GB 19964-2012 光伏發(fā)電站接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定

GB19964-2012光伏發(fā)電站接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定解讀標準，推動綠色能源并網(wǎng)匯報人：訊飛智文目錄標準背景與歷史01適用范圍與引用02技術(shù)要求03系統(tǒng)設(shè)計與運行04監(jiān)測與控制05案例分析與實踐0601標準背景與歷史標準制定背景能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型需求隨著全球應(yīng)對氣候變化的呼聲日益高漲，可再生能源的開發(fā)利用成為各國能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的重要方向。光伏發(fā)電作為清潔能源的代表，其大規(guī)模并網(wǎng)接入電網(wǎng)是實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵步驟之一。技術(shù)進步推動近年來，光伏技術(shù)的快速發(fā)展，尤其是高效光伏組件和儲能技術(shù)的突破，為光伏發(fā)電站大規(guī)模并網(wǎng)提供了技術(shù)保障。這些技術(shù)進步降低了成本，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，使得光伏發(fā)電更具競爭力。政策支持力度加大各國政府紛紛出臺支持光伏發(fā)電的政策，包括補貼、稅收優(yōu)惠、技術(shù)研發(fā)支持等措施，極大地推動了光伏發(fā)電站的建設(shè)與并網(wǎng)進程。政策的引導(dǎo)作用在標準制定過程中發(fā)揮了關(guān)鍵作用，確保了標準的科學(xué)性和適用性。環(huán)境保護意識提升隨著公眾環(huán)保意識的提升，對傳統(tǒng)化石能源依賴的減少以及對清潔能源的需求增加，促使各國在政策層面加大對光伏等可再生能源的支持力度。通過制定嚴格的技術(shù)標準，保障光伏發(fā)電站的安全、可靠和高效運行，滿足社會對綠色能源的需求。標準修訂歷程首次發(fā)布《GB19964-2012光伏發(fā)電站接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定》于2012年正式頒布，標志著中國在光伏并網(wǎng)領(lǐng)域邁出了重要一步。此標準詳細規(guī)定了光伏電站接入電網(wǎng)的技術(shù)要求和操作流程。2017年修訂2020年更新為適應(yīng)技術(shù)進步和市場需求變化，2017年對《GB19964-2012光伏發(fā)電站接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定》進行了修訂。修訂版增加了一些新的技術(shù)指標，優(yōu)化了光伏電站的運行效率和可靠性。鑒于全球?qū)稍偕茉吹男枨笕找嬖黾樱?020年對該標準進行了進一步更新，重點改進了光伏電站的并網(wǎng)性能和抗干擾能力，確保電網(wǎng)的穩(wěn)定性與安全性。010203標準實施情況01020304標準實施現(xiàn)狀《光伏發(fā)電站接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定》自發(fā)布以來，得到了廣泛的關(guān)注和快速的應(yīng)用。該標準適用于通過35kV及以上電壓等級并網(wǎng)的光伏發(fā)電站，確保了光伏與電網(wǎng)的高效、安全連接。主要起草單位該標準的起草單位包括中國電力科學(xué)研究院有限公司、國家電網(wǎng)有限公司電力調(diào)度控制中心和中國科學(xué)院電工研究所，這些單位在電力系統(tǒng)和光伏發(fā)電領(lǐng)域具有豐富的研究經(jīng)驗和技術(shù)實力。標準主要內(nèi)容該標準規(guī)定了光伏發(fā)電站接入電力系統(tǒng)的技術(shù)要求，包括有功功率、無功容量和電壓控制等方面，確保了光伏電站能夠安全、可靠地連接到電力系統(tǒng)中。標準適用范圍標準適用于所有通過35kV及以上電壓等級并網(wǎng)的光伏發(fā)電站，覆蓋了大型地面電站和分布式光伏系統(tǒng)，為不同類型的光伏項目提供了統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)范。