1、ICS XXX.XXF XX T/CEC中 国 电 力 企 业 联 合 会 标 准T/CEC XXXXX201X并网型交直流混合微电网运行与控制技术规范Specification of operation and control for hybrid AC&DC microgrids connecting to grids（征求意见稿）201X-XX-XX 发布 201X-XX-XX 实施中 国 电 力 企 业 联 合 会 发 布T/CEC XXXXX201XI目 次前言 II1 范围 12 规范性引用文 件 13 术语和定义 14 基本规定 25 并网运行 36 独立运行 77 运行模式切换
2、 88 继电保护与安全自动装置 99 通信与自动化 .1010 防雷与接地 11T/CEC XXXXX201XII前 言本标准按照GB/T 1.1-2009标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写规则给出的规则编写。本标准由全国微电网与分布式电源并网标准化技术委员会提出并归口。本标准主要起草单位：本标准参与起草单位：本标准主要起草人：本标准为首次制定。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管理中心（北京市白广路二条一号，100761）。T/CEC XXXXX201X1并网型交直流混合微电网运行与控制技术规范1 范围本标准规定了并网型交直流混合微电网的运行与控制技术要求，包
3、括并网运行、独立运行、运行模式切换、继电保护与安全自动装置、通信与自动化、防雷与接地的要求。本标准适用于接入35kV及以下电压等级电网的交直流混合微电网系统。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 14050 系统接地的型式及安全技术要求GB/T 14549 电能质量 公用电网谐波GB/T 15543 电能质量 三
4、相电压不平衡GB/T 19862 电能质量 监测设备通用要求GB/T 24337 电能质量 公用电网间谐波GB 26859 电力安全工作规程 电力线路部分GB 26860 电力安全工作规程 发电厂和变电站电气部分GB/T 33589 微电网接入电力系统技术规定GB/T 34129 微电网接入配电网测试规范GB 50057 建筑物防雷设计规范GB/T 50064 交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范GB/T 50065 交流电气装置的接地设计规范DL/T 584 3kV110kV 电网继电保护装置运行整定规程DL/T 995 继电保护和电网安全自动装置检验规程DL/T 969 变电站运行导
5、则电力监控系统安全防护规定 国家电力监管委员会2014年第14号令电力监控系统安全防护总体方案等安全防护方案和评估规范 国能安全201536号3 术语和定义T/CEC XXXXX201X2下列术语和定义适用于本部分。3.1 微电网 microgrid由分布式发电、用电负荷、配电设施、监控、保护和自动化装置等组成（必要时含储能装置），是一个能够基本实现内部电力电量平衡的小型供用电系统。微电网分为并网型微电网和独立型微电网。3.2 交直流混合微电网 hybrid AC/DC microgrid同时具有交流负荷和直流负荷，且内部能够实现交流系统和直流系统间能量交换的微电网。3.3 交直流双向变换器
6、AC/DC converter交直流混合微电网中，实现交流系统和直流系统间实现电能双向转换的设备。4 基本规定4.1 新建、改(扩)建的交直流混合微电网投入运行前应通过工程验收，并有相应资质的单位或部门出具的测试报告，测试项目和测试方法应符合 GB/T 34129 的规定，测试结果应满足合 GB/T 33589 的要求。4.2 交直流混合微电网应设立运营管理机构，统一负责微电网运行管理、维护、检修等工作，运行维护人员应具备相应资质。4.3 交直流混合微电网接入电网前，其运营管理方应与电网企业按照统一调度、分级管理的原则，签订并网调度协议和/或发用电合同。4.4 交直流混合微电网运行应根据 GB
