GB/Z 44528-2024 风能发电系统 电气特性测量和评估 风力发电机组谐波模型及应用

ICS27180

CCSF.11

中华人民共和国国家标准化指导性技术文件

GB/Z44528—2024/IECTR61400-21-32019

:

风能发电系统电气特性测量和

评估风力发电机组谐波模型及应用

Windenergygenerationsystems—Measurementandassessmentofelectrical

characteristics—Windturbineharmonicmodelanditsapplication

IECTR61400-21-32019Windenerenerationsstems—

(:,gygy

Part21-3Measurementandassessmentofelectricalcharacteristics—

:

WindturbineharmonicmodelanditsalicationIDT

pp,)

2024-09-29发布2025-04-01实施

国家市场监督管理总局发布

国家标准化管理委员会

GB/Z44528—2024/IECTR61400-21-32019

:

目次

前言

…………………………Ⅲ

引言

…………………………Ⅳ

范围

1………………………1

规范性引用文件

2…………………………1

术语定义和缩略语

3、………………………2

术语和定义

3.1…………………………2

缩略语

3.2………………5

概述

4………………………6

概况

4.1…………………6

背景

4.2…………………7

风力发电机组谐波模型基本要求建议

5…………………9

概述

5.1…………………9

应用场景

5.2……………9

输入参数

5.3……………10

谐波模型端口

5.4………………………10

输出变量

5.5……………10

结构

5.6…………………10

与其他标准化文件交互

6…………………11

附录谐波评估

6.1GB/T20320—2023,D……………11

附录风力发电机组和风力发电场电能质量评估

6.2GB/T20320—2023,E………11

谐波模型

7…………………12

原则

7.1…………………12

戴维南诺顿等效电路

7.2/……………12

等效谐波电压电流源

7.3/……………12

风力发电机组类型

7.4…………………14

验证

8………………………18

原则

8.1…………………18

概况

8.2…………………18

模型验证

8.3……………18

虚拟电网

8.4……………18

局限性

9……………………19

参考文献

……………………20

Ⅰ

GB/Z44528—2024/IECTR61400-21-32019

:

图谐波电流分量谐波电压分量与基波电压分量之间的相角示例

1、…………………2

图风力发电场影响谐波性能的主要部件示意图

2………6

图风力发电场复杂结构示例

3……………7

图风力发电场复杂电气基础设施示例

4…………………8

图在图规定的连接点处谐波阻抗的估算值

54…………8

图诺顿戴维南等效电路表示的通用谐波模型结构

6/…………………11

图第类风力发电机组主要机械和电气部件[3]

73……………………15

图双馈异步发电机谐波模型结构示例[13]

8(DFAG)…………………16

图第类风力发电机组主要电气和机械部件[3]

94……………………16

图以戴维南等效电路和风力发电机组功率电路表示的变流器谐波模型示例[9]

10…17

图各功率区间的谐波电压比较

11………………………17

表谐波电压源的示例表示模板

1/………………………13

表谐波电流源的示例表示模板

2/………………………13

表谐波等效阻抗的示例表示模板

3/……………………14

Ⅱ

GB/Z44528—2024/IECTR61400-21-32019

:

前言

本文件按照标准化工作导则第部分标准化文件的结构和起草规则的规定

GB/T1.1—2020《1:》

起草

。

本文件等同采用风能发电系统第部分电气特性测量和评估

IECTR61400-21-3:2019《21-3:

风力发电机组谐波模型及应用

》。

本文件做了下列最小限度的编辑性改动

:

为与现有标准协调将标准名称改为风能发电系统电气特性测量和评估风力发电机组谐

———,《

波模型及应用

》;

为与正文引用保持一致规范性引用文件调整为

———,IEC60050-415:1999IEC60050-415。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利本文件的发布机构不承担识别专利的责任

