GB/T 45118-2024 波浪能发电装置并网技术导则

ICS29.240
CCSF19
中华人民共和国国家标准
GB/T45118—2024
波浪能发电装置并网技术导则
Technicalguideforgridconnectionofwaveenergygenerationdevice
2024-12-31发布2026-01-01实施
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………………………………………………………………………………………………… 2
5 功率控制………………………………………………………………………………………………… 2
6 故障穿越………………………………………………………………………………………………… 2
7 运行适应性……………………………………………………………………………………………… 5
8 电能质量………………………………………………………………………………………………… 6
9 继电保护与安全自动装置……………………………………………………………………………… 6
10 调度自动化与通信……………………………………………………………………………………… 7
11 并网检测………………………………………………………………………………………………… 7
参考文献……………………………………………………………………………………………………… 8
Ⅰ
GB/T45118—2024

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。
本文件由全国微电网与分布式电源并网标准化技术委员会(SAC/TC564)归口。
本文件起草单位:南方电网电力科技股份有限公司、中国电力科学研究院有限公司、广东电网有限
责任公司、海南电网有限责任公司、中国南方电网有限责任公司、中国科学院广州能源研究所、国网湖北
省电力有限公司电力科学研究院、国网山东省电力公司电力科学研究院。
本文件主要起草人:王红星、李铭钧、刘石、段青、张姚、段新辉、韦胜华、梁崇淦、陈堃、杨毅、刘志刚、
禹鹏、沙广林、邓韦斯、王坤林、程艳、陈文、郭欣然、陶涛、杨韬略、区文俊。

1 范围
本文件规定了波浪能发电装置接入电网的功率控制、故障穿越、运行适应性、电能质量、继电保护与
安全自动装置、调度自动化与通信、并网检测的技术要求。
本文件适用于通过10kV 及以上电压等级接入电网的新建、改建和扩建波浪能发电装置的并网、
检测和运行。
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/T12325 电能质量 供电电压偏差
GB/T12326 电能质量 电压波动和闪变
GB/T14285 继电保护和安全自动装置技术规程
GB/T14549 电能质量 公用电网谐波
GB/T15543 电能质量 三相电压不平衡
GB/T19862 电能质量监测设备通用要求
GB/T24337 电能质量 公用电网间谐波
GB/T36572 电力监控系统网络安全防护导则
GB38755 电力系统安全稳定导则
DL/T448 电能计量装置技术管理规程
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
波浪能 waveenergy
海洋表面波浪所具有的动能和势能。
[来源:GB/T34910.3—2017,3.1]
3.2
波浪能发电装置 waveenergygenerationdevice
捕获波浪能并将其转化为电能的装置。
注:由一个或多个波浪能发电机组以及变配电系统、监控系统和辅助设备设施组成。
3.3
响应时间 responsetime
自接受控制指令起,直到波浪能发电装置被观测变量实际输出变化量第一次达到控制目标值与初
始值之差的90%所需的时间。
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GB/T45118—2024
[来源:GB/T40289—2021,3.13,有修改]
4 总体要求
4.1 波浪能发电装置的并网电压等级应结合发电装置装机容量、送电距离、电网结构等条件,经综合技
术经济比选后确定。
4.2 波浪能发电装置并网的功率控制、故障穿越、运行适应性、电能质量应满足所接入电网的要求,其
安全稳定运行应符合GB38755的规定。
4.3 波浪能发电装置在紧急状态或故障情况退出并网运行时,应经电网调度机构许可后方可并网。
