新能源多场站短路比计算导则

GB/T46813—2025 新能源多场站短路比计算导则 Guideofcalculationformultiplerenewableenergystationshort-circuitratio 国 家 市 场 监 督 管 理 总 局国 家 标 准 化 管 理 委 员 会发布 目次 前言Ⅲ…………………………………………………………………………………………………………1范围1………………………………………………………………………………………………………2规范性引用文件1…………………………………………………………………………………………3术语和定义1………………………………………………………………………………………………4总体要求1…………………………………………………………………………………………………5基本资料2…………………………………………………………………………………………………6边界条件2…………………………………………………………………………………………………7计算方法2…………………………………………………………………………………………………8系统强度评价4……………………………………………………………………………………………附录A(资料性)短路比计算流程图5…………………………………………………………………… 前言 本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。 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。 本文件由中国电力企业联合会提出并归口。 本文件起草单位:中国电力科学研究院有限公司、国家电网有限公司、国家电网有限公司西北分部、国网新疆电力有限公司、国网江苏省 电 力 有 限 公 司、国 网 青 海 省 电 力 公 司、国 网 陕 西 省 电 力 有 限 公 司、国网经济技术研究院有限公司。 本文件主要 起 草 人:朱 凌 志、贺 静 波、葛 路 明、行 舟、陈 宁、张 怡、刘 纯、程 林、张 剑 云、张 红 颖、何 飞、汪海姣、刘艳章、亢 朋 朋、徐 贤、卢 国 强、李 立、蒋 维 勇、张 磊、任 冲、陶 以 彬、李 强、贾 一 超、唐 冰 婕、贾 旭、姜达军。 新能源多场站短路比计算导则 1范围 本文件规定了新能源多场站短路比计算的总体要求、基本资料和边界条件,并描述了计算方法和系统强度评价方法。 本文件适用于通过10(6)kV及以上电 压 等 级 接 入 公 共 电 网 的 新 能 源 场 站 开 展 新 能 源 多 场 站 短 路比计算。 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 的 修 改 单)适 用 于本文件。 GB/T15544.1三相交流系统短路电流计算第1部分:电流计算GB38755电力系统安全稳定导则GB/T40581电力系统安全稳定计算规范 3术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1短路比shortcircuitratio系统短路容量与电气设备容量的比值。[来源:GB/T40581—2021,3.8] 3.2新能源多场站短路比multiplerenewableenergystationshort-circuitratio新能源场站并网点的短路容量与考虑其他新能源场站影响后的新能源等值功率的比值。[来源:GB/T40581—2021,3.8.4] 3.3新能源多机短路比multiplerenewableenergygeneratingunitshort-circuitratio新能源机组侧的短路容量与考虑场站内外其他新能源机组影响后的新能源等值视在功率的比值。 4总体要求 4.1新能源场站在规划设计和生产运行阶段应开展短路比计算。4.2短路比计算应根据电网运行方式,确 定 边 界 条 件,进 行 潮 流 计 算、短 路 容 量 计 算、自 阻 抗 和 互 阻 抗计算、短路比计算,并依据计算结果进行接入交流系统强度水平评价,系 统 强 度 评 价 结 果 为 极 弱 时 应 开展短路比提升措施研究,计算流程见附录A。4.3短路比计算应在新能源机组侧和新能源场站并网点处分别开展。 5基本资料 5.1短路比计算基本资料包括电网拓扑结构和运行方式,同步发电机、新能源机组、储能装置、调相机、无功补偿装置、变压器、线路和负荷等设备的模型及参数。 5.2新能源场站参数可采用等值参数,包括等值机组、等值单元升压变、等值汇集线和主变等参数。型号相同的设备可等值为一个模型,型号不同的设备应单独建模。新能源 场 站 接 入 电 网 等 值 模 型 结 构 示意图见图1。 6边界条件 6.1短路比计算应根据风电出力最大、光伏出力最大、储能出力最大、风电光伏储能联合出力最大等典型工况确定新能源运行方式。 6.2短路 比 计 算 采 用 的 系 统 运 行 方 式 应 包 括 正 常 方 式 和 特 殊 方 式,系 统 运 行 方 式 的 选 取 应 满 足GB/T40581的要求。