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1、T/CEEMA 01180-2023压缩空气储能电站电能质量技术监督规程Supervision standard of electric energy quality for compressed airenergy storage power stations20231130 发布20231130 实施中国电力设备管理协会发布ICS 27.100F20中 国 电 力 设 备 管 理 协 会 标 准中 国 电 力 设 备 管 理 协 会 标 准T/CEEMAT/CEEMA 01180-2023I目次前言.1 范围.12 规范性引用文件.13 总则.14 规划设计阶段监督.25 运行阶段监督.3
2、6 监测设备检定、检验.7T/CEEMA 01180-2023II前言为加强压缩空气储能电站技术监督管理，提高电能质量，保证压缩空气储能电站安全、稳定、经济运行，特制定本标准。本标准依据国家和行业有关标准、规程和规范，结合国内外发电的新技术、监督经验制定。本标准是压缩空气储能电站电能质量监督工作的依据。本标准由中国电力设备管理协会发电设备技术监督专业委员会提出。本标准由中国电力设备管理协会归口。本标准起单位：西安热工研究院有限公司、华能江苏能源开发有限公司、华能（浙江）能源开发有限公司、安徽华赛能源科技有限公司、中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司。本标准主要起草人：赵霁恺、舒进、李涛、
3、白锐槐、谭伟、刘迪。T/CEEMA 01180-20231压缩空气储能电站电能质量监督标准1范围本标准规定了中国华能集团公司（以下简称“集团公司”）所属压缩空气储能电站电能质量监督相关的技术标准内容和监督管理要求。本标准适用于集团公司压缩空气储能电站的电能质量监督工作。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是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 755旋转电机 定额和性能GB 12325电能质量 供电电压偏差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
4、度GB/T 15945电能质量 电力系统频率偏差GB/T 17626.30电磁兼容 试验和测量技术 电能质量测量方法GB/T 19862电能质量监测设备通用要求GB/T 7409.3同步电机励磁系统 大、中型同步发电机励磁系统技术要求DL/T 516电力调度自动化系统运行管理规程DL/T 824汽轮机电液调节系统性能验收导则DL/T 1040电网运行准则DL/T 1028电能质量测试分析仪检定规程DL/T 1053电能质量技术监督规程DL/T 1198电力系统电能质量技术管理规定DL/T 1227电能质量监测装置技术规范DL/T 1228电能质量监测装置运行规程DL/T 5003电力系统调度自
5、动化设计技术规程DL/T 524235kV220kV变电站无功补偿装置设计技术规定JJG 01电测量变送器检定规程SD 325电力系统电压和无功电力技术导则3总则3.1电能质量监督工作贯彻“安全第一，预防为主”的方针。T/CEEMA 01180-202323.2电能质量监督工作应严格按照国家、行业标准及有关规程、规定，对发电厂电能质量从设计选型和审查、监造和出厂验收、安装和投产、运行、检修到技术改造实施全过程技术监督。3.3本标准规定了压缩空气储能电站电压偏差、频率质量、谐波及三相不平衡度等电能质量监督的技术标准，以及电能质量监测、统计及管理的要求、评价与考核标准，它是压缩空气储能电站电能质量