4.4 波浪能发电装置并网运行前,应向电网调度机构报送发电计划,并及时将功率预测结果及运行信
息上送电网调度机构。
4.5 波浪能发电装置的涉网保护配置和整定应与所接入电网的保护协调配合。
4.6 波浪能发电装置的网络安全防护应符合GB/T36572的规定。
4.7 波浪能发电装置的接地方式应与所接入电网的接地方式相适应。
4.8 波浪能发电装置的电能计量点应设在发电装置与电网的产权分界处,应配置符合DL/T448要求
的双向电能计量装置。
5 功率控制
5.1 有功功率控制
5.1.1 波浪能发电装置应具备有功功率控制能力,有功功率控制宜采用限值模式。
5.1.2 波浪能发电装置应能接受并自动执行就地和远方有功功率控制指令,响应时间应不大于5s,控
制偏差绝对值应不大于额定功率的5%。
5.1.3 当波浪能发电装置有功功率在额定功率的20%以上时,波浪能发电装置应能实现有功功率的连
续调节,正常运行情况下有功功率最大变化宜不超过25%额定功率/min。
5.1.4 在电网事故或紧急情况下,波浪能发电装置应能按要求降低并网有功功率或脱网运行,电网恢
复正常运行状态后应能按电网调度指令恢复并网运行。
5.2 无功功率与电压调节
5.2.1 波浪能发电装置应具备无功功率和电压控制连续调节能力,控制模式宜包括电压控制、功率因
数控制和无功功率控制等,并具有在线切换控制模式的功能。
5.2.2 波浪能发电装置应能接受并自动执行就地和远方无功功率与电压控制指令,调节波浪能发电装
置并网点的无功功率/电压,调节速率和控制精度应能满足电网调度的要求。
5.2.3 波浪能发电装置并网点功率因数应在0.95(超前)~0.95(滞后)范围内连续可调。
6 故障穿越
6.1 低电压穿越
6.1.1 波浪能发电装置在并网点电压发生跌落时应具备低电压穿越能力,在图1所示阴影范围内不脱
网连续运行,具体要求如下。
a) 波浪能发电装置并网点电压跌落至标称电压的20%时,应能不脱网连续运行不少于625ms。
b) 波浪能发电装置并网点电压跌落至标称电压的90%时,应能不脱网连续运行不少于2s。
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GB/T45118—2024
c) 波浪能发电装置并网点电压跌落在图1中阴影范围及电压轮廓线以上区域,波浪能发电装置
应不脱网连续运行,波浪能发电装置并网点电压跌落在电压轮廓线以下时,可以与电网断开
连接。
注:电网发生三相短路故障和两相短路故障时,波浪能发电装置低电压穿越考核电压为并网点线电压,电网发生单
相接地短路故障时,波浪能发电装置低电压穿越考核电压为并网点相电压。
图1 波浪能发电装置低电压穿越图
6.1.2 当电网发生三相对称故障导致波浪能发电装置并网点电压跌落时,波浪能发电装置应具备动态
无功支撑能力,具体要求如下。
a) 当波浪能发电装置并网点电压在标称电压的20%~90%时,波浪能发电装置向电网输出无功
电流应为电压跌落前正常运行时的无功电流值I0 与动态无功电流增量ΔIt 之和,动态无功电
流增量应响应并网点电压变化,并应满足公式(1)的要求。
ΔIt=K1 × (0.9-Ut)×IN(0.2≤Ut ≤0.9)
…………………………(1)
式中:
ΔIt ———波浪能发电装置动态无功电流增量,数值为正代表输出感性无功,数值为负代表输出
容性无功,单位为安(A);
K1 ———波浪能发电装置动态无功电流比例系数;
Ut ———波浪能发电装置并网点电压标幺值;
IN ———波浪能发电装置额定电流,单位为安(A)。
b) 波浪能发电装置动态无功电流比例系数K1 可根据电网实际情况确定,取值范围宜为1.5~3。
c) 并网点电压跌落期间,波浪能发电装置无功电流的最大输出能力应不低于波浪能发电装置额
定电流IN 的1.05倍。
d) 自并网点电压跌落出现的时刻起,波浪能发电装置动态无功电流的响应时间应不大于60ms;
自并网点电压恢复至标称电压90%以上的时刻起,波浪能发电装置应在40ms内退出动态无
功电流增量。
6.1.3 当电网发生三相不对称短路故障导致并网点电压跌落时,波浪能发电装置应具备动态无功支撑
能力,具体要求如下。
a) 当波浪能发电装置并网点电压正序分量在标称电压的60%~90%时,波浪能发电装置向电网
注入的正序无功电流应为电压跌落前正常运行时的正序无功电流输出值I0+ 与动态正序无功
电流增量ΔIt+ 之和,从电网吸收的负序无功电流应为电压跌落前正常运行时的负序无功电流
输出值I0- 与动态负序无功电流增量ΔIt- 之差,动态正、负序无功电流增量应响应并网点电