6.3对于规划和设计阶段的新能源场站,新 能 源 场 站 出 力 应 根 据 规 划 装 机 容 量、同 区 域 新 能 源 场 站 出力历史运行数据或资源评估数据确定。对已投运的新能源场站,新能源 场 站 出 力 应 根 据 实 际 装 机 容 量和新能源场站出力历史运行数据分析确定。 7计算方法 根据基本资料和边界条件,开展潮流计算,记录各新能源场站并网点及机组侧母线的电压。 7.2根据同步发电机、负荷、构网型设备以及直流的情况,从系统阻抗矩阵中提取自阻抗和互阻抗: a)从系统阻抗矩阵中提取新能源机组侧、新能源场站并网点的自阻抗;b)从系统阻抗矩阵中提取各新能源机组/储能/静止无功发生器之间的互阻抗;c)从系统阻抗矩阵中提取各新能源场站之间的互阻抗。 7.3短路比计算点的短路容量应根据三相对称短路电流初始值和标称电压计算得出。 三相对称短路电流初始值计算见公式(1)。 …………………………(1) 式中: I″k———短路比计算点的三相对称短路电流初始值,单位为千安(kA); c———短路比计算点的电压系数,无量纲,c值的确定应满足GB/T15544.1的要求; Z———短路比计算点的自阻抗,单位为欧姆(Ω)。 短路容量的计算见公式(2)。 式中: Sk———短路比计算点的短路容量,单位为兆伏安(MVA); U———潮流计算结果中短路比计算点的电压,单位为千伏(kV)。 7.4新能源机组侧的多机短路比应根据短 路 容 量 和 考 虑 场 站 内 外 其 他 新 能 源 机 组 影 响 后 的 新 能源 机组等值视在功率计算得出。 考虑场站内外其他新能源机组影响后的新能源机组等值视在功率的计算见公式(3)。 式中: SeqPGUi———第i个新能源机组的等值视在功率,单位为兆伏安(MVA); n———计算范围内所有新能源机组、储能和静止无功发生器的数量; PPGUi———第i个新能源机组/储能的有功功率,单位为兆瓦(MW); QPGUi———第i个新能源机组/储能/静止无功发生器的无功功率,单位为兆乏(Mvar); PPGUk———第k个新能源机组/储能的有功功率,单位为兆瓦(MW); QPGUk———第k个新能源机组/储能/静止无功发生器的无功功率,单位为兆乏(Mvar); ZPGUik———第i个和第k个 新 能 源 机 组/储 能/静 止 无 功 发 生 器 之 间 的 互 阻 抗,复 数 形 式,采 用 标幺值; ZPGUii———第i个新能源机组的自阻抗,复数形式,采用标幺值; 新能源机组侧的多机短路比计算见公式(4)。 …………………………(4) 式中: MRSCRPGUi———第i个新能源机组的多机短路比,计算点为新能源机组侧; SPGUi———第i个新能源机组侧的短路容量,单位为兆伏安(MVA)。 7.5新能源场站并网点的多场站短路比应 根 据 短 路 容 量 和 考 虑 其 他 新 能 源 场 站 影 响 后 的 新 能 源场 站等值功率计算得出。 考虑其他新能源场站影响后的新能源场站等值功率计算见公式(5)。 …………………………(5) 式中: Peqplanti———第i个新能源场站的等值功率,单位为兆瓦(MW);n———计算范围内所有新能源场站的数量;Pplanti———第i个新能源场站并网点的有功功率,单位为兆瓦(MW);Pplantk———第k个新能源场站并网点的有功功率,单位为兆瓦(MW);Zplantik———第i个和第k个新能源场站并网点之间的互阻抗,复数形式,采用标幺值;Zplantii———第i个新能源场站的自阻抗,复数形式,采用标幺值。 新能源场站并网点的多场站短路比计算见公式(6)。 …………………………(6) 式中: MRSCRplanti———新能源场站i并网点的多场站短路比;Splanti———第i个新能源场站并网点的短路容量,单位为兆伏安(MVA)。 8系统强度评价 8.1新能源场站 接 入 交 流 系 统 强 度 应 根 据 并 网 点 的 多 场 站 短 路 比 计 算 结 果 确 定,系 统 强 度 水 平 划分为: a)强系统:多场站短路比大于3.0;b)弱系统:多场站短路比在2.0~3.0;c)极弱系统:多场站短路比小于2.0。 8.2新能源机组接入交流系统强度应根据机组侧的多机短路比计算结果确定,系统强度水平划分为: a)强系统:多机短路比大于2.5;b)弱系统:多机短路比在1.5~2.5;c)极弱系统:多机短路比小于1.5。 8.3对于弱系统,应进行暂态稳定性和宽频振荡风险分析计算,校核系统安全稳定水平,系统承受的扰动能力应满足GB38755的要求。 对于极弱系统,应根据电网实际情况,开展系统强度提升措施专题研究,提升措施主要包括: a)在规划设计阶段,调整新能源的装机规模和布 局、调 整 新 能 源 场 站 和 集 群 的 接 入 方 式、配 置 调相机或构网型设备、调整常规电源配置、加强电网网架建设;b)在生产运行阶段,调整新能源集群和场站的出力、调整无功补偿方式。 附录A (资料性)短路比计算流程图 短路比的计算流程主要包括收集基本资料、确定边界条件、潮流计算、短路容量计算、自阻抗和互阻抗计算、短路比计算、系统强度评价和短路比提升措施专题研究等,流程示意图见图A.1。