7、 26860、GB 26859 的规定，结合现场实际制定现场安全规程、应急预案和运行规程。4.5 接入 10kV35kV 公用电网的交直流混合微电网，其运行应满足如下要求：a) 运营管理方应根据电网调度机构的要求按时报送发、用电计划和/或联络线交换功率计划。b) 涉网设备发生故障或出现异常时，其运营管理方应收集相关信息并报送电网调度机构。c) 公共电网检修、故障抢修或其他紧急情况下，电网调度机构可直接限制交直流混合微电网的交换功率直至要求微电网转为独立运行。d) 运营管理方应根据电网调度机构的要求，报送年度检修计划。在涉网设备检修前，应得到电网调度机构许可；工作结束后，应向电网调度机构报告。e
8、) 交直流混合微电网与配电网交换电量一般不超过负荷年用电量的 50%。4.6 交直流混合微电网内开关、变压器等电气一次设备运行，继电保护、监控、通信等二次设备运行应满足 DL/T 969 的要求。4.7 接入微电网交流系统的分布式电源应符合 NB/T 32015 的要求, 接入直流系统的分布式电源应符合运行规程的要求。T/CEC XXXXX201X34.8 交直流混合微电网并网点的电压偏差、谐波、间谐波、波动与闪变、电压不平衡应分别满足GB/T 12325、GB/T 14549、GB/T 24337、GB/T 12326、GB/T 15543 的要求。4.9 交直流混合微电网直流系统，1500
9、V 以下等级的直流供电电压偏差范围不大于标称电压的15%，1500V（含）18kV 等级的直流供电电压偏差范围不大于标称电压的 20%，直流电压纹波系数不大于 2%，直流系统定电压控制时，直流电压的稳压精度不超过2%。4.10 交直流混合微电网在运行过程中出现异常或有报警信号时，应查找异常原因，采取相应措施及时处理设备缺陷，必要时退出经济运行控制策略，投入应急控制策略。当异常会影响并网设备安全运行或联络线功率控制时，应向电网调度机构报告。4.11 交直流混合微电网在运行过程中发生故障时，应按应急预案和安全工作规程，立即采取相应措施停机隔离，防止故障扩大并及时上报。若发生人身触电、设备爆炸起火时
10、，应先切断电源进行抢救和处理。5 并网运行5.1 联络线有功功率控制5.1.1 交直流混合微电网应具备并网点有功功率控制能力，控制方式分为调度控制和就地厂站控制方式。调度控制方式分为计划曲线控制和调度指令控制，调度指令可包括定功率、功率变化裕度、最大功率变化率、最大发电功率、最大用电功率，或者上述控制参数的组合。5.1.2 接入 10kV35kV 配电网的交直流混合微电网，其并网点有功功率运行应满足如下要求：a) 应按时向电网调度机构报送微电网发/用电量、最大发/用电功率，并根据现场设备运行状态滚动更新。b) 应能根据电网调度机构确定的有功功率控制方式、调度指令，调节联络线有功功率，运行中交换
11、功率应在电网调度机构许可范围内。c) 运行于跟踪调度计划曲线方式时，应按时报送联络线功率计划曲线，运行中应按照电网调度机构确认后的调度计划曲线执行。d) 当需要同时调节输出有功功率和无功功率时，在并网点电源偏差符合 GB/T 12325 规定的前提下，宜优先保障有功功率输出。5.1.3 接入 380V 公网的交直流混合微电网，若向公用电网输送电量，并网点最大交换功率、最大功率变化率应能够根据电网运营管理机构要求远程或就地设定。5.2 联络线无功电压控制5.2.1 交直流混合微电网宜具备联络线定功率因数控制、定无功功率控制、无功电压下垂控制等无功电压控制功能。5.2.2 接入 10kV35kV
