Q/GDW 12207-2022 继电保护整定计算用新能源场站建模导则
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Q/GDW
国家电网有限公司企业标准
Q/GDW12207—2022
继电保护整定计算用新能源场站建模导则
Guideline for modeling of renewable energy station for protection setting calculation
2022-01-29发布 2022-01-29实施
国家电网有限公司 发布
1范围
本标准规定了继电保护整定计算用风电场与光伏发电站数学模型的建立原则、方法和要求。
本标准适用于接入110(66)kV及以上电压等级电网的风电场与光伏发电站。接入35kV及以下电压等级电网的风电场与光伏发电站可参照执行。
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/T14285继电保护和安全自动装置技术规程
GB/T15544.1三相交流系统短路电流计算第1部分：电流计算
GB/T19963风电场接入电力系统技术规定
GB/T19964光伏发电站接入电力系统技术规定
GB/T32826光伏发电系统建模导则
GB/T32900光伏发电站继电保护技术规范
DL/T559220kV~750kV电网继电保护装置运行整定规程
DL/T5843kV~110kV电网继电保护装置运行整定规程
DL/T1631并网风电场继电保护配置及整定技术规范
DL/T1870电力系统网源协调技术规范
NB/T31075风电场电气仿真模型建模及验证规程
Q/GDW11420省级及以上电网继电保护一体化整定计算技术规范
3术语和定义
GB/T14285、GB/T199632011、GB/T199642012、DL/T559和DL/T584界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
逆变器inverter
将直流电变换成交流电的设备。
注：本标准中逆变器均指光伏并网逆变器。
3.2
变流器converter
能实现完整换流功能的电气装置。
注：本标准中变流器均指风电机组并网变流器。
3.3
新能源场站renewable energy station
集中接入电力系统的风电场或光伏发电站。
3.4
低电压穿越low voltage ride through
当电力系统事故或扰动引起并网点电压跌落时，在一定的电压跌落范围和时间间隔内，新能源场站能够保证不脱网连续运行。
3.5
受控电流源control led current source
输出受电压或电流控制的电流源。
3.6
正序分量positive sequence component
对称分量法的一个分量，存在于正弦量的对称和非对称三相系统中，由式(1)定义。
4总则
4.1新能源场站继电保护整定计算模型（下文简称整定计算模型）应能满足电力系统继电保护整定计算的需求，应方便在广泛使用的继电保护整定计算软件中实现。
4.2新能源并网装机容量达到较高比重（占电源总容量20%及以上）的电网，宜考虑新能源提供的短路电流对继电保护整定计算的影响。
4.3受变流器（逆变器）电力电子器件承受能力及内部控制保护策略等影响，新能源场站具有短路电流受限特性，新能源场站不应按照常规发电机组或负荷进行简化处理。新能源发电基本原理参见附录A。
4.4新能源场站整定计算模型可仅考虑新能源机组在故障情况下的电气特性，忽略正常运行时输出电流，以便于日常使用、维护并避免过多增大计算工作量。
4.5同一新能源场站或者经同一高压汇集母线送出的场站内，具备相同模型和参数的新能源机组可以用一台机组进行等值。在合并时应考虑线路阻抗、变压器阻抗、与故障点的电气距离等因素对故障电压和短路电流的影响。不同类型、不同参数的新能源机组宜采用不同的机组等值。
4.6新能源场站不应采用恒定电压源串联等值阻抗模型，宜采用受控电流源模型，相关模型参数应能方便地通过试验测量及仿真计算确定，或从制造厂家处获取。
4.7新能源场站整定计算建模应遵循以下原则：
a)考虑电力设备最严苛运行特性：
b)不考虑故障过程随时间的变化，仅考虑稳态量；
c)不计短路电流的衰减；
d)使用等效电路模拟动态元件，考虑主要因素，简化计算；
e)不计负荷电流的影响。
4.8新能源场站整定计算模型参数应采用标幺值，基准电流采用基准容量及平均电压计算，新能源场站额定容量宜选取场站内全部机组额定功率之和。
4.9应研究、实测和建立整定计算用新能源场站的精细模型和参数，不断提高计算精度。整定计算中应使用合理的模型和参数，以保证满足所要求的精度。
4.10整定计算软件应能适应新能源场站建模要求，必要时应采用迭代计算，并兼顾计算规模、精度和效率。
4.11为简化计算，与新能源场站电气距离较远的厂站在整定计算时可不考虑新能源短路电流的影响：故障持续时间超过2s新能源机组将脱网，此时也不考虑新能源短路电流的影响。
4.12新能源场站整定计算数据交互模型应满足Q/GDW11420相关规定，具体功能要求可参考附录B。