1、 ICS CCS 备案号：NB/T XXXXXXXX分布式电源孤岛运行控制规范Operation and control specification for distributed island （初稿）XXXX-XX-XX 发布 XXXX-XX-XX 实施国 家 能 源 局 发 布NB中华人民共和国行业标准ICS备案号： I目 次前 言 II1 范围 12 规范性引用文件 13 术语和定义 14 基本要求 25 分布式电源孤岛转换控制 .26 有功控制与电压调节 37 分布式电源孤岛系统监控 38 通信 49 继电保护与安全自动装置 510 分布式电源孤岛系统黑启动控制 .5II前 言本标准
2、的编写格式和规则符合 GB/T 1.1标准化工作导则 第 1部分：标准的结构和编写规则的要求。本标准由中国电力企业联合会提出并归口。本标准起草单位：中国电力科学研究院、国网浙江省电力公司电力科学研究院。本标准主要起草人： 本标准在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化中心（北京市宣武区白广路二条 1号，100761） 。1分布式电源孤岛运行控制规范1 范围本标准规定了分布式电源在计划孤岛运行状态下应满足的运行控制要求。本标准适用于以同步发电机、感应发电机、变流器等形式接入35kV及以下电压等级电网的分布式电源。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
3、用文件，仅所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/T 12325 电能质量 供电电压偏差GB/T 12326 电能质量 电压波动和闪变GB/T 14285 继电保护和安全自动装置技术规程GB/T 14549 电能质量 公用电网谐波GB/T 15543 电能质量 三相电压不平衡GB/T 15945 电能质量 电力系统频率偏差DL/T 584 3kV110kV 电网继电保护装置运行整定规程DL/T XXX 分布式电源接入电网运行控制规范3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。3.1 孤岛 islanding公共电网故障、检修或其它原
4、因造成局部区域停电时，停电区域内分布式电源仍保持对该区域部分负荷继续供电的状态。孤岛现象可分为非计划性孤岛现象和计划性孤岛现象。非计划性孤岛现象 unintentional islanding非计划、不受控地发生孤岛现象。计划性孤岛现象 intentional islanding按预先设置的控制策略，有计划地发生孤岛现象。3.2 分布式电源孤岛系统 distributed resource islanding system由分布式电源、就地负荷及相关保护、监视及控制装置构成的在计划孤岛运行状态下形成的独立于公共电网运行的自治系统。3.3分布式电源孤岛系统并网点 point of interco
5、nnection with distributed resource islanding system分布式电源孤岛系统与电网的公共连接点。23.4 不停电切换方式 non-blackout switching分布式电源孤岛系统内负荷不停电条件下进行的并离网转换操作。3.5 停电切换方式 blackout switching切除负荷且分布式电源孤岛系统内部分布式电源退出运行后，分布式电源孤岛系统进行的并离网转换操作。3.6 管控层 manage and control level分布式电源孤岛系统监控和管理中心，主要实现对分布式电源、负荷及孤岛系统并网点的数据采集与监控、频率/有功功率控制、电
6、压/无功调节、保护与并离网控制。3.7 单元层 unit level分布式电源孤岛系统内对各电源设备和负荷进行监控的中间层，对其所管辖范围内的分布式电源、负荷和并网点进行信息汇集、处理、监视、保护、控制，同时具有与管控层进行信息交互的能力。3.8 负荷单元 load unit分布式电源孤岛系统为进行分组监控和管理，根据各负荷位置、重要等级形成的负荷集合，集合内可包含一个或多个负荷。3.9 孤岛系统黑启动 black start of islanding system分布式电源孤岛系统在无电情况下，通过内部具有自启动能力分布式电源的启动，带动无自启动能力的电源，逐渐扩大系统恢复范围，最终实现整个
