ICS 29.240 CCS F21 DL 中华人民共和国 电力行业标准 DL/T 2195—2020 新能源和小水电供电系统频率稳定计算导则 Guide for frequency stability calculation of power supply sys tem based on renewable energy and small hydropower 2020 - 10 - 23发布 2021 - 02 - 01实施 国家能源局 发布 DL/T XXXXX —201X I 目 次 前 言 ................................ ................................ ............ II 1 范围 ................................ ................................ ............... 1 2 规范性引用文件 ................................ ................................ ..... 1 3 术语和定义 ................................ ................................ ......... 1 4 总则 ................................ ................................ ............... 1 5 计算条件和技术要求 ................................ ................................ . 2 6 控制措施 ................................ ................................ ........... 4 附 录 A （资料性附录） 水轮机模型 ................................ .................. 5 附 录 B （资料性附录） 无功功率对电网频率的影响 ................................ .... 7 附 录 C （资料性附录） 调速器参数优化方法 ................................ .......... 9 附 录 D （资料性附录） 新能源频率调节能力改造方法 ................................ . 12 DL/T XXXXX —201X II 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》给出的规则起草。 本标准由中国电力企业联合会提出。 本标准由全国电网运行与控制标准化技术委员会（ SAC/TC 446）归口。 本标准起草单位： 国网四川省电力公司电力科学研究院、中国电力科学研究院有限公司、国家电力 调度控制中心、国网甘肃省电力公司电力 科学研究院、国网福建省电力公司电力科学研究院、国网冀北 电力有限公司、云南电网有限责任公司电力科学研究院、四川电力调度控制中心、国家电网公司西南分 部。 本标准主要起草人： 史华勃、唐晓骏、陈刚、王官宏、丁理杰、王超、滕予非、丁坤、赵大伟、徐 振华、周剑、张华、和鹏、王曦、王彪、钱敏慧、张彦琪、李胜男、魏巍、谢岩、李建、汤凡、李莹、 孙荣富、周波、吴林林、孙大卫、黄霆、应林志、李甘、刘畅、范成围、吉平、霍启迪。 本标准首次发布。 本文件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）。 DL/T XXXXX —201X 1 新能源和小水电供电系统频率稳定计算导则 1 范围 本标准规定了新能源和小水电供电系统频率稳定计算条件、技术要求及控制措施。 本标准适用于以新能源 和小水电为主力电源、电压等级为 220kV及以下的孤立电力系统或存在孤立 运行风险的电力系统频率稳定计算分析，其它电压等级电力系统的频率稳定计算可参照执行。 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/T 2639 9 电力系统安全稳定控制技术导则 GB/T 31464 电网运行准则 DL/T 1234 电力系统安全稳定计算技术规范 DL/T 1870 电力系统网源协调技术规范 3 术语和定义 GB/T 26399 、GB/T 31464 、DL/T 1234 、DL/T 1870 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 孤立电力系统 stand -alone power system 指脱离大电网孤立运行的小容量 电力系统。 3.2 新能源和小水电供电系统 power supply system base d on renewable energy and small hydropower 以新能源 和小水电为主力电源的孤立电力系统或存在孤立运行风险的电力系统。 3.3 频率振荡 frequency oscillation 水力发电系统频率调节过程因小扰动不稳定导致 的频率周期性波动 ，振荡频率 一般低于0.1Hz。 4 总则 4.1 孤立运行或存在孤立运行风险的电力系统应进行频率稳定计算，并提出控制措施。 4.2 频率稳定计算应包括短期、中长期频率稳定性计算，水电高占比系统应计算确定 频率振荡风险。 DL/T XXXXX —201X 2 4.3 频率稳定计算应采用常规发电机组及其调速系统、 励磁系统、发电机涉网保护、新能源发电系统 控制及涉网保护、负荷等模型。水轮机宜采用非线性模型，条件不具备时可采用线性模型，宜考虑动态 水锤时间的影响。水轮机模型 见附录A。 4.4 常规发电机组涉网保护应包括：超速保护、过频保护、 V/Hz限制及过激磁保护，系统中存在火电 机组时还应包括汽轮机超速保护（ OPC）。 4.5 新能源机组涉网保护应包括过频保护、欠频保护，过压保护、欠压保护。 4.6 负荷模型 应采用符合电网实际的典型模型和参数，计及电压、频率对负荷特性影响。 4.7 频率稳定计算宜 考虑水头、光照、风速等因素对小水电和新能源发电的影响， 并计及频率变化对 线路充电功率、无功补偿的影响。 4.8 频率稳定风险防控措施可从电网运行方式优化、机组 控制系统优化 、第三道防线 策略优化 等方面 制定。 5 计算条件和技术要求 5.1 基础数据准备 频率稳定计算分析前应确定下列基础数据： a） 电力系统接线和运行方式； b） 机组、新能源场站模型和参数； c） 负荷模型和参数； d） 机组、新能源场站涉网保护； e） 安全自动装置； f） 无功补偿装置； g） 其它元件及其控制系统的模型和参数。 5.2 机组建模范围 接入电网电压等级 35kV及以上机组应建模 ，35kV以下且对系统有较大影响时宜建模 ；新能源场 站应建模， 其余可等值处理。 5.3 机组控制系统和涉网保护 5.3.1 机组调速、励磁系统应采用实测参数，未实测参数的可参照相同类型、相似容量机组选取。水 电机组调速系统模型应计及控制模式切换等逻辑控制；励磁系统应计及发电机低励限制、过励限制等限 制及保护。 5.3.2 新能源发电系统控制及涉网保护应采用实测参数，无实测参数时可参照相同类型、容量以及控 制策略的发电系统选取； 模型应计及高穿、 低穿特性； 应考虑新能源发电系统配置的动态无功补偿装置。 5.4 负荷模型 负荷模型宜采用综合动态负荷模型 ，特殊情况下 可采用综合静态模型，负荷模型组成和参数应根据 电网实际情况确定。 DL/T XXXXX —201X 3 5.5 频率稳定 计算方式 5.5.1 应合理安排 电网运行方式，反映高 周、低周、频率振荡等稳定问题，并应根据下列影响因素确 定： a） 新能源发电出力特性； b） 小水电发电出力特性； c） 其他类型发电机组出力特性； d） 不同类型电源的组合方式； e） 负荷水平； f） 联络线运行方式。 5.5.2 高周风险分析时，电网运行方式可参照以下要求确定： a）不安排备用； b）联网转孤网运行过程，联络线有功功率宜按大外送方式确定，无功功率宜按受入方式考虑；新 能源无快速频率响应能力时宜按大出力方式确定； c) 孤网运行，宜按水电机组小开机，新能源无快速频率响应能力时宜按大出力方式确定。 5.5.3 低周风险分析时，电网运行方式可参照以下要求确定： a）不安排备用； b）联网转孤网运行过程 ,联络线有功功率宜按大受入方式考虑，无功功率宜按送出方式确定；新能 源无快速频率响应能力时宜按大出力方式确定； c) 孤网运行，宜按水电机组小开机，新能源无快速频率响应能力时宜按大出力方式