12、配电网的交直流混合微电网，并网点功率因数应能在 0.98(超前) 0.98(滞后)范围内连续可调。T/CEC XXXXX201X45.2.3 接入 10kV35kV 用户内部电网的交直流混合微电网，宜具备无功控制功能；微电网运营管理方宜根据无功就地平衡、保障电压合格率、保障公共连接点功率因数合格原则，控制无功功率和并网点电压。5.2.4 接入 10kV35kV 配电网的交直流混合微电网，应能根据电网调度机构确定的无功电压控制方式，调节并网点定功率因数；或在其无功输出范围内参与无功电压调节，其调节方式、参考电压及电压调差率等参数可由电网调度机构设定。5.2.5 接入 380V 电网低压母线的交直
13、流混合微电网，应能根据电网运营管理部门下达的定功率因数定值运行，并网点功率因数应能在 0.95(超前)0.95(滞后)范围内可调。5.3 功率控制策略5.3.1 接入交直流混合微电网内部的分布式电源、负荷、交直流转换设备的功率由微电网功率控制策略实时调节，功率控制准则应同时满足功率平衡约束（公式 1），以及电压、电源出力、储能荷电状态等边界约束（公式 2）。（1）exch .=batAClcondisAConDDexctlcisPPQQ式中：P、Q有功功率、无功功率；Pexch、Q exch微电网与电网间的交换功率，微电网吸收功率为正；Pbat、Q bat储能单元功率，充电为正，AC、DC分别
14、为交流侧、直流侧；Pl、Q l负荷功率，AC 为交流侧，DC 为直流侧；Pcon、Q con 交直流双向变换器功率，交流流向直流为正；Pdis、Q dis除储能系统外分布式电源功率功率，发出为正。（2）&. max.&.min. max.&.inmaxax.rgax.rgACDj ACDjDCAjdsidisidisiCsischeADjbtACDjcheACDjbUSOSOPPS.ax.max.tjbtconkconk式中：UDC、S直流电压、视在功率；SOCj储能单元荷电状态，j 为储能单元编号；Pmin.dis、P max.dis除储能系统外的分布式电源发电有功功率上下限，i 为分布式电
15、源编号；T/CEC XXXXX201X5Smin.dis、S max.dis除储能系统外的分布式电源发电视在功率上下限；Pmax.charge、P max.discharge储能单元最大充电有功功率和最大放电有功功率；Smax.bat储能单元允许最大视在功率；Pmax.con交直流双向变换器允许最大有功功率，k 为交直流双向变换器编号；Smax.con、P max.con、交直流双向变换器允许最大视在功率；5.3.2 交直流混合微电网直流侧电压控制宜采用电流/电压下垂控制方式，直流电压控制源宜按照如图 1 所示的下垂控制方式运行,其控制方程见公式 3。 （3）DCnspDCUKI式中：UDC直
16、流电压；Unsp电压下垂曲线锚点，零功率下目标电压设定值；K电压下垂曲线斜率；IDC电压控制源电流。5.3.3 交直流混合微电网根据系统参数整定直流电压下垂控制系数 K，并根据直流电压状态实时动态平移调节目标下垂曲线：a) 当直流母线电压超过 Umax.DC，则减小 Unsp，调整直流电压源运行于下垂曲线 Ld，使直流母线电压回到正常范围，并将 Ld设置为 L；b) 当直流母线电压低于 Umin.DC，则增大 Unsp，调整直流电压源运行于下垂曲线 Lu，使直流母线电压回到正常范围，并将 Lu设置为 L；c) 当直流系统交直流双向变流器、储能单元等电压源设备功率超出设定限制值时，设备退出下垂控
17、制转换为最大允许电流控制，微电网退出经济运行控制策略转为预防性控制，必要时执行紧急控制，进行负荷分级管理或分布式电源分级管理。图 1 直流侧电压控制源电流/电压下垂控制图中：T/CEC XXXXX201X6UDC直流母线电压；IDC电压源输出电流；Umax.DC、U min.DC直流母线电压允许最大值、最小值；L电压源当前下垂曲线；Lu、L d下垂曲线步进方式提升、降低目标电压后的下垂曲线。5.3.4 交直流混合微电网并网正常运行时，投入经济运行功率控制策略，策略在满足 5.3.1 约束条件同时，宜综合发电成本、系统损耗、储能充放电成本等因素，实现系统经济优化运行。5.3.5 交直流混合微电网
