(高清版)GBT 42731-2023 微電網(wǎng)技術(shù)要求

2023-05-23發(fā)布GB/T42731—2023前言 I 12規(guī)范性引用文件 3術(shù)語和定義 24總體要求 25分布式電源 26負(fù)荷 37變配電系統(tǒng) 38繼電保護(hù)與安全自動裝置 39監(jiān)控與能量管理系統(tǒng) 4 411計量 4附錄A(資料性)微電網(wǎng)一次系統(tǒng)典型架構(gòu) 5I本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。本文件由中國電力企業(yè)聯(lián)合會提出。本文件由全國微電網(wǎng)與分布式電源并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(SAC/TC564)歸口。本文件起草單位：國網(wǎng)上海能源互聯(lián)網(wǎng)研究院有限公司、國家電網(wǎng)有限公司、中國電力科學(xué)研究院有限公司、國網(wǎng)福建省電力有限公司、新疆金風(fēng)科技股份有限公司、國網(wǎng)浙江省電力有限公司、云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院、國網(wǎng)江蘇省電力有限公司、國核電力規(guī)劃設(shè)計研究院有限公司、中國科學(xué)院電工研究所、江蘇群菱能源科技有限公司、北京四方繼保工程技術(shù)有限公司、國電南京自動化股份有限公司、南京大全自動化科技有限公司。盛德剛。11范圍本文件規(guī)定了微電網(wǎng)中分布式電源、負(fù)荷、變配電系統(tǒng)、繼電保護(hù)與安全自動裝置、監(jiān)控與能量管理本文件適用于35kV及以下電壓等級、系統(tǒng)最大負(fù)荷容量不超過20MW交流微電網(wǎng)的規(guī)劃、設(shè)2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T156標(biāo)準(zhǔn)電壓GB/T14285繼電保護(hù)和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程GB/T17468電力變壓器選用導(dǎo)則GB20052電力變壓器能效限定值及能效等級GB/T20270信息安全技術(shù)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)安全技術(shù)要求GB/T33589微電網(wǎng)接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定GB/T33593分布式電源并網(wǎng)技術(shù)要求GB/T34129微電網(wǎng)接入配電網(wǎng)測試規(guī)范GB/T34930微電網(wǎng)接入配電網(wǎng)運行控制規(guī)范GB/T36270微電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范GB/T36274微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范GB/T36572電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)導(dǎo)則GB/T38953微電網(wǎng)繼電保護(hù)技術(shù)規(guī)定GB50052供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范GB50054低壓配電設(shè)計規(guī)范GB5006166kV及以下架空電力線路設(shè)計規(guī)范GB50217電力工程電纜設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)GB50797光伏發(fā)電站設(shè)計規(guī)范GB51048電化學(xué)儲能電站設(shè)計規(guī)范GB51096風(fēng)力發(fā)電場設(shè)計規(guī)范GB/T51308海上風(fēng)力發(fā)電場設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)GB/T51341微電網(wǎng)工程設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)DL/T448電能計量裝置技術(shù)管理規(guī)程DL/T5843kV～110kV電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置運行整定規(guī)程DL/T634.5101遠(yuǎn)動設(shè)備及系統(tǒng)第5-101部分：傳輸規(guī)約基本遠(yuǎn)動任務(wù)配套標(biāo)準(zhǔn)DL/T634.5103遠(yuǎn)動設(shè)備及系統(tǒng)第5-103部分：傳輸規(guī)約繼電保護(hù)設(shè)備信息接口配套標(biāo)準(zhǔn)2GB/T42731—2023DL/T634.5104遠(yuǎn)動設(shè)備及系統(tǒng)第5-104部分：傳輸規(guī)約采用標(biāo)準(zhǔn)傳輸協(xié)議集的IEC60870-5-101網(wǎng)絡(luò)訪問DL/T860(所有部分)電力自動化通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)DL/T2528電力儲能基本術(shù)語DL/T522010kV及以下架空配電線路設(shè)計規(guī)范3術(shù)語和定義定的術(shù)語和定義適用于本文件。4總體要求4.1微電網(wǎng)應(yīng)根據(jù)能源資源稟賦、環(huán)境條件、土地資源、負(fù)荷特性等合理配置。并網(wǎng)型微電網(wǎng)分布式電源配置應(yīng)與負(fù)荷協(xié)調(diào)；獨立型微電網(wǎng)分布式電源配置應(yīng)滿足重要負(fù)荷長期可靠供電要求。4.2微電網(wǎng)應(yīng)通過源網(wǎng)荷儲一體化協(xié)調(diào)控制，就地消納分布式電源，實現(xiàn)微電網(wǎng)的安全、可靠、穩(wěn)定、經(jīng)4.3微電網(wǎng)負(fù)荷宜根據(jù)用戶重要程度進(jìn)行供電可靠性設(shè)計，并根據(jù)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行需求進(jìn)行分級管理與控制。4.4并網(wǎng)型微電網(wǎng)應(yīng)具備與電網(wǎng)調(diào)度的通信功能。4.5并網(wǎng)型微電網(wǎng)的電能質(zhì)量應(yīng)滿足GB/T33589的相關(guān)要求。4.6并網(wǎng)型微電網(wǎng)在并網(wǎng)運行時，應(yīng)根據(jù)聯(lián)絡(luò)線功率控制要求合理控制內(nèi)部分布式電源功率和負(fù)荷，實現(xiàn)微電網(wǎng)與配電網(wǎng)的協(xié)調(diào)控制；離網(wǎng)運行時，應(yīng)控制系統(tǒng)頻率和電壓，保證微電網(wǎng)獨立穩(wěn)定運行。4.7獨立型微電網(wǎng)應(yīng)對內(nèi)部分布式電源進(jìn)行協(xié)調(diào)調(diào)控，并具備頻率、電壓穩(wěn)定控制功能。4.8微電網(wǎng)變配電系統(tǒng)應(yīng)滿足安全可靠、運行靈活、操作檢修方便及便于擴(kuò)建等要求。5分布式電源5.1微電網(wǎng)應(yīng)充分利用當(dāng)?shù)刈匀毁Y源，分布式電源配置應(yīng)優(yōu)先采用光伏、風(fēng)電，兼顧生物質(zhì)、小水電、燃?xì)獾刃履茉椿蚯鍧嵞茉窗l(fā)電形式，并宜配置儲能，提升能源利用效率和系統(tǒng)自治能力。5.2微電網(wǎng)中分布式電源的裝機(jī)容量應(yīng)根據(jù)微電網(wǎng)內(nèi)年負(fù)荷曲線及分布式電源年發(fā)電預(yù)測曲線綜合確定，滿足以下配置要求。a)并網(wǎng)型微電網(wǎng)中分布式電源裝機(jī)容量應(yīng)滿足微電網(wǎng)內(nèi)部負(fù)荷需求和與外部電網(wǎng)交換功率及電量的要求。在滿足經(jīng)濟(jì)性的條件下，并網(wǎng)型微電網(wǎng)中分布式電源年發(fā)電量宜與負(fù)荷年用電量相匹配，微電網(wǎng)中分布式電源配置還應(yīng)滿足極端條件下重要負(fù)荷的供電需求。b)獨立型微電網(wǎng)中分布式電源裝機(jī)容量宜滿足最大負(fù)荷電力需求，分布式電源年發(fā)電量應(yīng)大于負(fù)荷年用電量并留有裕量，微電網(wǎng)中分布式電源配置還應(yīng)滿足極端條件下重要負(fù)荷的連續(xù)供電需求。5.3微電網(wǎng)中儲能的功率與容量配置宜根據(jù)負(fù)荷可靠性需求、能量轉(zhuǎn)換效率和技術(shù)經(jīng)濟(jì)性綜合分析確定，實現(xiàn)微電網(wǎng)內(nèi)的電力電量平衡、頻率電壓支撐等功能，盡量減小微電網(wǎng)可能對主網(wǎng)造成的影響，滿足以下配置要求：a)以電力電量平衡為主要目標(biāo)的微電網(wǎng)儲能配置可根據(jù)分布式電源出力和負(fù)荷的變化特性確定儲能的功率需求，根據(jù)典型年、典型月、典型日內(nèi)的虧缺、盈余平衡電量計算儲能的容量需求；3GB/T42731—2023b)以頻率電壓支撐為主要目標(biāo)的微電網(wǎng)儲能配置可根據(jù)分布式電源出力和負(fù)荷的變化特性確定儲能的功率需求，根據(jù)頻率波動最大偏差值和頻率電壓支撐時間要求計算儲能的容量需求。