ICS 27.180 F11 NB 备案号：54670-2016 中华人民共和国能源行业标准 NB/T310832016 风电场控制系统功能规范 Functionspecificationof controlsystemforwindfarm 2016-01-07发布 2016-06-01实施 国家能源局 发布 NB/T31083—2016 目 次 前言· 范围 1 规范性引用文件 术语和定义 3 总则· 4 2 系统逻辑架构 5 数据采集与处理 6 顺序控制 防误闭锁 8 3 9 有功控制 10 无功电压控制 11 操作与控制 12 性能指标 3—2016 NB/T31083 前言 本标准根据“国家能源局关于下达《2011年第二批能源领域行业标准制（修）订计划》的通知（国 能科技（2011）252号）”的要求制订。 本标准是按照GB/T1.1一2009给出的规则起草的。 本标准由中国电力企业联合会提出。 本标准由能源行业风电标委会归口。 本标准起草单位：中国电力科学研究院、国网电力科学研究院。 本标准主要起草人：赫卫国、杨波、张祥文、周昶、叶季蕾、吴福保、马新平、汪春、华光辉、姚 虹春、周邺飞、陶以彬、李官军、陈然、张小白、王德顺、许晓慧。 本标准在执行过程中的意见和建议反馈至中国电力企业联合会标准化管理中心（北京市白广路二条 号，100761)。 II NB/T31083—2016 风电场控制系统功能规范 1范围 本标准规定了风电场控制系统的功能要求。 本标准适用于通过110（66）kV及以上电压等级与电力系统连接、装机容量40MW及以上的新建、 改建或扩建的风电场 对于通过其他电压等级与电力系统连接的风电场，可参照执行。 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/T19963风电场接入电力系统技术规定 DL/T634.5104远动设备及系统第5-104部分：传输规约采用标准传输协议集的IEC60870-5-101 网络访问 DL/T860 变电站通信网络和系统 NB/T31002风力发电场监控系统通信 3术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 风电场windfarm 由风机群（包括机组单元变压器）、汇集线路、主升压变压器及其他设备组成的发电站。 3.2 风电场并网点pointofconnectionofwindfarm 风电场升压站高压侧母线或节点。 3.3 风电场有功功率activepowerofwindfarm 风电场输入到并网点的有功功率。 3.4 风电场无功功率 reactivepowerofwindfarm 风电场输入到并网点的无功功率。 3.5 场控层stationlevel 由各类服务器、操作员站、远动接口设备以及独立配置自动发电控制（AGC）设备、自动电压控制 （AVC）设备等构成，面向整个风电场运行控制层。 3.6 间隔层baylevel 由（智能）IO单元、控制单元、控制网络和保护接口机等构成，面向单元设备的就地测量控制层。 - NB/T31083—2016 3.7 过程层 processlevel 由风电机组、断路器等执行机构构成，面向单元设备的控制执行层。 3.8 风机监控 monitoringandcontrol systemofwindturbine 利用计算机对风电机组运行过程进行实时监视和控制的系统。 4总则 4.1 风电场控制系统功能应满足GB/T19963中对风电场并网运行控制的要求。 4.2 风电场控制系统应采用开放式体系结构，具备标准软件接口和良好的可扩展性。 4.3 风电场控制系统应满足风电场运行控制实时性、可靠性要求，具备良好的稳定性和抗干扰能力。 4.4 风电场控制系统应满足电力二次系统安全防护的要求。 5系统逻辑架构 风电场控制系统指风电场内具有控制功能的设备或模块的统称，涵盖间隔层和场控层。风电场控制 系统之间的逻辑接口如图1所示。 远方控制 1 J 功能A 功能B 场控层 3 保护 测控 保护 测控 间隔层 风机监控 (主控) 风机监控(主控) 6 过程层 断路器 风电机组 可控设备 图1 风电场控制系统之间的逻辑接口 注：风电场有风机监控时，场控层控制风机监控，没有风机监控时，场控层控制风机主控。 接口含义： 1—场控层和远方控制的数据交互接口； 2——场控层之间控制数据交互接口； 3一一间隔层和场控层之间控制数据交换接口： 4——间隔层之间控制数据交换接口； 5—间隔层内部控制数据交换接口： 6一过程层和间隔层之间控制数据交换接口。 