18、满足 5.3.1 等式约束，但公式 2 运行指标达到报警值但未越限时，微电网转入预防性控制，宜退出经济运行控制策略，根据越限告警提示和运行操作规程，调节各交直流双向功率变换器、储能单元及分布式电源出力或启停机组，控制方式可以自动顺序控制也可以手动方式。5.3.6 交直流混合微电网满足 5.3.1 等式约束，但公式 2 运行指标越限时，微电网应退出经济运行策略，执行紧急控制,包括负荷分级管理、分布式电源分级管理。5.4 电网异常响应5.4.1 当交直流混合微电网并网点电压发生异常时，应按照表 1 在相应的时间内由并网模式切换到独立模式，其要求适用于三相系统中的任一相。表 1 电压异常响应要求并网
19、点电压 要 求N 50.5 宜由并网运行切换到独立运行。注： f 为交直流混合微电网所接入电网的频率。5.4.3 接入 380V 电压等级的交直流混合微电网，并网点频率超出 49.5Hz50.2Hz 范围内时，应在0.2s 内切换到独立模式。6 独立运行6.1 交直流混合微电网的独立运行时，功率控制准则应同时满足功率平衡约束（公式 4），以及电压、电源出力、储能荷电状态、系统备用容量等边界约束（公式 5）。（4）.0=batAClcondisACcontDlCDbacondisPPQQ式中：P、Q有功功率、无功功率；Pbat、Q bat储能单元功率，充电为正，AC、DC分别为交流侧、直流侧；P
20、l、Q l负荷功率，AC 为交流侧，DC 为直流侧；Pcon、Q con 交直流双向变换器功率，交流流向直流为正；Pdis、Q dis除储能系统外分布式电源功率功率，发出为正；T/CEC XXXXX201X8（5）&. max.&.minax. m.i an.&.minaxax.rgACDj ACDjACDjdsACidisidisisischeDjbtffUSOSOPPax.rg.ax.max.in.mi.ACDjcheACDjbtACjbtconkconkbckupbckupaaSPQ式中：f、U AC、U DC、S交流侧频率、交流电压、直流电压、视在功率；SOCj储能单元荷电状态，j 为
21、储能单元编号；SOCmin、SOC max储能荷电状态允许上下限；Pmin.dis、P max.dis除储能系统外的分布式电源发电有功功率上下限，i 为分布式电源编号；Smin.dis、S max.dis除储能系统外的分布式电源发电视在功率上下限；Pmax.charge、P max.discharge储能单元最大充电有功功率和最大放电有功功率；Smax.bat储能单元允许最大视在功率；Pmax.con交直流双向变换器允许最大有功功率，k 为交直流双向变换器编号；Smax.con、P max.con、交直流双向变换器允许最大视在功率；P backup、P min.backup可调度电源有功备用容
22、量之和、系统允许最小有功备用容量；Q backup、Q min.backup可调度电源无功备用容量之和、系统允许最小无功备用容量。6.2 交直流混合微电网独立运行时，直流侧的电压控制应符合 5.3.2 的要求。6.3 直流混合微电网独立运行时，功率控制应实时监视各电源出力、负荷水平、储能荷电状态、交流频率/电压以及直流电压等指标，依据系统运行状态调节各电源出力、管理负荷用电及电源启停，确保系统电压和频率稳定在正常范围内，并留有备用容量。6.4 交直流混合微电网应根据电量平衡及运行经济性目标进行能量管理，可再生能源发电宜以最大功率输出方式运行，并根据负荷需求控制其它类型电源出力。6.5 交流系统
23、无功控制应遵循就地平衡原则，应实时监视电压指标、分布式电源和无功补偿装置的无功功率、无功备用容量等，调节无功源的功率输出。6.6 交直流混合微电网内交流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。T/CEC XXXXX201X96.7 负荷应实行分级管理，根据负荷性质、容量、可控制能力和接入位置划分为多个级别，在低电压/低频、供电能力不足等紧急情况下执行负荷控制。7 运行模式切换7.1 并网转独立运行切换7.1.1 交直流混合微电网的并网运行切换到独立运行分为计划性切换和外部扰动导致的非计划性切换。7.1.2 计划性切换控制指令可由
