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1、Q/GDW国家电网公司企业标准Q/GDW 112722023分布式电源孤岛运行掌握标准Operation and control specification for distributed resource island2023-12-20 公布国 家 电 网 公 司发布2023-12-20 实施Q/GDW 112722023目次前言II1 范围12 标准性引用文件13 术语和定义14 根本规定35 分布式电源孤岛转换掌握36 有功掌握与电压调整47 分布式电源孤岛系统监控48 通信59 继电保护与安全自动装置510 分布式电源孤岛系统黑启动掌握5编制说明7Q/GDW 112722023前言为
2、标准分布式电源孤岛运行掌握，保障分布式电源孤岛系统的安全运行，制定本标准。 本标准由国家电网公司国家电力调度掌握中心提出并解释。 本标准由国家电网公司科技部归口。本标准起草单位：中国电力科学争论院。 本标准主要起草人：侯义明、季宇、于辉、苏剑、马珂、张小奇、刘海涛、吴鸣、李洋、吕志鹏 本标准首次公布。Q/GDW 112722023分布式电源孤岛运行掌握标准1 范围本标准规定了分布式电源在打算性孤岛运行状态下应满足的运行掌握要求，主要内容包括分布式电 源孤岛转换掌握、有功掌握与电压调整、分布式电源孤岛系统监控、通信、继电保护与安全自动装置、 分布式电源孤岛系统黑启动掌握等。本标准适用于国家电网公
3、司经营区域内以同步发电机、感应发电机、变流器等形式 接入 35kV及以下电压等级电网的分布式电源运行掌握。2 标准性引用文件以下文件对于本文件的应用是必不行少的。但凡注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文 件。但凡不注日期的引用文件，其最版本包括全部的修改单适用于本文件。GB/T 12325 电能质量供电电压偏差GB/T12326电能质量电压波动和闪变GB/T 14285 继电保护和安全自动装置技术规程GB/T 14549 电能质量 公用电网谐波GB/T 15543 电能质量 三相电压不平衡GB/T 15945 电能质量 电力系统频率偏差DL/T 5843kV110kV 电网继电保护装置
4、运行整定规程DL/T 995 继电保护和电网安全自动装置检验规程Q/GDW 667 分布式电源接入配电网运行掌握标准3 术语和定义以下术语和定义适用于本文件。3. 1孤岛is landin g公共电网故障、检修或其它缘由造成局部区域停电时，停电区域内电源仍保持对该区域局部负荷继 续供电的状态。3. 2打算性孤岛intentionalislanding按预先设置的掌握策略，分布式电源有打算地进入孤岛状态。3. 3分布式电源孤岛系统distributedres ourceisland ingsystem1由分布式电源、就地负荷及相关保护、监视及掌握装置构成的在打算孤岛运行状态下形成的独立于公 共电
5、网运行的自治系统。3. 4分布式电源孤岛系统并网点point of interconnectionwith distributed r esource i sla ndi ng syste m分布式电源孤岛系统与公共电网的电气连接点。3. 5不停电切换方式non-blackoutswitching分布式电源孤岛系统内负荷不停电条件下进展的并离网转换操作。3. 6停电切换方式blacko utswitching切除负荷且分布式电源孤岛系统内局部布式电源退出运行后分，布式电源孤岛系统进展的并离网转 换操作。3. 7管控层manageand c ont rolle vel分布式电源孤岛系统监控和治理