6 数据采集与处理 6.1运行数据采集 6.1.1状态数据采集应包含： a）箱式变压器断路器位置、主升压变压器断路器位置、汇集线路断路器位置、送出线路断路器位 2 NB/T31083 3—2016 置、无功补偿装置断路器位置。 b) 主升压变压器刀闸位置、汇集线路刀闸位置、送出线路刀闸位置。 c) 风电机组状态。 6.1.2 量测数据采集应包含： a) 主升压变压器各侧相电流、相电压、线电压、有功功率、无功功率、功率因数， b) 线路相电流、相电压、线电压、有功功率、无功功率、功率因数。 c) 风电机组相电流、相电压、线电压、有功功率、无功功率、功率因数、风速、浆距角。 (P 无功补偿设备信息。 6.1.3 二次设备运行信息采集应包含： a) 设备运行工况信息。 b) 设备软压板投退信号。 c) 设备自检、闭锁、通信状态监视和告警信号。 (P 测控设备控制操作闭锁状态信号。 e) 保护设备保护定值、当前定值区号。 f) 网络通信设备运行状态及异常告警信号。 g) 风电机组主控制器相关信息，包括功率控制模式及控制设定值等。 6.2 数据处理 a) 零漂处理。 b) 系数换算。 c) 合理性检查和处理。 d) 越限告警。 e) 有功功率总加。 f) 无功功率总加。 g) 实时有功最大出力。 h) 控制操作记录。 i) 其他可扩展功能。 6.3 3通信 风电场控制系统和远方控制系统通信宜采用DL/T634.5104，风电场控制系统内部通信宜采用DL/T 860和NB/T31002。 7顺序控制 7.1顺序控制的范围应包括： a）一次设备（包括主变压器、母线、断路器、隔离开关、接地刀闸等）运行方式转换。 b）保护设备定值区切换、软压板投退。 7.2 2顺序控制应提供操作界面，显示操作内容、步骤及操作过程等信息 7.3 3顺序控制应支持开始、终止、暂停、继续等进度控制，并提供操作的全过程记录，对操作中出现 的异常情况，应具有急停功能。 8防误闭锁 8.1 防止误分、合断路器，防止带负荷分、合隔离开关，防止带电挂（合）接地线（接地开关），防止 3 NB/T31083—2016 带地线送电，防止误入带电间隔。 8.2强制闭锁的一次设备主要包括有断路器、隔离刀闸、接地刀闸（临时接地线）等。针对设备 的不同操作方式和闭锁需求，宜安装符合标准要求的电气锁、机械锁、验电检测设备和带电显示 设备等。 8.3设备操作应同时满足场控层防误、间隔层防误和现场电气闭锁的防误要求。任意一层出现故障， 应不影响其他层的正常闭锁。 8.4场内所有操作指令应经过防误验证，并有出错告警功能。 8.5防误闭锁逻辑准则及条件应符合运行要求，必须经过授权后方可修改。 8.6防误功能需退出时应按间隔设置，可通过带钥匙的切换把手投退。 9有功控制 9.1有功控制对象应为风电机组。 9.2控制系统应通过通信接口与远方控制实现双向通信，实时接收并执行远方控制发送的有功控制 指令。 9.3控制系统应根据预定的优化策略实现有功的自动调节，可由站内操作人员或远方控制进行功能投 退和目标值设定。 9.4控制系统应能发出启停控制指令或分配有功功率控制指令至风电机组。 9.5控制系统应能实时上送全站有功出力的输出范围、有功出力变化率、有功功率等信息。 9.6控制系统应具备参数设置功能，包括有功控制模式、计算周期、数据刷新周期等设置。 9.7控制系统应在有功功率控制出现异常时，提供告警信息。 9.8控制系统应具备计算、监视、控制、通信、历史数据保存、历史数据查询、历史操作记录查询 等功能。 9.9控制系统应具备紧急情况下切除汇集线路。 9.10控制系统接收到远方控制指令后的响应时间不超过60s，有功功率控制稳态正偏差不超过装 机2%。 10无功电压控制 10.1无功控制对象包括：电容器和电抗器、动态无功补偿装置、风电机组和主升压变压器。 10.2控制系统应通过通信接口与远方控制实现双向通信，实时接收并执行远方控制发送的电压无功控 制指令。 10.3控制系统应根据预定的优化策略实现无功的自动调节，可由站内操作人员或远方控制进行功能投 退和目标值设定。 10.4控制系统应能发出分配无功功率或功率因数控制指令至风电机组。 10.5控制系统应能实时上送全站无功出力的输出范围、无功功率等信息。 10.6控制系统应具备参数设置功能，包括无功控制模式、计算周期、数据刷新周期等设置。 10.7控制系统应在无功功率控制出现异常时，提供告警信息。 10.8控制系统应能协调控制风电机组的无功出力、动态无功补偿装置的投入容量、电容器和电抗器投 切以及风电场主升压变压器分接头位置。 10.9控制系统无功控制调节速度和控制精度应能满足电力系统电压调节的要求。当风电场并网点的母 线电压超出允许偏差范围时，应按无功电力分层、分区就地平衡的原则自动调节。 10.10控制系统应具备计算、监视、控制、通信、历史数据