6、监督工作的基础，亦是建立电能质量技术监督体系的依据。3.4从事电能质量监督的人员，应熟悉和掌握本标准及相关标准和规程中的规定。4规划设计阶段监督4.1电压偏差监督4.1.1发电机组无功调整能力a）无功补偿装置设计应按 DL/T 5242 的要求，以及国家、行业关于电压、无功电力的有关条例、导则的要求和网、省电力调度部门的有关规定，根据安装地点的电网条件、谐波水平、负荷特性及环境条件，合理地确定无功补偿设施和调压装置的容量、选型及配置地点。b）发电机额定功率因数值，可参照以下原则执行：1）直接接入 330500kV 电网处于送端的发电机功率因数，一般选择不低于 0.9（迟相）；处于受端的发电机功
7、率因数，可在 0.850.9（迟相）中选择；2）直接接入输电系统的送端发电机功率因数，可选择为 0.85（迟相）；3）其他发电机的功率因数可按 0.80.85（迟相）选择；4）100MW 及以上机组应具备在有功功率为额定值时，功率因数进相 0.95 运行的能力。5）发电机组自带厂用电运行时，进相运行能力不应低于 0.97。4.1.2各级变压器的额定变压比、调压方式、调压范围及每档调压值，应满足发电厂母线和受电端电压质量的要求。4.1.3电压监测设备a）在规划设计中，对于发电机、母线、变压器各侧应配置齐全、准确的无功电压表计，以便于无功电压的监测和管理。b）电压监测宜使用具有连续监测和统计功能的
8、仪器、仪表或自动监控系统，其性能应满足DL/T 1227 的相关要求，测量误差不大于0.5%。c）电压监测装置的电压幅值测量采样窗口应满足 GB/T 17626.30 的要求，一般取 10 个周波，一个基本记录周期为 3s，其分析数据为各窗口测量值的方均根值。4.2频率质量监督4.2.1发电机频率调节能力a）并网运行的发电机组应具有一次调频的功能，并根据调度部门的要求安装保证电网安全稳定运行的自动装置。正常情况下发电机组的一次调频能力应满足 DL/T 1053、DL/T 824 的要求，并满足以下T/CEEMA 01180-20233要求：1）单元制压缩空气储能电站在滑压状态下运行时，必须保证
9、调节汽门有部分节流，使其具备额定容量 3%以上的调频能力；2）发电机组一次调频功能应满足当地电网一次调频性能要求，负荷响应滞后时间一般不大于4s；电网频率变化超过机组一次调频死区时开始的 45s 内，机组实际出力与响应目标偏差的平均值宜在理论计算的调整幅度的3%内；3）压缩空气储能电站参与一次调频的负荷变化幅度，正向调频负荷（即机组负荷增加）不应小于机组额定容量的 5%，负向调频负荷则不予限制；4）压缩空气储能电站调速系统的性能指标，如转速不等率、转速迟缓率、转速调节死区等应符合 DL/T 824 的要求。4.2.2频率监测设备a）频率偏差的监测，宜使用具有连续监测和统计功能的仪器、仪表或自动
10、监控系统，其性能应满足 DL/T 1227 的要求，测量误差不大于0.01Hz，一个基本记录周期为 1s。4.3谐波、三相不平衡度监督4.3.1谐波监督a）选用变频器或整流设备时，应重点注意其输出形式和调节方式，具有谐波互补性的设备应集中布置，否则应分散或交错使用，避免谐波超标。b）谐波监测装置性能能满足 DL/T 1227 的要求，其允许误差见表 1。表1谐波监测仪表允许误差被测量条件允许误差谐波电压Uh3%UNUh3%UN5%Uh0.15%UN谐波电流Ih10%INIh10%IN5%Ih0.5%IN注：UN为基波电压，Uh为谐波电压，IN为基波电流，Ih为谐波电流c）谐波监测装置测量采样窗