6、中心，实现分布式电源、负荷及孤岛系统并网点的数据采集与监控、 频率/有功功率掌握、电压/无功调整、保护与并离网转换掌握等功能。3. 8电源监控单元power monitoringunit对分布式电源孤岛系统内电源运行状态进展监测和掌握的终端设备。3. 9负荷监控单元loadmonitoringunit对分布式电源孤岛系统内负荷集合进展监测和掌握的终端设备，负荷集合可依据负荷位置、类型及 重要等级进展划分，单个集合可以是一个或多个负荷。注：按位置分组的负荷单元还应对单元内负荷按类型和重要等级进展分级掌握。3. 10并网点监控单元monitoringunitforpointofinter conn
7、ection对分布式电源孤岛系统并网点运行状态进展监测和掌握的终端设备。3. 11分布式电源孤岛系统黑启动blacksta rtofisland ingsystem分布式电源孤岛系统在无电状况下，通过内部具有自启动力量分布式电源的启动，带动无自启动力量 的电源，渐渐扩大供电范围，最终实现分布式电源孤岛系统正常运行。24 根本规定4. 1分布式电源孤岛系统仅可以对界定的范围供电，220/380V低压分布式电源孤岛系统不能跨台区供电。4. 2分布式电源孤岛系统宜通过一个电气连接点与电网连接，且在该电气连接点进展打算性并离网转换；当存在一个以上电气连接点时，应具有相应闭锁和切换机制。4. 3分布式电
8、源孤岛系统与电网的电气连接点应安装可闭锁具、有接地功能、有明显断开点的开断设备， 具备开断故障电流的力量，能够就地或远方操作。4. 4公共电网故障、检修或其它缘由造成供电中断时，分布式电源可依据预先设置的并离网掌握策略转入打算性孤岛运行状态。4. 5打算性孤岛运行状态下，分布式电源孤岛系统应依据打算性孤岛运行方案和措施维持孤岛安全稳定运行。4. 6分布式电源孤岛系统应配置监控系统，对孤岛系统内各主要元件进展监视、测量、掌握，并宜具备遥测、遥信、遥调、遥控等远动功能。4. 7接入 10(6)kV 35kV 电网的分布式电源孤岛系统，其通信和自动化设备的备用电源应保证能够至少运行 2 小时。4.
9、8分布式电源孤岛系统并网运行时，其中性点接地方式应与所接入的公共电网全都，保护配置应与中性点接地方式相适应。4. 9分布式电源孤岛系统内应至少包含一个具备电压、频率调整力量的分布式电源，其调整力量和响应 速度应满足孤岛运行根本要求；具有黑启动力量时，应至少包含一个具有自启动力量的电源。4. 10分布式电源打算性孤岛运行时，孤岛系统内负荷监测点的电压偏差、电压波动、闪变、谐波、 三 相电压不平衡及频率偏差应符合 GB/T 12325、GB/T 12326、GB/T 14549、GB/T 15543、GB/T 15945 的 相关规定。5 分布式电源孤岛转换掌握5.1 离网转换掌握5.1. 1分布
10、式电源孤岛系统应依据预先设置的掌握策略进展离网转换。5.1. 2分布式电源孤岛系统由并网转入离网模式时，宜承受不停电转换方式，也可承受停电转换方式。5.2 并网转换掌握5.2. 1 在公共电网恢复供电后，接入 220/380V 配电网的分布式电源孤岛系统，延时 20s 前方可恢复并 网；接入 10(6)kV 35kV 配电网的分布式电源孤岛系统，应得到当地电网运行治理部门的允许前方能重 接入电网。5.2. 2分布式电源孤岛系统由离网转入并网模式时，宜承受不停电转换方式，也可承受停电转换方式。5.2. 3停电转换方式下，中断负荷供电后，分布式电源孤岛系统再并入电网；并网完成后，逐步恢复孤岛系统内
11、负荷的供电。6 有功掌握与电压调整6. 1分布式电源孤岛系统应通过调整系统内各个电源功率输出及投切负荷实现功率平衡。6. 2在负荷及分布式电源出力波动状况下，分布式电源孤岛系统应能保持稳定；分布式电源孤岛系统内电源有功输出应留有裕度，保证对孤岛系统内有功波动具有肯定的调整力量。6. 3分布式电源孤岛系统可通过调整系统内各个电源或无功补偿装置的无功输出实现电压掌握同，时应 供给足够的无功备用容量，具体量值由分布式能源状况及负荷运行特性等因素打算。6. 4在保证功率平衡的条件下，分布式电源孤岛系统内宜最大利用可再生能源发电，并依据负荷需求适当掌握其它类型电源出力。6. 5分布式电源孤岛系统并网后，