7、孤岛系统的恢复供电。4 基本规定4.1 分布式电源孤岛系统只能通过一个电气连接点与配电网连接，当存在一个以上电气连接点时，应具有相应闭锁和切换机制，且在该电气连接点进行计划性并离网转换。4.2 分布式电源孤岛系统与电网的电气连接点应安装可闭锁、具有接地功能、有明显断开点的开断设备，具备开断故障电流的能力，能够就地或远方操作。4.3 只有当公共电网失电时，分布式电源方可按照预先设置的并离网转换策略转入计划孤岛运行状态。4.4 计划孤岛运行状态下，分布式电源孤岛系统应依据计划性孤岛运行方案和措施控制电源出力。4.5分布式电源孤岛系统应配置计算机监控系统，且能实现对孤岛系统内各主要元件可靠、合理、完
8、善的监视、测量、控制，宜具备遥测、遥信、遥调、遥控等远动功能。4.6接入 1035kV 电压等级的分布式电源孤岛系统通信和自动化电源应能保证其与配电网的可靠通信。4.7 分布式电源孤岛系统计划孤岛运行情况下保护配置应与中性点接地方式相适应。4.8 分布式电源孤岛系统内至少应包含一个具备电压、频率及功率调节能力的分布式电源，如需具有黑启动能力，则至少包含一个具有自启动能力的电源，且具备黑启动方案和措施。35 分布式电源孤岛转换控制5.1 离网转换控制5.1.1分布式电源孤岛系统应按照预先设置的控制策略进行计划性离网转换。5.1.2 分布式电源孤岛系统由并网转入离网模式时，可采用不停电切换或停电切
9、换方式。5.2 并网转换控制5.2.1分布式电源孤岛系统离网后，在电网电压和频率恢复到正常范围之前，分布式电源孤岛系统不允许并网；在电网电压和频率恢复正常后，接入 10(6)35kV 配电网的分布式电源孤岛系统，应得到当地电网运营管理部门的允许后方能重新接入电网；接入 220/380V 配电网的分布式电源孤岛系统，延时 20s后方可恢复并网。 5.2.2 分布式电源孤岛系统由离网转入并网模式时，可采用不停电切换或停电切换方式。5.2.3 不停电切换方式下，应减小对配电网的冲击。5.2.4 停电切换方式下，切除负荷且内部分布式电源退出运行后，分布式电源孤岛系统再并入电网；并网完成后，启动孤岛系统
10、内部分布式电源并投入负荷，分布式电源的启动应满足分布式电源接入电网运行控制规范相关要求。5.3 转换过程的电能质量要求5.3.1 分布式电源孤岛系统离网转并网时，并网点的电压偏差、电压波动和闪变、谐波、三相电压不平衡及频率偏差应分别满足 GB/T 12325、GB/T 12326、GB/T 14549、GB/T 15543、GB/T 15945 的相关规定。5.3.2 在转换过程中分布式电源孤岛系统与电网并网点的电能质量不满足要求时，分布式孤岛监控系统应产生报警信息；接入 10(6)35kV 配电网的分布式电源孤岛系统，其运营管理方应将报警信息上报至电网运营管理机构；接入 220/380V配电
11、网的分布式电源孤岛系统，其运营管理方应记录报警信息以备电网调度机构查阅。6 有功控制与电压调节6.1 在负荷冲击、分布式电源出力突变或单个元件故障情况下，分布式电源孤岛系统应能保持动态稳定。6.2 分布式电源孤岛系统可通过调节系统内各个电源或无功补偿装置的无功输出实现电压控制。6.3 分布式电源孤岛系统内电源需要同时调节有功功率和无功功率时，宜优先保障有功功率调节；无功功率调节优先使用就地无功补偿装置/设备。6.4 分布式电源孤岛系统内电源有功输出应留有裕度，保证对孤岛系统内有功波动具有一定的调节能力；同时应提供足够的无功备用容量，具体量值由分布式能源情况及负荷运行特性等因素决定。6.5 分布
12、式电源孤岛系统应通过调节系统内各个电源功率输出及投切负荷实现功率平衡。6.6 在保证功率平衡的条件下，分布式电源孤岛系统内可再生能源发电宜以最大功率输出方式运行，并根据负荷需求适当控制其它类型电源出力。6.7 分布式电源孤岛系统并网后其内部分布式电源运行控制应满足分布式电源接入电网运行控制规范相关要求。7 分布式电源孤岛系统监控7.1 监控系统可由管控层、单元层和网络设备等构成，并采用分层、分布、开放式网络系统实现连接，系统体系结构如图 1所示：4其他相关应用系统 （ 配电自动化 、 用电信息采集系统等 ）分布式电源孤岛监控系统管控层电源单元监控电源单元监控负荷单元监控孤岛并网单元监控负荷孤岛