压变化,并满足公式(2)的要求。
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ΔI+
t =K+
2 × (0.9-U+
t )×IN (0.6≤U+
t ≤0.9)
ΔIt
=K-
2 ×Ut
×IN {
…………………………(2)
式中:
ΔIt+ ———波浪能发电装置注入的正序动态无功电流增量,单位为安(A);
ΔIt- ———波浪能发电装置吸收的负序动态无功电流增量,单位为安(A);
K2+ ———波浪能发电装置动态正序无功电流比例系数;
K2- ———波浪能发电装置动态负序无功电流比例系数;
Ut+ ———波浪能发电装置并网点电压正序分量标幺值;
Ut- ———波浪能发电装置并网点电压负序分量标幺值;
IN ———波浪能发电装置额定电流,单位为安(A)。
b) 动态正、负序无功电流比例系数K2+、K2- 可根据电网实际情况确定,宜不小于1.0。
c) 并网点电压跌落期间,波浪能发电装置无功电流的最大输出能力应不低于波浪能发电装置额
定电流IN 的1.05倍。
d) 波浪能发电装置正、负序动态无功电流的响应时间应不大于60ms。
e) 当并网点电压正序分量小于标称电压的60%时,波浪能发电装置应在不助增并网点电压不平
衡度的前提下,向电网注入合适的正序动态无功电流及从电网吸收合适的负序动态无功
电流。
6.1.4 对电压跌落期间没有与电网断开的波浪能发电装置,在故障清除后,应具有有功功率恢复能力。
6.2 高电压穿越
6.2.1 波浪能发电装置在并网点电压发生升高时应具备高电压穿越能力,在图2所示阴影范围内不脱
网连续运行,具体要求如下。
a) 波浪能发电装置并网点电压升高至标称电压的125%~130%时,应能不脱网连续运行不少于
500ms。
b) 波浪能发电装置并网点电压升高至标称电压的120%~125%时,应能不脱网连续运行不少于
1s。
c) 波浪能发电装置并网点电压升高至标称电压的110%~120%时,应能不脱网连续运行不少于
10s。
图2 波浪能发电装置高电压穿越图
6.2.2 当并网点电压升高时,波浪能发电装置应具备动态无功支撑能力,具体要求如下。
a) 当波浪能发电装置并网点电压在标称电压的110%~130%时,波浪能发电装置向电网输出的
无功电流应为电压升高前正常运行时的无功电流值I0与动态无功电流增量ΔIt之差,动态无
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功电流增量应响应并网点电压变化,并应满足公式(3)的要求。
ΔIt=K3 × (Ut-1.1)×IN(1.1≤Ut ≤1.3) …………………(3)
式中:
ΔIt ———波浪能发电装置注入的动态无功电流增量,单位为安(A);
K3 ———波浪能发电装置动态无功电流比例系数;
Ut ———波浪能发电装置并网点电压标幺值;
IN ———波浪能发电装置额定电流,单位为安(A)。
b) 波浪能发电装置动态无功电流比例系数K3 可根据电网实际情况确定,宜不小于1.5。
c) 并网点电压升高期间,波浪能发电装置无功电流的最大输出能力应不低于波浪能发电装置交
流侧额定电流IN 的1.05倍。
d) 自并网点电压升高的时刻起,波浪能发电装置动态无功电流响应时间应不大于40ms;自并网
点电压恢复至标称电压110%以下的时刻起,波浪能发电装置应在40ms内退出主动提供的
动态无功电流增量。
7 运行适应性
7.1 电压适应性
波浪能发电装置的电压适应性应满足表1的要求。
表1 波浪能发电装置电压适应性表
电压范围U 运行要求
U <90%UN 符合低电压穿越的规定
90%UN≤U ≤110%UN 正常运行
110%UN 注:UN 为波浪能发电装置并网点处的标称电压。
7.2 频率适应性
7.2.1 波浪能发电装置的频率适应性应满足表2的要求。
表2 波浪能发电装置频率适应性表
频率范围/Hz 运行要求
f<46.5 根据允许运行的最低频率和电网调度机构要求而定
46.5≤f<47.0 至少能运行5s
47.0≤f<47.5 至少能运行20s
47.5≤f<48.0 至少能运行60s
48.0≤f<48.5 至少能运行5min
48.5≤f≤50.5 连续运行
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表2 波浪能发电装置频率适应性表(续)
频率范围/Hz 运行要求