12、分布式电源运行掌握应满足 Q/GDW 667 相关要求。7 分布式电源孤岛系统监控7. 1监控系统宜由管控层、电源监控单元、负荷监控单元、并网点监控单元和网络设备等构成，并承受分层、分布、开放式网络系统实现连接，系统体系构造如图 1 所示：图 1分布式电源孤岛系统监控系统体系构造图7. 2监控系统设备宜按总体建设规模配置，并考虑后期进展留有肯定扩展裕度。7. 3监控系统通信网络宜承受以太网连接，应具备与配电自动化、用电信息采集等系统进展数据交换的接口。7. 4分布式电源孤岛系统管控层的信息安全防护应满足电力二次系统安全防护规定的要求。7. 5监控系统宜设置时钟同步系统并具有同步脉冲接口和数字接
13、口。7. 6 电源监控单元应实时监测各电源发电量、电源输出电压、电流、有功、无功、电能质量、开关状态等信息，风力、光伏发电还需监测相关环境参数信息，储能装置需监测储能系统状态信息；与管控层协作完成装置运行状态的掌握和切换，并通过软件硬件保护保障电源设备安全运行。7. 7负荷监控单元应实时监测负荷用电量、电压、电流、有功、无功、电能质量、开关状态等信息；与 管控层协作对负荷按类型和重要等级进展治理及掌握，并通过软件硬件保护快速切除负荷侧故障。7. 8并网点监控单元应实时监测分布式电源孤岛系统并网点电压、电流、频率、有功、无功、电能质量、 开关状态等信息，可依据并离网转换策略，与管控层共同完成并离
14、网安全操作，并具备并网点的保护功能。7. 9 管控层应通过监控单元进展数据采集、数据处理、遥控、有功功率掌握、无功功率掌握，并具有人机交互、报警、对时等根本功能；依据系统需求可扩展通信网络监视、系统网络治理、大事处理、数据统计分析及协调掌握，以及与配电自动化、用电信息采集等相关应用系统进展信息交互的功能。47. 10在打算性孤岛运行状态下，接入10(6)kV35kV 电网的分布式电源孤岛系统仍应实时向当地电网调度部门上传孤岛系统运行工况信息。8 通信8. 1分布式电源孤岛系统通信应满足监控、治理、保护、通话等业务对通道及通信速率的要求，并预留与配电网监控系统通信接口，同时宜具有可扩展性。8.
15、2由多种类型电源和负荷组成的分布式电源孤岛系统，可承受分层的通信构造，但不宜超过 3 层。8. 3 分布式电源孤岛系统与公共电网的通信方式可承受光纤专网、光纤公网、电力线载波、无线专网和无线公网。8. 4接入 10(6)kV 35kV 电网的分布式电源孤岛系统，其通信通道的误码率应优于 1*10-5，平均无故障时间应大于等于 26000h。9 继电保护与安全自动装置9. 1 分布式电源孤岛系统的涉网保护和安全自动装置，应与其所接入公共电网的保护和安全自动装置相协作；分布式电源孤岛系统内部的继电保护与安全自动装置应合理配置，并能满足并网运行和孤岛运行 要求。9. 2 分布式电源孤岛系统的安全自动
16、装置，应以系统安全稳定计算分析结果为根底，依据孤岛系统电网 构造、运行特点、用户牢靠性要求等条件合理配置，其技术条件应满足 GB/T 14285 的要求。9. 3继电保护运行整定计算应依据分布式电源孤岛系统构造，按 DL/T 584 的规定执行；当灵敏性与选择性难以兼顾时，应首先考虑以满足灵敏度为主，防止保护拒动。9. 4分布式电源孤岛系统的保护与自动装置应依据 DL/T995 进展整定值校验。9. 5当分布式电源孤岛系统运行方式调整使系统故障特性发生较大转变时继，电保护及安全自动装置应重进展整定。9. 6分布式电源孤岛系统的保护和安全自动装置在并离网转换时应能正确动作。10 分布式电源孤岛系
17、统黑启动掌握10.1 分布式电源孤岛系统应依据孤岛内电源配置，优先选择具备自启动力量的分布式电源作为黑启动电源，并预先制定黑启动方案。10.2 黑启动方案中应包括启动过程中的风险管控和应急措施，其保护、监控、通信、开关及安全自动装置均应满足电源启动和孤岛系统逐步转入正常运行的要求。10.3 分布式电源孤岛系统在黑启动过程中应保持频率和电压稳定以及有功、无功功率平衡，依据黑启动方案投退、调整继电保护和安全自动装置。10.4 分布式电源孤岛系统黑启动过程：a) 断开分布式电源孤岛系统内的全部负荷；b) 依据黑启动电源的特性和运行方式完成黑启动电源的启动；c) 黑启动电源启动成功后，合理投入继电保护