02適用范圍與引用適用范圍界定電壓等級界定本標準適用于通過35kV及以上電壓等級并網(wǎng)的光伏發(fā)電站，此高電壓等級確保了大規(guī)模光伏發(fā)電能夠穩(wěn)定接入電力系統(tǒng)，同時保障了電網(wǎng)的可靠性和安全性。公共電網(wǎng)連接標準還涵蓋了通過10kV電壓等級與公共電網(wǎng)連接的光伏電站，這一電壓等級的適用使得分布式光伏發(fā)電能夠更便捷地融入現(xiàn)有的公共電網(wǎng)體系，促進可再生能源的普及。新建與擴建覆蓋本標準不僅適用于新建設(shè)的光伏發(fā)電站，也適用于進行改建和擴建的項目。這為現(xiàn)有光伏設(shè)施的升級提供了技術(shù)規(guī)范，使其能夠符合新的接入要求，確保持續(xù)的能源供應(yīng)穩(wěn)定性。不同規(guī)模光伏電站無論是大型還是小型的光伏發(fā)電站，只要其電壓等級符合要求，均可應(yīng)用本標準。此范圍確保了從小規(guī)模家庭光伏到大型光伏電站的全面覆蓋，推動多樣化光伏發(fā)展的規(guī)范化管理。相關(guān)術(shù)語與定義01光伏發(fā)電站光伏發(fā)電站是指通過光伏組件將太陽能轉(zhuǎn)換為電能的設(shè)施，主要包括太陽能電池板、逆變器、控制器等關(guān)鍵部件。這些系統(tǒng)通常安裝在適合接收大量陽光的地區(qū)，如沙漠、山區(qū)或開闊地帶。02電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)是指由發(fā)電、輸電、配電和用電設(shè)備組成的完整網(wǎng)絡(luò)，用于確保電力從生產(chǎn)到最終用戶的有效傳輸和分配。電力系統(tǒng)包括多個子系統(tǒng)，如輸電系統(tǒng)、變電站、配電網(wǎng)等，各部分相互協(xié)作以提供可靠和高效的電力供應(yīng)。并網(wǎng)運行03并網(wǎng)運行是指光伏發(fā)電站與電力系統(tǒng)進行互聯(lián)，實現(xiàn)能量雙向流動的過程。當光伏發(fā)電站與電網(wǎng)并聯(lián)時，可以向電網(wǎng)輸送過剩的電能，同時在需要時從電網(wǎng)獲取電能，提高系統(tǒng)的靈活性和經(jīng)濟性。04孤島效應(yīng)孤島效應(yīng)是指在并網(wǎng)系統(tǒng)中，由于故障或控制不當導(dǎo)致光伏發(fā)電站與電網(wǎng)斷開，形成獨立的電壓和頻率區(qū)域的現(xiàn)象。這會導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定，甚至損壞設(shè)備，因此需采取有效措施防止孤島效應(yīng)的發(fā)生。05諧波抑制諧波抑制是指在光伏發(fā)電站接入電力系統(tǒng)時，為避免諧波對電網(wǎng)和其他設(shè)備造成干擾，采取的技術(shù)措施。諧波是由光伏組件和逆變器產(chǎn)生的，通過濾波器、無功補償?shù)确椒梢詼p少諧波的影響，提高電能質(zhì)量。與其他標準關(guān)系01與國際標準對接GB19964-2012在制定過程中參考了多個國際標準，如IEC61724和IEC61725。這些國際標準為光伏發(fā)電站接入電力系統(tǒng)提供了詳細的技術(shù)指導(dǎo)，確保中國國家標準與全球最佳實踐相一致。02與行業(yè)規(guī)范協(xié)同該標準與中國光伏行業(yè)協(xié)會發(fā)布的相關(guān)規(guī)范緊密協(xié)同，共同推動光伏行業(yè)的規(guī)范化發(fā)展。通過與行業(yè)規(guī)范的協(xié)調(diào)一致，GB19964-2012有助于提升整個行業(yè)的技術(shù)水平和市場競爭力。03與地方標準互補各地區(qū)根據(jù)自身的地理、氣候特點制定的地方標準，需要與GB19964-2012形成互補關(guān)系。地方標準可以針對具體區(qū)域的需求細化技術(shù)要求，而國家標準則為全國范圍內(nèi)的光伏電站提供統(tǒng)一技術(shù)規(guī)范。03技術(shù)要求并網(wǎng)接口要求并網(wǎng)檢測要求光伏發(fā)電站接入電力系統(tǒng)前需要進行嚴格的并網(wǎng)檢測，包括電氣性能測試、安全性能檢測和系統(tǒng)穩(wěn)定性評估。