24、电网调度机构或由交直流混合微电网运行控制系统下达；接入10kV35kV 电网的交直流混合微电网，计划性切换应得到电网调度机构的许可。7.1.3 当微电网并网点电压、频率或电能质量超过设定范围时，交直流混合微电网可切换到独立运行模式，非计划切换发生后，微电网运营管理方应向电网运营管理机构报告。7.1.4 交直流混合微电网并网转独立运行时，宜采用不停电切换方式，且切换过渡时间不宜超过20ms。7.1.5 交直流混合微电网并网转独立运行后，微电网运营方应核查确保交直流混合微电网退出并网点功率控制策略，启动独立运行功率控制策略。7.1.6 交直流混合微电网在独立运行模式下，应确保向电网调度机构提供的运
25、行信息不发生中断。7.1.7 接入 10kV35kV 电网的交直流混合微电网发生故障脱网后，应及时向电网调度机构报告故障及相关保护动作情况。7.2 独立转并网运行切换7.2.1 交直流混合微电网由独立转入并网模式切换前，并网点电网侧的电压和频率分别满足 GB/T 15945 和 GB/T 12325 的要求；切换过程应进行同期控制，在电压、频率和相角满足同期条件后方可切换模式。7.2.2 接入 10kV35kV 电网的交直流混合微电网，应按照与电网调度机构签订的协议或调度指令进行并网；接入 380V 电压等级电网的交直流混合微电网，在电网恢复正常后，延时不少于 20s 方可恢复并网。7.2.3
26、 交直流混合微电网独立转并网运行时，应采用不停电切换方式，不应引起公共连接点电能质量超出规定范围，且切换过渡时间不宜超过 20ms。7.3 黑启动7.3.1 交直流混合微电网运营管理方应预想系统崩溃场景，制订恢复供电应急预案。恢复供电方式分为由电网逐级恢复供电和微电网黑启动方式。微电网应根据系统结构、电源配置及负荷情况制定恢复供电方案并向电网调控机构备案。7.3.2 接入 10kV35kV 电网的微电网恢复供电，微电网运维管理方应根据先恢复负荷供电，再恢复分布式电源并网的原则；带负荷前应确证微电网内分布式电源处于停役状态，并向调度机构汇报具备启动条件，在得到调度机构同意后方可按恢复供电方案执行
27、。T/CEC XXXXX201X107.3.3 交直流混合微电网黑启动，微电网运维管理方应合理选择黑启动电源，确证继电保护、安全自动装置及开关状态满足黑启动要求，应优先保证重要负荷先期供电，宜采用负荷分级操作直致恢复全部负荷供电。7.3.4 交直流混合微电网在完成恢复负荷供电、分布式电源并网，微电网运维管理方在确证微电网正常运行后，应退出黑启动策略并投入经济运行控制策略。8 继电保护与安全自动装置8.1 交直流混合微电网，应根据技术规程、电网运行情况、设备技术条件及电网调度机构要求，进行继电保护及安全自动装置定值整定、校核涉网保护定值。并根据电网调度机构的要求，对所辖设备的定值进行定期检验，保
28、护检验周期、项目及要求应满足 DL/T 995 的要求。8.2 接入 10kV35kV 电网的交直流混合微电网，应统一调度命名，明确调度关系和整定计算分界面，明确保护投退原则和方式。8.3 接入 10kV35kV 电网的交直流混合微电网，其运营管理方应遵循继电保护及安全自动化装置技术规程和调度机构要求，设专人负责对继电保护及安全自动装置进行管理和运行维护。8.4 接入 10kV35kV 电网的交直流混合微电网，涉网保护和安全自动装置应按照电网调度机构编制的继电保护定值通知单进行定值整定。当电网结构、线路参数和短路电流水平发生变化时，双方应及时交换母线等值阻抗，校核相关保护定值。8.5 交直流混
