规定（修订版）》［２８　３、ＧＢ／Ｚ　１９９６３—　２００５［　驯）和国外标准（ＩＥＥＥ　１００１—１９８８［。　、加拿　大各省电力公司标准　）对风电场正常运行电压范　围和风电场并网点处电压偏差限值的规定。在正常　运行电压范围之内，风电场应能连续正常运行。　表９对风电场运行电压范围的规定　国家电网公司风电场　＜１０％　接人电网技术规定　一般为额定电压的　９０％～１１０％　（修订版）　一３％～＋７％　ｌ１０　ｋＶ　２２０　ｋＶ　ＧＢ／Ｚ　１９９６３—２００５　及以下　及以上　９０％～１１０％　＜１０％一３％～＋７％　ＩＥＥＥ　１００１—１９８８　—　９０％～ｌ１Ｏ％　加拿大Ａｌ省电力公司　ｂｅｒｔａ　一５％　５％　９５％～ｌ０５％　加拿大ＣａｎＷＥＡ标准　一５％一＋５％　９ｏ％～１１０％　３．１．２电压波动和闪变　由于风机的出力会受到风速随机性的影响。所　以在风力发电系统与电网接口处有可能造成电压波　动。ＧＢ／Ｚ　１９９６３—２００５与国家电网公司《风电场接　第３３卷第６期　黑龙江电力　３．２低电压穿越　２０１１年１２月　人电网技术规定（修订版）》均规定，风电场所在的　公共连接点的闪变干扰允许值和引起的电压变动应　满足ＧＢ１２３２６—２００８的要求，其中风电场引起的长　时间闪变值Ｐ　按照风电场装机容量与公共连接点　上的干扰源总容量之比进行分配。风力发电机组的　闪变测试与多台风力发电机组的闪变叠加计算，应　根据ＩＥＣ　６１４００—２１有关规定进行。ＩＥＥＥ　１４５３—　目前，中国的风力发电事业迅猛发展，伴随着　风电装机容量的不断增加其占电网总装机容量的比　例不断增大，尤其是在电网的末端其装机比重更　大。当电网出现电压突降时，不具备低电压穿越能　力的风力发电机组切机将对电网的稳定运行造成巨　大影响。风力发电机组是否具备低电压穿越能力不　但会对电网的安全稳定运行产生巨大影响，而且还　２００４标准　中规定的闪变限值与中国国家标准基　本相同，该标准同时规定了电压超过２３０　ｋＶ系统的　会对风机本身寿命及运行维护成本产生影响。低电　闪变限值，可供中国参考使用。　３．１．３频率　中国和欧洲国家电网额定频率为５０　Ｈｚ，美国　和加拿大电网额定频率为６０　Ｈｚ，因此，各个国家对　于本国电网的正常频率范围和频率偏差限值的规定　也有所不同。大部分标准均规定，当电网频率超出　表１０所示的正常运行范围时，在某些频率范围内可　以允许风机短时间运行。表１０给出了国内外标准　中对风电场正常运行时的频率范围。　表１Ｏ对风电场正常运行频率的规定　标准　行，　标准　耋　ＩＥＥＥ１００ｌ一　５９．Ｏ一　ＧＢ／Ｚ１９９６３—４９．５—　１９８８　６０．１　Ｈｚ　２ｏｏ５　５Ｏ．２　Ｈｚ　加拿Ａｌｂｅｒｔａ　省电力公司　５７～　国家电４９．５～　加拿大Ｑｕｅｂｅｃ　６１．７　Ｈｚ　网标准　５０．５　Ｈｚ　省电力公司　加拿ＣａｎＷＥＡ　５９．４一　德国Ｅ．Ｏｎ公司４７．５～　标准　６０．６　Ｈｚ　德国ＶＥＴ公司　５１．５　Ｈｚ　３．１．４谐波　ＧＢ／Ｚ　１９９６３与国网标准规定，当风电场采用带　电力电子变换器的风力发电机组或无功补偿设备　时，需要对风电场注入系统的谐波电流作出限制。　风电场所在的公共连接点的谐波注入电流应满足　ＧＢ／Ｔ　１４５４９—１９９３［３４］的要求，其中风电场向电网　注入的谐波电流允许值按照风电场装机容量与公共　连接点上具有谐波源的发／供电设备总容量之比进　行分配。风力发电机组的谐波测试与多台风力发电　机组的谐波叠加计算，应根据ＩＥＣ　６１４００—２１有关　规定进行。　在ＩＥＣ标准中，仅规定了整次谐波，在ＥＮ　５０１６０和Ｍｅａｓｎｅｔ标准中，不仅定义了整次谐波，而　且定义了间谐波和高次谐波。　压穿越ＬＶＲＴ（Ｌｏｗ　Ｖｏｌｔａｇｅ　Ｒｉｄｅ　Ｔｈｒｏｕｇｈ）就是当电　网故障或扰动引起的风电场并网点的电压跌落时，　在一定电压跌落范围内，风电机组能够不间断并网　运行。低电压穿越能力是指风电系统在并网点电压　跌落时，能够保持并网，并向电网提供无功功率，　持电网恢复，直到电网正常工作为止的能力。　３．