云南电网新能源场站接入系统技术原则——6 无功容量

这是一篇关于云南电网新能源场站接入系统技术原则——6 无功容量的思维导图，主要内容包括：6.1 无功电源，6.2 无功容量配置，6.3 静止无功发生器。全面覆盖新能源场站接入电网的关键技术要求。从新能源场站无功电源的类型、配置原则，到无功容量配置的分级平衡、设备选型与补偿方案；从静止无功发生器的基本要求、控制模式（恒无功、恒功率因数、恒电压、电压无功综合控制、多机协调控制），到检测及控制精度要求、动态性能指标（响应时间、调节时间、过载能力）、保护功能规范，每个技术要点都进行了精细化拆解，标注了关键参数、误差标准与合规依据，帮助使用者理清新能源场站无功控制技术脉络，告别零散的技术条款记忆，高效构建完整的电网接入技术知识体系。无论是电力工程设计、新能源场站并网方案制定、SVG 设备选型与运维，还是电网调度运行、技术规范学习与合规检查，这份思维导图都能适配不同场景的工作需求，帮助使用者精准定位技术管控要点，提升方案设计与运维管理效率，攻克新能源场站无功控制技术难点。

云南电网新能源场站接入系统技术原则——6 无功容量

• 6.1 无功电源
  • 6.1.1 新能源场站的无功电源包括风电机组（光伏逆变器）和无功补偿装置。无功补偿装置包括并联电容器、并联电抗器、静止无功补偿器、静止无功发生器、同步调相机等。
  • 6.1.2 风电机组、光伏逆变器应满足功率因数在超前 0.95~滞后 0.95的范围内动态可调。新能源场站要充分利用风电机组、光伏逆变器的无功容量及其调节能力。当风电机组、光伏逆变器的无功容量不能满足电力系统电压调节需要时，应集中加装适当容量的无功补偿装置。
• 6.2 无功容量配置
  • 6.2.1 新能源场站的无功容量应按照分层和分区基本平衡的原则进行配，并满足检修备用要求。
  • 6.2.2 对于直接接入公共电网的新能源场站，其配置的容性无功容量能够补偿新能源场站满发时场内汇集线路、主变压器的感性无功及新能源场站送出线路的一半感性无功之和，其配置的感性无功容量能够补偿新能源场站自身的容性充电无功功率及风电场送出线路的一半充电无功功率之和。
  • 6.2.3 对于通过 220kV 汇集系统升压至 500kV 电压等级接入公共电网的新能源场站，其配置的容性无功容量能够补偿新能源场站满发时场内汇集线路、主变压器的感性无功及新能源场站送出线路的全部感性无功之和，其配置的感性无功容量能够补偿风电场自身的容性充电无功功率及新能源场站送出线路的全部充电无功功率。
  • 6.2.4 新能源场站配置的无功补偿装置类型及其容量范围应结合新能源场站实际接入情况通过专题研究确定。
• 6.3 静止无功发生器
  • 6.3.1 基本要求
    • 6.3.1.1 静止无功发生器（SVG）应确保内、外部部件的协调运行，并保证其稳态控制性能和暂态控制性能满足设计要求。
    • 6.3.1.2 当并网点的电网电压处于稳态工作电压范围内时，SVG 应能按预定控制模式调节其无功输出。
    • 6.3.1.3 SVG 应具备与上位机进行远程通信的功能，可接收相关控制指令。SVG 与上位机之间的通信接口宜釆用 RS-485 接口或以太网接口等，通信协议宜釆用 Modbus、IEC-60870-5- 103、IEC-60870-5- 104、 IEC61850 等。
  • 6.3.2 控制模式
    • 6.3.2.1 恒无功控制模式
      • 该模式下，SVG 直接接收无功功率或无功电流的设定值，输出对应的无功功率或无功电流。
    • 6.3.2.2 恒功率因数控制模式
      • 该模式下，SVG 接收控制点的功率因数设定值，在其能力范围内，实时检测控制点总电流或待补偿支路的负荷电流，输出相应的无功功率或无功电流，以将控制点的功率因数控制在设定值。
    • 6.3.2.3 恒电压控制模式
      • 该模式下，SVG 接收控制点的目标电压设定值，在其能力范围内，实时检测并输出相应的无功功率，以将控制点的电压控制在设定值。
    • 6.3.2.4 电压无功综合控制模式