5.4分布式電源中的風(fēng)電、光伏、儲能系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)分別滿足GB51096、GB/T51308、GB50797、GB51048的相關(guān)要求。5.5分布式電源接入微電網(wǎng)應(yīng)滿足GB/T33593的相關(guān)要求。6負(fù)荷6.1微電網(wǎng)負(fù)荷應(yīng)根據(jù)GB50052的相關(guān)要求分為一級負(fù)荷、二級負(fù)荷和三級負(fù)荷，并進(jìn)行分級管理。6.2離網(wǎng)運行的并網(wǎng)型微電網(wǎng)或獨立型微電網(wǎng)，當(dāng)分布式電源無法維持系統(tǒng)功率平衡時，可通過負(fù)荷分級調(diào)節(jié)維持系統(tǒng)功率平衡。7變配電系統(tǒng)7.1微電網(wǎng)電壓等級應(yīng)根據(jù)微電網(wǎng)規(guī)劃容量、典型運行方式下分布式電源及負(fù)荷確定并滿足GB/T156的相關(guān)要求。并網(wǎng)型微電網(wǎng)的并網(wǎng)電壓等級應(yīng)綜合考慮并網(wǎng)點最大交換功率、上級變壓器容量、線路接納能力及所在地區(qū)配電網(wǎng)情況等因素確定。7.2微電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)電壓等級、地理位置、負(fù)荷與電源分布、系統(tǒng)容量等因素綜合選擇，宜采用環(huán)式或輻射式結(jié)構(gòu)，微電網(wǎng)一次系統(tǒng)典型架構(gòu)見附錄A。7.3微電網(wǎng)主節(jié)點處的匯集母線宜采用單母線或單母線分段接線方式，并預(yù)留擴(kuò)展空間。微電網(wǎng)內(nèi)的分布式電源宜就近接入?yún)R集母線。7.4微電網(wǎng)匯集母線處的連接點應(yīng)設(shè)置易操作、可閉鎖、具有明顯斷開標(biāo)識且能夠耐受系統(tǒng)最大短路電流的開關(guān)設(shè)備。7.5微電網(wǎng)并網(wǎng)點變壓器容量和數(shù)量應(yīng)根據(jù)微電網(wǎng)運行方式、接入電壓等級、與配電網(wǎng)的最大交換功率和可靠性要求等進(jìn)行綜合確定，并滿足GB/T17468和GB20052的相關(guān)要求。7.6微電網(wǎng)系統(tǒng)接地方式可采用不接地、消弧線圈接地或低電阻接地方式。并網(wǎng)型微電網(wǎng)系統(tǒng)接地方式應(yīng)與接入電網(wǎng)側(cè)接地方式一致。7.7微電網(wǎng)無功容量配置應(yīng)根據(jù)微電網(wǎng)電壓與功率調(diào)節(jié)需求確定。并網(wǎng)型微電網(wǎng)無功容量配置還應(yīng)滿足GB/T33589中無功功率與電壓調(diào)節(jié)的相關(guān)要求。7.8微電網(wǎng)線路可采用架空線或電纜，架空線路設(shè)計應(yīng)滿足GB50061、DL/T5220的相關(guān)要求，電纜線路設(shè)計應(yīng)滿足GB50217的相關(guān)要求。8繼電保護(hù)與安全自動裝置8.1微電網(wǎng)繼電保護(hù)配置應(yīng)適應(yīng)運行方式的變化，符合可靠性、選擇性、靈敏性和速動性的要求，并滿足GB/T14285的相關(guān)要求。8.2微電網(wǎng)中分布式電源、變壓器、并網(wǎng)開關(guān)、線路、母線等設(shè)備保護(hù)應(yīng)滿足GB/T38953的相關(guān)要求，低壓配電保護(hù)還應(yīng)滿足GB50054的相關(guān)要求。8.3微電網(wǎng)繼電保護(hù)定值應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和運行方式，按照DL/T584進(jìn)行整定計算。當(dāng)靈敏性與選擇性難以兼顧時，宜優(yōu)先考慮滿足靈敏性，防止保護(hù)拒動。8.4微電網(wǎng)運行方式調(diào)整使其故障特性發(fā)生較大改變時，應(yīng)重新進(jìn)行繼電保護(hù)功能配置和定值整定。8.510kV～35kV電壓等級的微電網(wǎng)應(yīng)配置微電網(wǎng)安全自動裝置，并滿足GB/T38953的相關(guān)要求。49監(jiān)控與能量管理系統(tǒng)9.1微電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)宜具備數(shù)據(jù)采集與處理、數(shù)據(jù)庫管理、人機(jī)界面、報表處理、防誤閉鎖、系統(tǒng)對時、能。微電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)宜滿足GB/T36270的相關(guān)要求。