。。

本文件由中国机械工业联合会提出

。

本文件由全国风力发电标准化技术委员会归口

(SAC/TC50)。

本文件起草单位中国电力科学研究院有限公司远景能源有限公司运达能源科技集团股份有限

:、、

公司维斯塔斯技术研发北京有限公司金风科技股份有限公司西门子歌美飒可再生能源科技

、()、、

中国有限公司上海电气风电集团股份有限公司明阳智慧能源集团股份公司中车山东风电有限公

()、、、

司天津瑞源电气有限公司国网宁夏电力有限公司电力科学研究院深圳市禾望电气股份有限公司

、、、、

东方电气风电股份有限公司中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司国电联合动力技术有限公

、、

司江苏沿海可再生能源技术创新中心有限公司龙源电力集团股份有限公司国家电投集团创新投资

、、、

有限公司中车株洲电力机车研究所有限公司风电事业部中船海装风电有限公司阳光电源股份有限

、、、

公司上海能源科技发展有限公司中国长江三峡集团有限公司哈电风能有限公司中国质量认证中

、、、、

心北京鉴衡认证中心有限公司

、。

本文件主要起草人秦世耀徐婷赵冰洁余清清陈强王瑞明陈晨刘闯齐琛李跃史俊伟

:、、、、、、、、、、、

郭江涛李钢强王帅焦龙李晓锋强喜臣金强王晓丹陈党慧刘峻岐张冲庞家猛罗曼丹汪令祥

、、、、、、、、、、、、、、

邓屹汤鹏曾兴国侯洪强刘铎

、、、、。

Ⅲ

GB/Z44528—2024/IECTR61400-21-32019

:

引言

本文件提供一种方法以保证并网型风力发电机组谐波模型的应用结构和验证的一致性和准

,、

确性

。

电网公司风力发电机组开发商及业主风力发电机组整机制造商风力发电机组部件供应商学术

、、、、

单位研究院所认证机构和标准化团体等风电行业相关方都有对风力发电机组谐波模型标准化的

、、

需求

。

标准化谐波模型将广泛应用于陆上和海上风力发电场电气基础设施的设计分析和优化相关的电

、

气工程领域包括风力发电机组谐波性能评估系统谐波研究电气基础设施设计和谐波抑制方案设

,、、

计等

。

标准化风力发电机组谐波模型作为一种性能指标在大型海上风力发电场等涉及多方利益的工程

,

中将发挥重要作用电网公司风力发电机组开发商及业主风力发电机组制造商应对风力发电机组的

。、、

谐波建模和风力发电场的谐波研究达成共识

。

Ⅳ

GB/Z44528—2024/IECTR61400-21-32019

:

风能发电系统电气特性测量和

评估风力发电机组谐波模型及应用

1范围

本文件为风力发电机组谐波模型的应用结构和推荐要求提供指导原则本文件中的谐波模型用

、。

于表征不同类型风力发电机组与所接入电网相互作用下的谐波发射特性

。

本文件为风力发电机组谐波模型及应用提供技术指南详细规定了谐波模型的应用结构和验证等

,、

内容本文件引入了对风力发电机组谐波特性的一致性理解旨在使谐波模型总体概念更易于得到行

。,

业认可例如供应商开发商系统运营商学术界等

(、、、)。

本文件提出了一种风力发电机组谐波模型标准化的表示方法该谐波模型将广泛应用于陆上风电

,

和海上风电的电气基础设施设计分析和优化等电气工程领域

、。

本文件的谐波模型结构将适用于

:

在电气基础设施设计和并网研究期间用于评估风力发电机组的谐波性能

———,;

由多台装有变流器的风力发电机组构成的现代电气系统中用于谐波研究分析

———,/;

为了优化电气基础设施如谐振特性设计及满足各种电网导则要求用于有源或无源谐波滤

———(),

波器设计

;

用于计算风力发电场电气基础设施的电气特性参数例如谐波损耗静态无功功率补偿电气

———(、、

噪声发射谐波兼容性水平等

、);

用于评估电网背景电压畸变对风力发电机组谐波的影响

———;

用于相关方如电网企业发电企业开发商等在标准化通信接口进行风力发电机组谐波数据

———(、、)

交互

;

用于工程软件开发人员在通用接口进行谐波特性研究

———;

作为风力发电机组应用于学术研究和工业生产中的一种测试基准

———。

对于连接有不同类型风力发电机组的大型电力系统如连接到同一海上或陆上升压站的由不同机

,、

型组成的多集群风力发电系统利用谐波模型对风力发电机组进行标准化谐波性能评估的优势越来越

,

显著

。

风力发电机组谐波模型覆盖到次次或次谐波范围且根据应用需要扩展到更高的谐波

40、50100,

次数以覆盖间谐波分量

。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款其中注日期的引用文

。,

件仅该日期对应的版本适用于本文件不注日期的引用文件其最新版本包括所有修改单适用于本

,;,()

文件

。

电磁兼容试验和测量技术供电系统及所连设备谐波间谐波的测量和

GB/T17626.7—2017、

测量仪器导则

(IEC61000-4-7:2009,IDT)

注被引用的内容与被引用的内容没有技术上的差异

:GB/T17626.7—2017IEC61000-4-7:2002。

风能发电系统风力发电机组电气特性测量和评估方法

GB/T20320—2023(IEC61400-21-1:

2019,IDT)

1