18、和安全自动装置；d) 依据当前系统发电容量、系统功率平衡约束和潮流约束，投入适量的负荷；e) 依据系统的潮流约束和稳定约束，投入系统内其他分布式电源，逐步扩大供电范围，使孤岛系统转入正常运行。6分布式电源孤岛运行掌握标准编制说明目次1 编制背景92 编制主要原则93 与其它法规标准的关系94 主要工作过程95 标准构造和内容96 条文说明1081 编制背景本标准依据关于下达 2023 年度公司技术标准制修订打算的通知(国家 电网科202350 号文 ) 的要求编写。分布式发电技术是缓解能源危机及环境治理压力的有效手段，在国内外受到广泛关注，整体进展态势良好，但基于公共电网运行检修的安全性考虑，
19、目前国内外相关标准中均明确要求分布式电源并网点 电压、频率特别时需在规定时间内退出运行。上述规定在保障公共点电网安全运行的同时，客观上无视了分布式电源打算孤岛运行力量，降低了分布式能源的综合利用效率。因此，应针对具备安全离网运行力量的分布式电源及就地负荷构成的分布式电源孤岛系统，从标准层面对其运行掌握方式进展标准，保 证离网运行时孤岛系统的安全稳定性，实现分布式能源的高效应用。2 编制主要原则本标准编制的原则是遵守现有相关法律、条例、标准和导则等，兼顾电网运行和分布式电源进展的 要求。与本系列标准相关的国家法律法规包括：中华人民共和国可再生能源法修订、中华人民共 和国电力法、电网调度治理条例和
20、供用电营业规章等。标准的编制秉持促进分布式电源科学、 有序进展的目标，结合全面效劳于分布式电源的工作要求， 为充分发挥分布式电源乐观作用， 供给技术 支持。3 与其他标准文件的关系本标准编制过程中参考了现有 IEEE 关于分布式电源孤岛系统运行掌握，以及我国电力行业分布式电源 接入的相关标准标准，主要有IEEE 1547.4-2023分布式孤岛电力系统的设计、操作和集成指南草案、 DL/T 1040电网运行准则、DL/T721 配电自动化系统远方终端和 DL/T814 配电自动化系统功能规 范。本标准与分布式电源接入电网技术规定、分布式电源接入配电网运行掌握标准 和分布式电源接入配电网测试技术
21、标准、分布式电源接入配电网监控系统功能标准等标准共同作为分布式电源 接入电网系列标准。4 主要工作过程2023 年 2 月，依据国家电网公司下达的 2023 年技术标准制修订打算国家电网科 202350 号的 安排，确立标准编制工作的总体目标，确定参编单位及人员，成立编制工作小组。工作小组调研了国内 分布式电源的根本状况，在此根底上开展编制工作。2023 年 8 月，工作组完成了标准初稿的编写，并在北京召开了标准的初稿审查会，专家组对标准的各章节条款进展了认真审查，提出了审查意见。2023 年 4 月，工作组结合专家组关于初稿争论的审查意见及公司分布式电源相关最治理规定， 工作组对标准进展了修
22、改完善，完成征求意见稿编写，并承受会审形式邀请公司范围内专家对标准进展 评审。2023 年 5 月，工作组针对征求意见稿评审意见对标准进展了争论和修改完善，形成了本标准的送 审稿，并在北京召开送审稿评审会，审查结论为：专家组全都同意分布式电源孤岛运行掌握标准送 审稿通过审查，同意编制组按专家审查意见修改完善后形成上报。5 标准构造和内容本标准分 8 章：第 1 章“范围，”规定了本标准的主要内容和适用范围。第 2 章“标准性引用文件，”列出了本标准所引用的标准、导则、标准、规程和有关文件。Q/GDW 112722023第 3 章“术语和定义，”对本标准承受的、但未在引用标准中定义的主要术语进展