11、口应满足 GB/T 17626.30 的要求，一般取 10 个周波，一个基本记录周期为 3s，其分析数据为各窗口测量值的方均根值。4.3.2三相不平衡度监督a）三相不平衡度监测装置测量采样窗口应满足 GB/T 17626.30 的要求，一般取 10 个周波，一个基本记录周期为 3s，其分析数据为各窗口测量值的方均根值。三相电压不平衡度测量允许误差限值为 0.2%，三相电流不平衡度测量允许误差限值为 1%。5运行阶段监督5.1电压偏差监督5.1.1电压偏差限值T/CEEMA 01180-20234a）发电厂凡由调度部门下达电压曲线的母线电压，均应按下达的电压曲线进行监测、调整。b）发电厂凡未由调
12、度部门下达电压曲线的母线电压应满足 DL/T 1053 及 SD 325 的要求，允许偏差值如下：1）500（330）kV 母线：正常运行方式时，电压允许偏差上限应小于系统额定电压的10%；电压允许偏差下限应按不影响电力系统同步稳定、电压稳定、厂用电的正常使用及下一级电压的调节；2）220kV 母线：正常运行方式时，电压允许偏差为系统额定电压的 010；事故运行方式时为系统额定电压的510；3）11035kV 母线：正常运行方式时，电压允许偏差为系统额定电压的37；事故后为系统额定电压的10；4）6kV 及 380V 厂用母线电压允许偏差为额定电压的7%。5.1.2电压及无功调整a）发电厂应按
13、调度部门下达的电压曲线和调压要求，控制高压母线电压，确保其在合格范围内，并网母线电压月度合格率应不低于 99.0%。b）具备 AVC 的电厂应保证其正常运行，其投入率、调节合格率等技术指标应符合电网要求。c）发电机组的自动调整励磁系统应具有自动调差环节和合理的调差系数，调差系数应满足GB/T 7409.3 的要求，投产阶段应开展励磁系统无功电流调差系数整定试验，各机组调差系数的整定应协调一致。自动调整励磁装置应具有过励限制、低励限制等环节，并投入运行。失磁保护应投入运行，强励顶值倍数应符合国家规定，其运行规程中应包括进相运行的实施细则和反措。d）发电厂（机）的无功出力调整1）应按运行限额图进行
14、调节，在高峰负荷时，将无功出力调整至使高压母线电压接近允许偏差上限值，直至无功出力达到限额图的最大值；2）在低谷负荷时，将无功出力调整至使高压母线电压接近允许偏差下限值，直至功率因数值达到 0.98 以上（迟相）（或核定值）；具备进相能力的发电机组，应根据调度要求，按进相运行值运行。e）发电机的进相运行1）投入运行的发电机，应有计划地进行进相运行试验，根据试验结果确定进相运行限额；2）发电机进相运行时，应监视发电机功角、定子绕组及铁芯端部温升、各等级母线电压等相关参数。当静稳成为限值进相因素时，应重点监视发电机功角。5.1.3电压监测与统计a）发电厂应根据 DL/T 1053、GB/T 123
15、25 设置电压监测点，其中：T/CEEMA 01180-202351）发电厂所在区域的电网调度中心列为考核点及监测点的电厂高压母线（主变高压侧）应设置为电压监测点；2）与电网直接连接的发电厂高压母线（主变高压侧）应设置为电压监测点；3）发电机出口母线、10kV 厂用电母线宜设置为电压监测点。b）电压监测统计应满足 GB/T 12325 的要求，监测内容为月、季、年度电压合格率及电压超允许偏差上、下限值的累积时间。电压统计时间以“分”为单位。电压质量合格率计算公式为：电压质量合格率（%）=（1电压监测总时间电压超下限时间电压超上限时间）100%c）根据电压监测值建立健全电能质量干扰源台账、电能质
16、量事故及其分析处理档案。5.2频率质量监督5.2.1频率偏差限值a）发电厂频率偏差应符合 GB/T 15945 的要求，正常运行的标称频率为 50Hz，频率偏差允许值为0.2Hz，当系统容量较小时，可按地区电网并网协议规定执行。5.2.2频率调整a）并网运行发电机组的一次调频功能应投入运行，一次调频功能参数应按地区电网运行的要求进行整定。b）具备 AGC 的电厂应保证其正常运行，其可用率及调节性能指标应符合地区电网要求。5.2.3频率监测与统计a）发电厂频率监测点宜选取与主网直接连接的发电厂高压母线（主变高压侧）。b）频率的监测统计应满足 GB/T 15945 的要求，监测内容为月、季、年度频