29、合微电网内部继电保护定值由微电网运营管理方整定，定值整定计算应满足 DL/T 584的相关要求，并向电网调度机构备案。8.6 接入 10kV35kV 电网的交直流混合微电网内部发生短路故障时，并网点保护应先于配电网侧保护动作跳开并网开关，防止事故范围扩大；配网侧发生故障时，微电网并网点保护或安全自动装置应动作跳开并网开关，动作时间应与线路重合闸、备自投动作时间相配合。8.7 交直流混合微电网内部的交流系统、直流系统、交直流双向变换器本体的继电保护应横向配合并与配电网保护纵向配合。当内部发生故障时，应按照快速切除故障设备、急停交直流双向变换器、断开并网开关的顺序隔离故障，防止故障范围扩大。8.8
30、 交直流混合微电网交直流双向变换器交流侧应配置直流分量监测和保护功能，对于不接地直流系统，直流侧应配置直流绝缘监测和保护功能。8.9 配电网或交直流混合微电网内电气设备发生故障或异常时，运营管理方应配合电网做好有关保护信息的收集和报送工作。继电保护及安全自动装置发生不正确动作时，应查明不正确动作原因，提出改进措施并报送调度机构。9 通信与自动化9.1 接入 10kV35kV 电网的交直流混合微电网，其与电网调度机构之间的通信方式和信息传输应满足GB/T 33589 的要求，并符合电力监控系统安全防护规定（国家电力监管委员会 2014 年第 14 号令）和电力监控系统安全防护总体方案等安全防护方
31、案和评估规范（国能安全201536 号）的要求。T/CEC XXXXX201X119.2 接入电网的交直流混合微电网采用光纤专网通信时，传输速率应不小于 19200b/s，误码率应小于 10-9；采用其他方式时，传输速率应不小于 2400b/s，误码率应小于 10-5。9.3 接入 10kV35kV 电网的交直流混合微电网，其通信和自动化设备后备电源应保证在失去外部电源时，其通信和自动化设备能够至少运行 2h。9.4 接入 10kV35kV 电网的交直流混合微电网，向电网调度机构提供的基本信息应包括但不限于以下内容：a) 电气模拟量：并网点的电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、频率（电网
32、侧及交直流混合微电网侧）；b) 电能量：上网电量、下网电量、负荷电量、发电量；c) 电能质量数据：并网点处的谐波、电压波动和闪变、电压偏差、三相不平衡、直流电流分量；d) 状态量：微电网运行模式、并网点开关状态、远方终端状态和通信通道状态、故障信息等信号；e) 其他信息：微电网有功功率和无功功率控制方式、功率控制参数、无功可用容量等。9.5 接入 380V 公网的交直流混合微电网，应具备用电信息采集上报能力，基本信息应包括但不限于以下内容：a) 电气模拟量：并网点的电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数；b) 电能量：上网电量、下网电量、发电量；c) 状态量：并网点开关状态、故障信息等信号；
33、d) 其他信息：微电网功率控制参数等。10 防雷与接地10.1 并网型交直流混合微电网防雷与接地应符合 GB 14050、GB 50057 和 GB 50065 的要求。交直流混合微电网与电网的接口的过电压保护应符合 GB/T 50064 的规定。10.2 交直流混合微电网运营管理方应定期进行巡视，至少包括但不限于以下内容：a) 避雷器外观有无破损、开裂，有无闪络痕迹，表面是否污秽；b) 避雷器上、下引线连接是否良好，引线与构架、导线的距离是否符合规定；c) 避雷器支架是否歪斜，铁件有无锈蚀，固定是否牢固；d) 带脱离装置的避雷器是否动作；e) 接地线和接地体连接是否可靠，有无锈蚀。10.3 交直流混合微电网接地装置应进行周期性检测，检测周期宜为两年，必要时应挖开地面抽查地下隐蔽部分的锈蚀情况，如果发现问题应及时处理。10.4 交直流混合微电网接地电阻宜每年进行测量，且应根据历次测量数据进行分析对比；当接地阻抗不符合设计要求时，应及时进行处理。10.5 每年雷雨季节前应加强对防雷接地设备设施的巡视和维护，并采取有效的安全防护措施。