23、了定义。第 4 章“根本规定”规定了分布式电源孤岛运行模式下并离网转换、有功掌握与电压调整、孤岛系统监控、通信、保护配置、黑启动等方面的根本运行掌握原则和要求。第 5 章“分布式电源孤岛转换掌握”明确了分布式电源孤岛系统并离网转换的掌握原则和方法。第 6 章“有功掌握与电压调整”规定了孤岛运行条件下的电源及负荷掌握原则，并对并网完成后的运行掌握原则进展了补充说明。第 7 章“分布式电源孤岛系统监控”规定了分布式电源孤岛系统监控的根本功能要求，系统架构及各单元的功能要求。第 8 章“通信”规定了分布式电源孤岛系统通信连接方式、通信牢靠性要求及接入电力通信网的方式。第 9 章“继电保护与安全自动装
24、置”规定了保护定值整定、更及安全自动装置配置的根本原则。第 10 章“分布式电源孤岛系统黑启动掌握”规定了分布式电源孤岛系统黑启动过程中电源配置、安全管控措施，并对典型黑启动过程进展了标准。6 条文说明本标准第 1 章，明确适用于打算孤岛运行状态下以同步发电机、感应发电机、变流器等形式接入35kV 及以下电压等级电网的分布式电源，既强调了打算孤岛的特定运行状态，又避开了按分布式电源能源种类进展分类的简单状况。本标准第 3.3 条，明确了“分布式电源孤岛系统”是指由分布式电源、就地负荷及相关保护、监视及掌握装置构成的在打算孤岛运行状态下形成的独立于公共电网运行的自治系统。为保证系统的离网运 行力
25、量，系统内须至少包含一个电压、频率可调的分布式电源，作为孤岛系统电压支撑电源。本标准第 3.4 条，明确了“分布式电源孤岛系统并网点”为孤岛系统与外部电网进展并离网切换电气连接点，当孤岛系统与电网存在多个电气连接点时，应具有相应闭锁和切换机制，保证该并网点的唯一性。本标准第 4 章中“根本规定，”标准了分布式电源孤岛系统所涉及的运行掌握、继电保护、监控与通信、黑启动掌握等方面的根本原则及要求。本标准第 5.2.1 条，规定了分布式电源孤岛系统重并网的电气条件，明确了接入不同电压等级孤岛系统重并网所应遵循的相应治理要求，该要求与 Q/GDW 667分布式电源接入配电网运行掌握标准相关要求保持全都
26、。本标准第 5.2.4 条，明确了分布式电源孤岛系统停电切换方式下重并网的具体步骤，强调了孤岛系统内的分布式电源及负荷退出运行后，首先完成后电源并网，继而投入系统内负荷，削减重并网对配电网的冲击。本标准第 6.1 条，明确了分布式电源孤岛系统稳定运行的根本条件，即应通过内部电源和负荷维持系统功率平衡。本标准第 6.2 条，强调了分布式电源孤岛系统应具有肯定功率调整裕度，能够在电源出力及负荷波动时，通过功率快速调整实现系统恢复稳定。本标准第 6.6 条，明确了分布式电源孤岛系统成功并网后的运行掌握应满足 Q/GDW 667分布式电源接入配电网运行掌握标准相关规定。本标准第 7.1 条，提出了分布
27、式电源孤岛系统监控功能典型架构，该架构中管控层是分布式电源孤岛系统监控和治理中心，下设电源监控单元、负荷监控单元及并网点监控单元，负责对底层终端设备的 运行状态进展监测和调整。本标准第 7.6 条，标准了分布式电源孤岛系统电源监控单元的根本功能，其中电源范畴包括分布式10电源、储能系统及无功补偿设备无功电源。Q/GDW 112722023本标准第 7.8 条，标准了分布式电源孤岛系统并网点监控单元的根本功能，其中并网点的监控包括系统侧及电源侧两侧的运行工况，保证孤岛系统并离网安全转换。本标准第 8.4 条，对监控系统的通信功能提出了量化要求，且与配电自动化系统的相关要求保持全都。本标准第 9.1 条，标准了分布式电源孤岛系统的涉网保护和孤岛系统内部保护配置原则。本标准第 10.1 条，标准了分布式电源孤岛系统的黑启动电源配置原则，即黑启动电源应具备自启 动力量且调整力量强，可以为不具备自启动力量的电源供给稳定的并网跟踪电压，进而逐步扩大供电范 围。本标准第 10.4 条，标准了分布式电源孤岛系统黑启动操作流程。为避开黑启动电源由于过负荷造 成启动失败，应首先切断孤岛内全部负荷；其次，在黑启动电源投入后，需逐步投入安全自动装置， 保 证系统黑启动过程中安全稳定性；最终，在投入负荷及其他类型分布式电源前应进展潮流校验，保证系 统功率平衡，电压偏差满足相关要求。