50.5<f≤51.0 至少能运行3min;能执行电网调度机构下达的降低功率指令,不准许停运状态的<br=""> 装置并网
51.0<f≤51.5 至少能运行30s;能执行电网调度机构下达的降低功率指令,不准许停运状态的装<br=""> 置并网
f>51.5 根据允许运行的最高频率和电网调度机构要求而定
注:f 为波浪能发电装置并网点的电网频率。
7.2.2 波浪能发电装置在正常运行频率范围内,在0.5s的时间窗口内频率变化率的绝对值不大于
2Hz/s时应不脱网连续运行。
7.3 电能质量适应性
当波浪能发电装置并网点的闪变值满足GB/T12326、谐波值满足GB/T14549、三相电压不平衡
度满足GB/T15543的要求时,波浪能发电装置应正常运行。
8 电能质量
8.1 电压偏差
波浪能发电装置接入后,并网点的电压偏差应符合GB/T12325的规定。
8.2 电压波动和闪变
波浪能发电装置接入后,并网点的电压波动和闪变值应符合GB/T12326的规定。
8.3 电压不平衡度
波浪能发电装置接入后,并网点的电压不平衡度应符合GB/T15543的规定。
8.4 谐波与间谐波
8.4.1 波浪能发电装置接入后,并网点的谐波应符合GB/T14549的规定。
8.4.2 波浪能发电装置接入后,并网点的间谐波应符合GB/T24337的规定。
8.5 监测及治理要求
8.5.1 波浪能发电装置的并网点应配置电能质量监测装置,其技术要求应符合GB/T19862的规定,电
能质量监测数据应至少保存一年。
8.5.2 当波浪能发电装置的电能质量指标不满足要求时,应安装电能质量治理设备。
9 继电保护与安全自动装置
9.1 一般要求
9.1.1 波浪能发电装置的继电保护与安全自动装置应满足发电设备与电网相协调的要求,并符合
GB/T14285的规定。
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9.1.2 波浪能发电装置并网点应配置保护装置,具备差动、过流、过负荷、零序过流、过压、欠压、过频、
欠频等保护功能。
9.2 线路保护
波浪能发电装置并网送出线路宜采用差动保护作为主保护,并网线路两侧可采用电流保护,必要时
加装方向元件。
9.3 电压保护
波浪能发电装置并网点电压保护配置应满足7.1的要求,并与6.1和6.2相协调。
9.4 频率保护
波浪能发电装置并网点频率保护配置应满足7.2的要求。
9.5 防孤岛保护
波浪能发电装置应配置防孤岛保护,动作时间应不大于2s,且应与其故障穿越要求相协调。
10 调度自动化与通信
10.1 波浪能发电装置应配置计算机监控系统、二次系统安全防护设备、数据网接入设备等调度自动化
设备。
10.2 波浪能发电装置应与电网进行数据双向交互,可采用光纤专网、无线专网、无线虚拟专网等通信
方式,通信规约宜采用DL/T634.5104协议。
10.3 波浪能发电装置应实时提供以下信息:
a) 模拟量:并网点电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数;
b) 状态量:逆变器运行状态、并网点开关等设备状态、故障等信息;
c) 电能量:发电量、上网电量、下网电量;
d) 功率调节数据:有功/无功调节投退状态、调节上/下限、无功电压控制模式、异常及告警等
信号;
e) 电能质量监测数据。
10.4 波浪能发电装置应配置统一时钟同步系统。
11 并网检测
11.1 波浪能发电装置的并网检测点应为装置并网点。
11.2 波浪能发电装置并网检测前应将检测方案报所接入电网调度机构备案。
11.3 波浪能发电装置的并网检测至少应包括以下内容:
a) 有功功率控制能力检测;
b) 无功功率与电压调节能力检测;
c) 故障穿越能力检测;
d) 运行适应性检测;
e) 电能质量检测;
f) 通信和保护功能检测。
11.4 波浪能发电装置应在并网运行后12个月内提供并网检测报告,并网检测报告应包括检测时间、
检测地点、检测内容、结论及建议等内容。
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参 考 文 献
[1] GB/T34910.3—2017 海洋可再生能源资源调查与评估指南 第3部分:波浪能
[2] GB/T40289—2021 光伏发电站功率控制系统技术要求
[3] 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
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