確保設(shè)備在各種運行條件下的可靠性和安全性。電能質(zhì)量標準并網(wǎng)接口需滿足國家電能質(zhì)量標準，包括電壓波動、頻率偏差及諧波含量等指標。通過先進的濾波技術(shù)和電能質(zhì)量控制設(shè)備，保障電網(wǎng)電能質(zhì)量。通信接口規(guī)范光伏電站并網(wǎng)接口需要符合通信接口規(guī)范，確保與電力系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)傳輸和控制指令的準確傳輸。采用標準的通信協(xié)議和數(shù)據(jù)格式，提高系統(tǒng)互操作性。防孤島保護并網(wǎng)接口應(yīng)具備防孤島保護功能，防止光伏電站與主網(wǎng)斷開后繼續(xù)發(fā)電形成孤島現(xiàn)象。通過檢測電網(wǎng)頻率、電壓等參數(shù)，快速切斷光伏電站并網(wǎng)連接。電能質(zhì)量標準電壓波動范圍光伏發(fā)電站接入電力系統(tǒng)時，其輸出電壓應(yīng)滿足國家電能質(zhì)量標準。具體來說，電壓波動范圍應(yīng)控制在±0.5%以內(nèi)，以確保電網(wǎng)的穩(wěn)定性和安全性。頻率偏差要求光伏發(fā)電站的頻率偏差需符合國家標準GB/T19964-2012的規(guī)定，即在標稱頻率的±0.2赫茲以內(nèi)。過高或過低的頻率偏差會影響電網(wǎng)的穩(wěn)定及設(shè)備的正常運行。諧波含量限制光伏發(fā)電站產(chǎn)生的諧波含量必須滿足國際電工委員會（IEC）61724-3的標準，總諧波含量（THD）不應(yīng)超過5%，以減少對電力設(shè)備和電網(wǎng)的損害。功率因數(shù)控制光伏發(fā)電站的功率因數(shù)需要保持在0.9以上，以確保高效利用電能并減少對電網(wǎng)的無功負荷。功率因數(shù)過低會導(dǎo)致電網(wǎng)效率降低和損耗增加。安全與保護措施安全防護設(shè)施光伏發(fā)電站應(yīng)配備必要的安全防護設(shè)施，如圍欄、監(jiān)控攝像頭等，以防止未經(jīng)授權(quán)的人員進入光伏設(shè)備區(qū)域。同時，防護設(shè)施還應(yīng)具備防火、防盜等功能，確保設(shè)備的安全運行。防雷與接地系統(tǒng)光伏發(fā)電站需要配置完善的防雷與接地系統(tǒng)，以保護設(shè)備免受雷電沖擊和電涌影響。接地系統(tǒng)應(yīng)符合相關(guān)標準，確保在故障情況下能夠迅速導(dǎo)出多余電流，保障系統(tǒng)和人員安全。環(huán)境監(jiān)測與報警系統(tǒng)為預(yù)防因環(huán)境因素導(dǎo)致的設(shè)備損壞，光伏發(fā)電站應(yīng)安裝環(huán)境監(jiān)測與報警系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠?qū)崟r監(jiān)測溫度、濕度、風速等環(huán)境參數(shù)，并在出現(xiàn)異常時及時發(fā)出警報，采取相應(yīng)的保護措施。應(yīng)急處理預(yù)案光伏發(fā)電站需制定詳細的應(yīng)急處理預(yù)案，包括火災(zāi)、設(shè)備故障等緊急情況的應(yīng)對措施。預(yù)案應(yīng)明確各類突發(fā)事件的處置流程和責任人，確保在發(fā)生緊急情況時能夠迅速、有效地進行處理。04系統(tǒng)設(shè)計與運行系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計系統(tǒng)總體架構(gòu)光伏發(fā)電站接入電力系統(tǒng)的技術(shù)規(guī)定中，系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計需考慮光伏組件、逆變器、匯流箱和并網(wǎng)柜等主要設(shè)備的布局和連接方式。確保系統(tǒng)具備高效的能量轉(zhuǎn)換和穩(wěn)定的電力輸出能力。組件選擇與配置光伏組件的選擇應(yīng)基于當?shù)靥柲苜Y源情況，考慮組件類型（單晶硅、多晶硅等）和數(shù)量配置。組件配置需滿足電壓和電流要求，通常需要串聯(lián)多個組件形成較高的電壓輸出以供發(fā)電使用。