      • 该模式下，当控制点电压在调度电压限值区间内，SVG 输出设定的无功功率或无功电流（可以为零），或者根据控制点的功率因数设定值输出相应的无功功率；当控制点电压在调度电压限值区间外， SVG 根据控制点电压的偏差方向和偏差值，按照设定的电压调差比例系数计算并输出相应的无功功率。
    • 6.3.2.5 多机协调控制模式
      • 根据新能源场站及电网运行要求，安装于同一控制点下的多台SVG 应具备多机协调控制功能，便于充分利用多台 SVG 无功容量，实现多种灵活控制方式。
      • 当多台 SVG 处于多机协调控制模式时，主机故障后应能自动切换主机，保证剩余 SVG 仍处于多机协调控制模式。切换过程应连续平滑，避免对系统造成大量无功冲击。
  • 6.3.3 运行性能要求
    • 6.3.3.1 检测及控制精度要求
      • 电压测量的相对误差不大于 0.5% ，电流测量的相对误差不大于1%。
      • 在 SVG 的能力范围内：
        • 恒无功控制模式下，静止无功发生器实际无功输出与无功设定值的偏差的绝对值不大于额定值的 2.5%；
        • 恒电压控制模式下，静止无功发生器控制点实际电压与设定值的偏差的绝对值不大于额定值的 1%；
        • 恒功率因数控制模式下，静止无功发生器控制点实际功率因数与设定值的偏差的绝对值不大于 0.03。
    • 6.3.3.2 阶跃响应时间
      • SVG 在恒无功控制模式下的阶跃响应时间不大于 30ms。
      • 在 SVG 的能力范围内，对于其他控制模式，其响应时间可类比理解为从控制设定发生合适的阶跃变化的时刻到对应的无功功率或无功电流增量达到所需目标增量的90%的时刻之间的时间间隔。
      • SVG 的阶跃响应时间以在恒无功控制模式下测得的阶跃响应时间为准，其他模式下测得的响应时间仅供参考。
    • 6.3.3.3 调节时间
      • SVG 在恒无功控制模式下的调节时间不大于 100ms。
      • 在 SVG 的能力范围内，对于其他控制模式，其调节时间可类比理解为从控制设定发生合适的阶跃的时刻到对应的无功功率或无功电流增量落入并稳定在所需目标增量的规定误差带的时刻之间的时间间隔。
      • SVG 的调节时间以在恒无功控制模式下测得的调节时间为准，其他模式下测得的调节时间仅供参考。
    • 6.3.3.4 过载能力
      • 额定电压条件下，SVG 在 1.1 倍额定电流下可长期运行，在 1.2倍额定电流下运行时间不低于 2s。
    • 6.3.3.5 故障穿越能力
      • SVG 应根据应用场景满足 8.2.3 、8.2.4 、8.3.2 以及 8.4 要求的故障穿越能力。
      • SVG 故障穿越能力控制模式及控制参数应开放，根据电网运行要求整定。
    • 6.3.3.6 谐波特性
      • 额定工作条件下，SVG 输出电流的总谐波不大于额定电流的3%，且各次电流谐波需满足 GB/T 14549 的要求，引起的连接点电压间谐波需满足 GB/T 24337 的要求。
    • 6.3.3.7 阻尼振荡控制
      • SVG 应具备高频谐振抑制功能，可通过增加附加阻尼控制等方式重塑 SVG 阻抗特性，增强 SVG 在 2.5kHz 以下频段阻尼。
  • 6.3.4 SVG 本体保护功能
    • 6.3.4.1 SVG 应具备换流模块级保护、控制系统相关保护以及装置级保护等必要的保护功能。
    • 6.3.4.2 SVG 保护功能触发后，应记录响应的故障信息，包括故障前后一段时间内的关键电气量及控制量数据波形，以便于事故分析。
    • 6.3.4.3 SVG 装置级保护中涉及过电压、欠电压的保护应与故障穿越要求相适应，不得先于风机或光伏逆变器脱网。
    • 6.3.4.4 SVG 频率保护应确保 45Hz~55Hz 之间连续运行，并开放相关定值。
    • 6.3.4.5 SVG 装置级保护中应配置谐波过电压、谐波过电流保护，当检测到谐波电压或谐波电流超过保护定值时，采取短时闭锁、切换控制参数或跳闸等措施。