9.2并網(wǎng)型微電網(wǎng)控制應(yīng)滿足GB/T33589中的相關(guān)要求。并網(wǎng)型微電網(wǎng)的控制策略、聯(lián)絡(luò)線交換功率控制、并/離網(wǎng)切換及異常響應(yīng)控制還應(yīng)滿足GB/T34930的相關(guān)要求。9.3微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)宜具備發(fā)電預(yù)測、分布式電源管理、負(fù)荷管理、發(fā)用電計劃、能量優(yōu)化管理、統(tǒng)計分析與評估等功能。并網(wǎng)型微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)還應(yīng)具備執(zhí)行調(diào)度自動化指令，按照功率交互曲線進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)節(jié)的功能。微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)宜滿足GB/T36274的相關(guān)要求。9.4微電網(wǎng)的源網(wǎng)荷儲應(yīng)接受監(jiān)控及能量管理系統(tǒng)的統(tǒng)一協(xié)調(diào)控制。10.1通信方式應(yīng)根據(jù)安全性、穩(wěn)定性、數(shù)據(jù)容量、通信延時等因素進(jìn)行選擇，通信協(xié)議應(yīng)根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸可靠性、效率等因素進(jìn)行選擇。10.2微電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)通信架構(gòu)宜滿足GB/T36270的要求。10.3微電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)部通信方式可采用載波、雙絞線、光纖和無線通信，宜采用Modbus通信協(xié)議，并符合DL/T634.5101、DL/T634.5103、DL/T634.5104和DL/T860(所有部分)等有關(guān)通信協(xié)議的要求。10.4微電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)部通信方式可采用載波、雙絞線、光纖和無線通信，宜采用Modbus通信協(xié)議或符合DL/T634.5101、DL/T634.5103、DL/T634.5104和DL/T860(所有部分)等有關(guān)通信協(xié)議的要求。10.510kV～35kV并網(wǎng)型微電網(wǎng)運行數(shù)據(jù)應(yīng)實時上送上級電網(wǎng)調(diào)度機(jī)構(gòu)。10.6微電網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)應(yīng)滿足GB/T20270和GB/T36572的相關(guān)要求。11計量11.1微電網(wǎng)應(yīng)根據(jù)費用結(jié)算、運行考核等要求設(shè)置計量點并配置電能計量裝置，計量信息宜按照分布式電源、負(fù)荷等分類上傳統(tǒng)計，計量功能宜通過微電網(wǎng)監(jiān)控或能量管理系統(tǒng)集成。11.2并網(wǎng)型微電網(wǎng)并網(wǎng)點應(yīng)設(shè)置計量點，電能計量裝置應(yīng)能接入電網(wǎng)企業(yè)的電能信息采集與管理11.3微電網(wǎng)具有正、反向送電的計量點應(yīng)配置具備雙向有功和四象限無功計量功能的電能計量裝置，電能計量裝置應(yīng)滿足DL/T448的相關(guān)要求。5(資料性)微電網(wǎng)一次系統(tǒng)典型架構(gòu)環(huán)式結(jié)構(gòu)和輻射式結(jié)構(gòu)的并網(wǎng)型微電網(wǎng)典型一次系統(tǒng)架構(gòu)分別見圖A.1和圖A.2,環(huán)式結(jié)構(gòu)和輻射式結(jié)構(gòu)的獨立型微電網(wǎng)典型一次系統(tǒng)架構(gòu)分別見圖A.3和圖A.4。圖中，分布式發(fā)電指接入35kV及以下電壓等級電網(wǎng)、位于用戶附近、以就地消納為主的發(fā)電設(shè)施，包括同步發(fā)電機(jī)、異步發(fā)電機(jī)、變流器等并網(wǎng)接口類型，虛線框內(nèi)的儲能系統(tǒng)為可選配置。微電網(wǎng)微電網(wǎng)交流母線分布式發(fā)電儲能系統(tǒng)≠分布式發(fā)電儲能系統(tǒng)公共電網(wǎng)圖A.1環(huán)式結(jié)構(gòu)的并網(wǎng)