電氣設(shè)計與安全措施電氣設(shè)計需確保光伏系統(tǒng)與電網(wǎng)的高效并網(wǎng)，包括逆變器選型和交流配電柜設(shè)計。同時，系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)包含必要的安全防護措施，如接地、絕緣和防雷保護，以確保系統(tǒng)運行的安全和可靠性。預(yù)測與收益分析在設(shè)計過程中，需要進行光伏發(fā)電量的預(yù)測，依據(jù)太陽能資源、系統(tǒng)配置和環(huán)境條件等因素進行計算。此外，還需進行收益分析，評估電站的經(jīng)濟可行性，為項目實施提供數(shù)據(jù)支持。運行管理要求運行記錄與報告要求光伏發(fā)電站定期記錄運行數(shù)據(jù)，包括發(fā)電量、設(shè)備狀態(tài)、環(huán)境條件等。這些記錄應(yīng)詳細、準確，并按規(guī)定的格式和頻率提交給電力系統(tǒng)運營商，以便進行數(shù)據(jù)分析和性能評估。運行人員培訓(xùn)所有操作和維護光伏發(fā)電站的人員必須經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)，掌握基本的電力系統(tǒng)知識和操作技能。確保人員能夠正確處理常見的故障和緊急情況，提高電站運行的安全性和可靠性。設(shè)備定期檢查與維護光伏發(fā)電站的設(shè)備需要定期檢查和維護，以確保其高效、安全運行。定期更換磨損部件，檢查電氣連接和保護裝置，防止因設(shè)備故障導(dǎo)致的停電或安全事故。應(yīng)急響應(yīng)與事故處理建立完善的應(yīng)急響應(yīng)機制，制定詳細的事故處理流程。在發(fā)生設(shè)備故障或自然災(zāi)害時，能夠迅速采取有效措施，減少損失，保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。性能評估方法01發(fā)電性能測試發(fā)電性能測試評估光伏發(fā)電站的實際發(fā)電能力，通過測量設(shè)備在標準條件下的輸出功率和效率，確保其達到設(shè)計要求。測試包括太陽模擬器、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等專用設(shè)備。02并網(wǎng)性能檢測并網(wǎng)性能檢測驗證光伏發(fā)電站與電力系統(tǒng)的兼容性和穩(wěn)定性，包括電壓、頻率響應(yīng)以及有功和無功功率控制。確保其在各種運行條件下不影響電網(wǎng)的正常運行。03可利用率評估可利用率評估分析光伏發(fā)電站因天氣、維護等因素導(dǎo)致的停機率，計算其實際運行時間與理論運行時間的比值。高可利用率表明系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性較好。04環(huán)境適應(yīng)性評價環(huán)境適應(yīng)性評價檢查光伏發(fā)電站在不同環(huán)境條件下的性能表現(xiàn)，如溫度、濕度、風速等對設(shè)備性能和效率的影響。確保系統(tǒng)在各種氣候條件下穩(wěn)定運行。05安全性能審查安全性能審查評估光伏發(fā)電站的安全防護措施和緊急響應(yīng)能力，包括防火、防爆、防電擊等安全標準。確保系統(tǒng)在故障情況下能夠及時切斷電源，保障人員和設(shè)備安全。05監(jiān)測與控制數(shù)據(jù)采集與監(jiān)測數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)組成光伏發(fā)電站的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要由傳感器、數(shù)據(jù)采集器和通信設(shè)備組成。傳感器負責監(jiān)測光伏電池板的溫度、輻照度等關(guān)鍵參數(shù)，數(shù)據(jù)采集器匯總并處理這些數(shù)據(jù)，通信設(shè)備則將數(shù)據(jù)傳輸至監(jiān)控中心。實時數(shù)據(jù)監(jiān)測方法實時數(shù)據(jù)監(jiān)測是確保光伏發(fā)電站高效運行的關(guān)鍵。通過安裝各種傳感器和數(shù)據(jù)采集器，可以對光伏電池板的電壓、電流、溫度等關(guān)鍵參數(shù)進行實時監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)潛在問題，提高系統(tǒng)可靠性。