17、率合格率及频率超允许偏差上、下限值的累积时间。频率统计时间以“秒”为单位，频率质量合格率计算公式为：频率质量合格率（%）=（1频率监测总时间频率超下限时间频率超上限时间）100%c）根据频率监测值建立健全电能质量干扰源台账、电能质量事故及其分析处理档案。5.3谐波、三相不平衡度监督5.3.1谐波监测指标及限值a）发电机的谐波电流因数应符合 GB 755 的要求，负载条件下发电机出口处谐波电流因数（HCF）不超过 0.05，HCF 计算公式为：k2nn 2HCFi式中：T/CEEMA 01180-20236in为 n 次谐波电流 In与额定电流 IN之比；n谐波次数；k=13。b）母线谐波电压（
18、相电压）应符合 GB/T 14549 的要求，各电压等级母线谐波电压限值见表2。表2谐波电压限值（相电压）母线电压（kV）电压总谐波畸变率（%）各次谐波电压含有率（%）奇次偶次0.385.04.02.0104.03.21.6110（220）2.01.60.85.3.2谐波监测a）发电机、变压器、变频设备等调试投运时宜进行谐波测量，了解和掌握投运后的谐波水平，检验谐波对主设备、继电保护、电能计量的影响，确保投运后系统和设备的安全、经济运行。b）发电厂的谐波监测点宜选取为发电机出口、厂用电母线。c）具备监测条件的发电厂，宜定期对各发电机出口谐波电流因数（HCF）和各母线谐波电压进行测量并记录，测量
19、方法应符合 GB/T 14549 的相关规定。5.3.3三相不平衡度指标及限值a）应通过监测发电机组负序电流对三相不平衡度进行评估。b）三相负荷不对称时，汽轮发电机的三相不平衡应满足 GB 755 的要求，所承受的负序电流分量（I2）与额定电流之比（I2/IN）应符合表 3 的规定，且定子每相电流均不超过额定值时，应能连续运行。当发生不对称故障时，（I2/IN）2和时间 t（s）的乘积应分别不超过表 3 所规定的数值。表3汽轮发电机不平衡负荷运行限值发电机型式连续运行时的 I2/IN最大值故障状态运行时（I2/IN）2t最大值（s）间接冷却的转子绕组空冷0.115氢冷0.110直接冷却（内冷）
20、转子绕组SN350MVA0.088350MVASN900MVA0.08-4103350NS8-0.0545(SN-350)900MVASN1250MVA同上51250MVASN1600MVA0.055T/CEEMA 01180-20237注：SN为额定容量（MVA）。5.3.4三相不平衡度监测a）发电厂的三相不平衡度监测点应设置在发电机出口。b）具备监测条件的发电厂，应定期对各发电机出口负序电流分量（I2）进行测量并记录。c）根据谐波监测值建立健全电能质量干扰源台账、电能质量事故及其分析处理档案。6监测设备检定、检验6.1应依据 DL/T 1028 开展电能质量测试、分析仪器的检定工作，便携型
21、电能质量测试分析仪检定周期不宜超过 2 年，使用频繁的仪器检定周期不宜超过 1 年，在线监测型电能质量测试分析仪检定周期不宜超过 5 年。修理后的仪器应经检定合格后方可投入使用。6.2电能质量测试分析仪应依据 DL/T 1028 进行首次检定和周期检定，检定项目见表 4。表4检定项目一览表检定项目首次检定周期检定外观及工作正常性检查检检绝缘电阻检检绝缘强度检不检电压检检频率检检谐波电压检检谐波电流检检谐波功率选检选检基波频率偏移对谐波电压、谐波电流的影响检不检短时间闪变值检检长时间闪变值检不检三相不平衡度检检测量结果的重复性检不检6.3电能质量监测用电压、频率变送器及无功电压表计的检验周期不得超过三年，主要监测点的变送器应每年定检定一次，相关检定要求见 JJG 01。