２．１基本要求　各国对于低电压穿越的基本要求各不相同，但　可以用几个关键点大致描述：并网点电压跌落至某　一个最低限值　时，风电机组能维持并网运行　。　段时间ｔ，，且如果并网点电压值在一定时间限值ｔ　内恢复到一定电压水平　时，风电机组保持并网　运行。表１１给出了各国标准中对风电场低电压穿　越能力要求中Ｕ　，ｔ　，ｔ２，ｖ２等关键点的限值。　表ｌｌ各标准中对风电场低电压穿越能力关键点的规定　国网标准　２０％　６２５　９０％　美国标准　１５％　６２５　９０％　加拿大。　０　１５０　８５％　德国　高短路电流　Ｏ　１５Ｏ　９０％　低短路电流　１５％　６００左右　９０％　注：ａ．加拿大对风电场的ＬＶＲＴ规定，各省各地可以根据实际情　况进行相应修改，ＬＶＲＴ在２种情况可以简化，省级规定、系统影响　研究表明实际最大容量允许的地方；ｂ．２００１年之前，德国电网上的　风电机组在电网故障时都会切除，到２００１年时，有简单的要求。实现　故障后有功支持。２００３年之后提出更高要求，要求无功电流贡献以　控制电压。德国低电压穿越有两种情形：高短路电流和低短路电流。　３．２．２有功恢复　国网规定：对故障期间没有切出电网的风电场，　其有功功率在故障切除后快速恢复，以至少１０％额　定功率／秒的功率变化率恢复至故障前的值。　德国规定：有功输出在故障切除后立即恢复，并　且每秒钟至少增加额定功率的２０％。网络故障时，　机组必须能够提供电压扶持。如果电压降落幅度大　于机端电压均方根值的１０％，机组必须切换到支持　．．．——４０７．．．——　Ｖｏ１．３３　Ｎｏ．６　Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｐｏｗｅｒ　［１３］　Ｄｅｃ．２０１１　电压。机组必须在通过提供机端无功功率进行的故　障识别后２０　ｍ８内提供电压支持，无功功率的提供　必须保证电压每降落１％的同时无功电流增加２％。　此外，丹麦对于ＬＶＲＴ的要求具有双重电压降　落特性。它要求两相短路１００　ｍｓ后间隔３００　ｍｓ再　发生一次新的１００　ｍｓ短路时不发生切机。单相短　路１００　ｍｓ后间隔１　ｓ再发生一次新的１００　ｍ８电压　ＩＥＥＥ　１５４７．３—２００’７　Ｄｒｆｔａ　Ｇｕｉｄｅ　ｆｏｒ　Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ．Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｅｘ－　ｃｈａｎｇｅ，ａｎｄ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　ｏｆ　Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｅｄ　ｗｉｔｈ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｐｏｗｅｒ　Ｓｙｓｔｅｍｓ［Ｓ］．２００７．　［１４］　ＩＥＥＥ　Ｓｔｄ．１５４７．４—２００７　Ｉｓｌａｎｄ　Ｓｙｓｔｅｍｓ　ｗｉｔｈ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｐｏｗｅｒ　Ｓｙｓ—　ｔｅｍｓ［Ｓ］．２００７．　［１５］　ＩＥＥＥ　１５４７．５　Ｄｒｆｔａ　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｇｕｉｄｅｌｉｎｅｓ　ｆｏｒ　ｌｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｅｌｅｃｔｉｒｃ　Ｐｏｗｅｒ　Ｓｏｕｒｃｅｓ　Ｇｒｅａｔｅｒ　Ｔｈａｎ　１０　ＭＶＡ　ｔｏ　ｔｈｅ　Ｐｏｗｅｒ　Ｔｒａｎｓ—　ｍｉｓｓｉｏｎ　Ｇｒｉｄ『Ｓ］．２００７．　降落时要求也不发生切机。风电场应在电压重新到　［１６］　ＩＥＥＥ　１５４７．