遠程監(jiān)控系統(tǒng)功能遠程監(jiān)控系統(tǒng)利用通信技術(shù)將采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，實現(xiàn)對光伏電站的遠程監(jiān)控和管理。該系統(tǒng)不僅能實時展示電站的運行狀態(tài)，還能預(yù)警故障，提升運維效率，降低運維成本。數(shù)據(jù)分析與優(yōu)化通過對采集的大量數(shù)據(jù)進行深入分析，可以發(fā)現(xiàn)光伏電站的運行瓶頸和改進機會。應(yīng)用先進的數(shù)據(jù)分析工具和技術(shù)，可以優(yōu)化電站的運行策略，提高發(fā)電效率，降低能耗，提升整體經(jīng)濟效益。01020304自動控制系統(tǒng)自動發(fā)電控制自動發(fā)電控制系統(tǒng)（AGC）通過監(jiān)測光伏發(fā)電站的實際輸出功率，實時調(diào)節(jié)發(fā)電機的輸出，以維持電網(wǎng)的穩(wěn)定。AGC系統(tǒng)能夠快速響應(yīng)電網(wǎng)需求變化，優(yōu)化發(fā)電效率。自動電壓控制自動電壓控制系統(tǒng)（AVC）負責維持并網(wǎng)后光伏電站側(cè)的電壓在設(shè)定范圍內(nèi)。通過檢測和調(diào)節(jié)逆變器的輸出電壓，AVC確保電網(wǎng)電壓穩(wěn)定，防止電壓波動引起的設(shè)備損壞。安全與穩(wěn)定性保障自動控制系統(tǒng)通過多項安全措施保障光伏電站的安全并網(wǎng)運行。系統(tǒng)能夠?qū)崟r監(jiān)控設(shè)備狀態(tài)、環(huán)境條件以及電網(wǎng)狀況，及時采取保護措施，確保系統(tǒng)運行的可靠性和安全性。信息上傳與下發(fā)自動控制系統(tǒng)具備將光伏電站的數(shù)據(jù)上傳至電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的功能，同時接收來自電網(wǎng)的指令。通過有效的信息交互，系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)最優(yōu)調(diào)度，提升整體電網(wǎng)性能。算法優(yōu)化現(xiàn)代自動控制系統(tǒng)采用先進的算法，如模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等，增強系統(tǒng)的自適應(yīng)能力和控制精度。這些算法可以根據(jù)實際運行情況動態(tài)調(diào)整參數(shù)，提高光伏電站的控制效果。故障處理與應(yīng)急預(yù)案故障分類與快速診斷故障處理流程應(yīng)急預(yù)案制定應(yīng)急物資準備通信與協(xié)調(diào)機制06案例分析與實踐國內(nèi)外成功案例國內(nèi)典型成功案例國內(nèi)多個光伏發(fā)電站成功并網(wǎng)，如寧夏石嘴山市的平羅縣光伏發(fā)電站，年發(fā)電量達數(shù)億千瓦時，有效降低了碳排放，提升了區(qū)域能源利用效率。歐洲典型成功案例德國的漢堡市光伏發(fā)電站項目，通過大規(guī)模光伏發(fā)電和儲能系統(tǒng)的結(jié)合，實現(xiàn)了高比例的可再生能源接入，減少了對傳統(tǒng)化石燃料的依賴。美國典型成功案例美國的加州南部光伏發(fā)電站群，采用先進的光伏組件和智能電網(wǎng)技術(shù)，優(yōu)化了電力系統(tǒng)運行，提高了電網(wǎng)的調(diào)度靈活性和穩(wěn)定性。亞洲其他典型成功案例日本東京都的某商業(yè)區(qū)屋頂光伏發(fā)電站，通過與建筑相結(jié)合的方式，實現(xiàn)了建筑物的綠色改造，年發(fā)電量滿足自身用電需求，減少對外部電網(wǎng)的依賴。問題與挑戰(zhàn)技術(shù)復(fù)雜性光伏發(fā)電站接入電力系統(tǒng)涉及多個技術(shù)領(lǐng)域，包括電力電子、控制系統(tǒng)和通信協(xié)議等。這些技術(shù)的復(fù)雜性增加了設(shè)計和運維的難度，要求專業(yè)技術(shù)人員具備高水平的專業(yè)知識和技能。電網(wǎng)協(xié)調(diào)