13、系统并网点单元层通信网电源电源图 1 分布式电源孤岛监控系统体系结构图7.2 监控系统管控层和单元层设备宜分别按实际建设规模配置，并考虑至少3年的发展规模。7.3 监控系统通信网络宜采用以太网连接，应具备与相关系统进行数据交换接口。7.4 分布式电源孤岛系统监控层的信息安全防护应满足电力二次系统安全防护规定的要求。7.5 监控系统宜设置时钟同步系统并具备同步脉冲输出接口和数字接口。7.6 电源单元监控应实时监测各电源发电量、电源输出电压、电流、有功、无功发电信息等信息，风力、光伏发电还需监测相关环境参数信息，储能装置需监测电池状态信息；可与管控层配合完成装置运行状态的控制和切换，并通过软件硬件
14、保护实现电源设备安全运行。7.7 负荷单元监控应实时监测负荷用电量、电压、电流、有功、无功等信息；可与管控层配合对负荷按重要等级进行管理及控制，并通过软件硬件保护实现快速切除负荷侧故障。注：按位置分组的负荷单元还应对单元内负荷按重要等级进行分级管理。7.8 并网点单元监控应实时监测孤岛系统并网点电压、电流、有功、无功等信息，可根据并离网切换策略，配合管控层完成并离网安全操作，并具备并网点的保护功能。7.9 管控层应通过单元层进行数据采集、数据处理、遥控、有功功率控制、无功功率控制，并具有人机交互、报警、对时等基本功能；依据系统需求可扩展通信网络监视、系统网络管理、事件处理、数据统计分析及协调控
15、制，以及与配电自动化、用电信息采集等相关应用系统进行信息交互的功能。8 通信8.1 分布式电源孤岛系统通信应满足监控、管理、保护、通话等业务对通道及通信速率的要求，并预留与配电网监控系统通信接口，同时宜具有可扩展性。8.2由多种类型电源和负荷组成的分布式电源孤岛系统，可采用分层的通信结构，但不宜超过 3层。8.3分布式电源孤岛系统应根据地区电力通信网现状并结合地区电力系统通信规划确定与配电网的通信方式，可采用公网通信、专网通信等。8.4 接入 10(6)35kV 配电网的分布式电源孤岛系统，其通信通道的误码率应优于 1*10-5，平均无故障时间应大于等于 26000h。58.5 接入 10(6
16、)35kV 配电网的分布式电源孤岛系统，其通信和自动化设备备用电源应保证能够至少运行 2小时。9 继电保护与安全自动装置9.1分布式电源孤岛系统的涉网保护和安全自动装置，应与其所接入电网的保护和安全自动装置相配合；分布式电源孤岛系统内部的继电保护与安全自动装置应配置合理。9.2 分布式电源孤岛系统的安全自动装置，应以系统安全稳定计算分析结果为基础，依据孤岛系统电网结构、运行特点、用户可靠性要求及通信通道情况等条件合理配置，其技术条件应满足 GB/T 14285的要求。9.3 依据分布式电源孤岛系统结构，应按 DL/T 584所规定的继电保护运行整定规程进行整定计算；当灵敏性与选择性难以兼顾时，
17、应首先考虑以满足灵敏度为主，防止保护拒动。9.4 分布式电源孤岛系统的保护与自动装置应每年进行整定值校验。9.5 当分布式电源孤岛系统运行方式调整使系统故障特性发生较大改变时，继电保护及安全自动装置应重新进行运行整定。10 分布式电源孤岛系统黑启动控制10.1需要进行黑启动的分布式电源孤岛系统应制定相应的黑启动方案10.2 黑启动方案中应包括恢复步骤、恢复过程中的风险管控和应急措施，其保护、监控、通信、开关及安全自动装置均应满足自启动和逐步恢复供电的特殊要求。10.3 分布式电源孤岛系统应根据孤岛内电源配置，优先选择具备自启动能力、调节能力强的分布式电源作为黑启动电源。10.4 分布式电源孤岛系统在恢复启动过程中应保持有功、无功功率平衡，按照黑启动方案投退、调整继电保护和安全自动装置。10.5 分布式电源孤岛系统黑启动过程：a) 断开分布式电源孤岛系统内的全部负荷；b) 根据黑启动电源的特性和运行方式完成黑启动电源的启动；c) 启动其它具有调频调压能力的分布式电源。d) 根据系统失电前纪录的各节点负荷大小、以及当前系统发电容量，根据系统功率平衡约束和潮流约束，考虑系统中已投入运行的分布式电源特性，投入适量的负荷。e) 根据系统的潮流约束和稳定约束，投入系统内无调频调压能力的分布式电源，逐级投入负荷。