６　Ｄｒａｆｔ　Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ　Ｐｒａｃｔｉｃｅ　ｆｏｒ　Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇ　Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　ｗｉｔｈ　Ｅｌｅｃｔｉｃ　Ｐｏｗｅｒｒ　Ｓｙｓｔｅｍｓ　Ｄｉｓｔｉｒｂｕｔｉｏｎ　达０．９　ｐｕ以上后，不迟于１０　８发出额定功率。电压　Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ　Ｎｅｔｗｏｒｋｓ［Ｓ］．２００７．　降落期间，并网点的有功功率应满足以下条件：在电　［１７］　薛迎成，邰能灵．国际上分布式电源的互联标准介绍［Ｊ］．南　压恢复到０．９　ｐｕ后，应在不迟于１０　ｓ内满足与电网　方电网技术，２００８，２（６）：１３—１７．　的无功功率交换要求。电压降落期间，风电场必须　［１８］　ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ　Ｒ　５．３０　ｍｉｌｌｂｎａｋ，Ｌｏｎｄｏｎ　ＳＷ１Ｐ　４ＲＤ［ｚ］．　尽量发到风电场标称电流１．０倍的无功电流。　１９９１．　［１９］　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｒｅｐｏ￣Ｎｏ　ｌ　１３　Ｒｅｖｉｓｉｏｎ　１（１９９５）：“　４结束语　Ｎｏｔｅｓ　ｏｆ　ｇｕｉｄａｎｃｅ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｅｍｂｅｄｄｅｄ　ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ　ｐｌａｎｔ　ｔｏ　５　ＭＷ　ｆｏｒ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｐａｒａｌｌｅｌ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｐｕｂｌｉｃ　ｅｌｅｃｔｉｒｃｉｔｙ　ｓｕｐ—　新能源发电并网会对电力系统的电能质量，保　ｐｌｉｅｒｓ’ｄｉｓｔｉｒｂｕｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍｓ”Ｔｈｅ　Ｅｌｅｃｔｉｒｃｉｔｙ　Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ，３０　Ｍｉｌ１．　护与控制等方面带来影响，在制定并网标准中应该　ｂａｎｋ，Ｌｏｎｄｏｎ　ＳＷ１Ｐ　４ＲＤ［Ｊ］．１９９５，２３（２１）：２５—２８．　重点予以关注。目前，除了光伏发电和风力发电，中　［２Ｏ］　ＧＢ／Ｔ　１９９３９—２００５光伏系统并网技术要求［Ｓ］．２００５．　ＧＢ／Ｔ　１９９３９—２００５　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ｒｅｑｕｉｅｒｍｅｎｔｓ　ｆｏｒ　ｇｒｉｄ　ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ　国还没有制定针对其他形式新能源发电并网的技术　０ｆＰＶ　ｓｙｓｔｅｍ［Ｓ］．２００６．　标准和规范，而已制定的标准还不够成熟，尚需进一　［２１］　日本太阳光发电协会．刘树民，宏伟译．太阳能光伏发电系统　步发展和完善。　的设计与施工［Ｍ］．北京：科学出版社，２００６．　［２２］　ＧＢ／Ｚ　１９９６４—２００５光伏发电站接人电力系统技术规定［Ｓ］．　参考文献：　２ＯＤ５．　ＩＥＥＥ　９２９—２０００　ＩＥＥＥ　Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ　Ｐｒａｃｔｉｃｅ　ｆｏｒ　Ｕｔｉｌｉｔｙ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ　［２３］　国家电网公司一２００９光伏电站接人电网技术规定（试行）　ｏｆ　Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ（ＰＶ）Ｓｙｓｔｅｍｓ［Ｓ］．２０００．　［Ｓ］．２００９．　ａｄａｒｄ　ｆｏｒ　Ｅｌｅｃｔｉｒｃ　Ｐｏｗｅｒ　Ｓｙｓ—　［２］　Ｐｈｏｔｏｖｏｈａｉｃ　Ｐｏｗｅｒ　Ｓｙｓｔｅｍｓ　ａｎｄ　ｔｈｅ　２００５　Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｅｌｅｃｔｉｒｃａｌ　Ｃｏｄｅ：　［２４］　ＡＮＳＩ　Ｃ８４．１　Ａｍｅｒｉｃａｎ　Ｎａｔｉｏｎａｌ　ＳｔｎＳｕｇｇｅｓｔｅｄ　Ｐｒａｃｔｉｃｅｓ［Ｓ］．２００５．　ｔｅｍｓ　ａｎｄ　Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　Ｖｏｌｔａｇｅ　Ｒａｔｉｎｇｓ（６０　Ｈｚ）［Ｓ］．２００９．　［３］　ＵＬ　１７４１—２００１　Ｉｎｖｅｒｔｅｒｓ．Ｃｏｎｖｅｒｔｅｍ．ａｎｄ　Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｓ　ｆｏｒ　Ｕｓｅ　ｉｎ　［２５］　ＩＥＥＥ　Ｓｔｄ　５１９—－１９９２　ＩＥＥＥ　Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ　Ｐｒａｃｔｉｃｅｓ　ａｎｄ　Ｒｅ—　Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ　Ｐｏｗｅｒ　Ｓｙｓｔｅｍｓ［Ｓ］．２００１．　ｑｕｉｅｒｍｅｎｔｓ　ｆｏｒ　Ｈａｒｍｏｎｉｃ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　ｉｎ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　Ｐｏｗｅｒ　Ｓｙｓｔｅｍ［Ｓ］．　２００４．　［４］　ＩＥＣ　６１４００—１　Ｓａｆｅｔｙ　Ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ［Ｓ］．２００４．　［５］　ＩＥＣ　６１４００—２　Ｓａｆｅｔｙ　Ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ　ｆｏｒ　Ｓｍａｌｌ　Ｗｉｎｄ　Ｔｕｒｂｉｎｅ　Ｇｅｎ＇　［２６］　ＩＥＣ　６１７２７—２００４　Ｐｈｏｔｏｖｏｈａｉｃ（ＰＶ）ｓｙｓｔｅｍｓ－－Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ｅｒａｔｏｒｓ『Ｓ１．２００４．　ｔｈｅ　ｕｔｉｌｉｔｙ　ｉｎｔｅｒｆａｃｅ［Ｓ］．２００４．　［６］　ＩＥＣ　６１４００—１２　Ｗｉｎｄ　Ｔｕｒｂｉｎｅ　Ｐｏｗｅｒ　Ｐｅｆｒｏｒｍａｎｃｅ　Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　［２７］　ＧＢ／Ｔ　１２３２６—２００８电能质量一电压波动和闪变［Ｓ］．２００８．　Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ『Ｓ１．２００４．　［２８］　国家电网公司一２００９风电场接入电网技术规定（修订版）　［７］ＩＥＣ　６１４００—２１　Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　ａｎｄ　Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｐｏｗｅｒ　Ｑｕａｌｉｔｙ　［Ｓ］．２００９．　Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　Ｇｒｉｄ　Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ　Ｗｉｎｄ　Ｔｕｒｂｉｎｅｓｆ　Ｓ］．２００４．　［２９］　ＧＢ／Ｚ　１９９６３—２００５风电场接入电力系统技术规定［ｓ］．　『８］　ＡＮＳＩ／ＩＥＥＥ　Ｓｔｄ　１０２１—１９８８　ＩＥＥＥ　Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ　Ｐｒａｃｔｉｃｅ　ｆｏｒ　Ｕ．　２００５．　ｔｉｌｉｔｙ　Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｓｍａｌｌ　Ｗｉｎｄ　Ｅｎｅｒｇｙ　Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍ　［３Ｏ］　ＧＢ／Ｔ　１２３２５—２００８电能质量一供电电压偏差［Ｓ］．２００８．　ｏｒ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｉｎｇ　Ｄｉｓｐｅｍｅｄ　『Ｓ］．１９８８．　［３１］　ＩＥＥＥ　Ｓｔｄ　１００１—１９８８　ＩＥＥＥ　Ｇｕｉｄｅ　ｆＳｔｏｒａｇｅ　ａｎｄ　Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　Ｆａｃｉｌｉｔｉｅｓ　ｗｉｔｈ　Ｅｌｅｃｔｉｒｃ　Ｕｔｉｌｉｔｙ　Ｓｙｓｔｅｍ　［９］　薛迎成，邰能灵，杨兴武，等．美国和欧洲的分布式发电互联技　术准则比较［Ｊ］．华东电力，２００９，３７（３）：４０６—４１１．　ｆＳ１．１９９８．　ｆ　１０　１　ＩＥＥＥ　Ｓｔｄ　１５４７—２００３　ＩＥＥＥ　Ｓｔａｎｄａｒｄ　ｆｏｒ　Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｅｔｉｏｎｓ　Ｄｉｓ．　［３２］　风电机组测试研讨会会议资料．风电机组测试研讨会．北　ｔｒｉｂｕｔｅｄ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　ｗｉｔｈ　Ｅｌｅｃｔｉｒｃ　Ｐｏｗｅｒ　Ｓｙｓｔｅｍ［Ｓ］．２００３．　京：２００７．１０．　『１１］ＩＥＥＥ　Ｓｔｄ　１５４７．１—２００５　ＩＥＥＥ　Ｓｔａｎｄａｒｄ　Ｃｏｎｆｏｒｍａｎｃｅ　Ｔｅｓｔ　Ｐｍ．　［３３］　ＩＥＥＥ　Ｓｔｄ　１４５３—－２００４　ＩＥＥＥ　Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ　Ｐｒａｃｔｉｃｅ　ｏｆｒ　Ｍｅ８８ｕｒｅ．　ｃｅｄｕｒｅ￥ｆｏｒ　Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇ　Ｄｉｓｔｉｒｂｕｔｅｄ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　ｗｉｔｈ　ｍｅｎｔ　ａｎｄ　Ｌｉｍｉｔｓ　ｏｆ　Ｖｏｌｔａｇｅ　Ｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎｓ　ａｎｄ　Ａｓｓｃｏｉａｔｅｄ　Ｌｉｇｈｔ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｐｏｗｅｒ　Ｓｙｓｔｅｍｓ『Ｓ１．２ｏ０５．　Ｆｌｉｃｋｅｒ　ｏｎ　ＡＣ　Ｐｏｗｅｒ　Ｓｙｓｔｅｍｓ［Ｓ］．２００４．　［１２］ＩＥＥＥ　１５４７．２—２００７　Ｄｒａｆｔ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｇｕｉｄｅ　ｏｆｒ　ＩＥＥＥ　Ｓｔｄ　１５４７　［３４］　ＧＢ／Ｔ　１４５４９—１９９３电能质量一公用电网谐波［Ｓ］．１９９３．　（责任编辑郭金光）　—２００３，ＩＥＥＥ　Ｓｔａｎｄａｒｄ　ｆｏｒ　Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇ　Ｄｉｓｔｉｌｂｕｔｅｄ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　ｗｉｔｈ　Ｅｌｅｃｔｉｒｃ　Ｐｏｗｅｒ　Ｓｙｓｔｅｍｓｆ　Ｓ］．２００３．　－－－－——４０８