IEC 61400-21-2:2023

Wind energy generation systems - Part 21-2: Measurement and assessment of electrical characteristics - Wind power plants

IEC 61400-21-2:2023 defines and specifies the quantities that are determined to characterize the electrical characteristics of grid-connected power plants (PPs).
This document defines the measurement and test procedures for quantifying the electrical characteristics as basis for the verification of compliance of PPs. This document defines a uniform functionality test and measurement procedure for the power plant controller (PPC), as a basis for the unit test of the power plant controller.
This document defines the procedures for assessing compliance with electrical connection requirements, including the aggregation methods for power quality aspects such as voltage variations, flicker, harmonics and interharmonics. This document defines the procedures for measurement and fault recording, for example for the verification of power plant electrical simulation models in relation to undervoltage and overvoltage ride-through events.

Systèmes de génération d'énergie éolienne - Partie 21-2: Mesurage et évaluation des caractéristiques électriques - Centrales éoliennes

l'IEC 61400-21-2:2023 définit et spécifie les grandeurs qui sont déterminées pour définir les caractéristiques électriques des centrales électriques (PP) connectées au réseau.l'IEC 61400 définit et spécifie les grandeurs qui sont déterminées pour définir les caractéristiques électriques des centrales électriques (PP) connectées au réseau.
Le présent document définit une procédure de mesure et d'essai de fonctionnalité uniforme pour le contrôleur de centrale électrique (PPC), qui sert de base pour l'essai d'unité du contrôleur de centrale électrique.
Le présent document définit les procédures d'évaluation de la conformité aux exigences de raccordement électrique, y compris les méthodes d'agrégation pour les aspects liés à la qualité de puissance, tels que les variations de tension, le papillotement, les harmoniques et les interharmoniques.
Le présent document définit les procédures de mesure et d'enregistrement des défaillances, par exemple pour la vérification des modèles de simulation électrique de centrale en ce qui concerne les événements d'alimentation continue en cas de sous-tension et de surtension.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 28-Mar-2023
• ICS: 27.180 - Wind turbine energy systems
• Technical Committee: TC 88 - Wind energy generation systems
• Drafting Committee: WG 21 - TC 88/WG 21
• Current Stage: PPUB - Publication issued
• Start Date: 21-Apr-2023
• Completion Date: 29-Mar-2023

Standards Content (Sample)

IEC 61400-21-2 ®
Edition 1.0 2023-03
INTERNATIONAL
STANDARD
NORME
INTERNATIONALE
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inside
Wind energy generation systems –
Part 21-2: Measurement and assessment of electrical characteristics – Wind
power plants
Systèmes de génération d'énergie éolienne –
Partie 21-2: Mesurage et évaluation des caractéristiques électriques – Centrales
éoliennes
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power plants
Systèmes de génération d'énergie éolienne –

Partie 21-2: Mesurage et évaluation des caractéristiques électriques – Centrales

éoliennes
INTERNATIONAL
ELECTROTECHNICAL
COMMISSION
COMMISSION
ELECTROTECHNIQUE
INTERNATIONALE
ICS 27.180 ISBN 978-2-8322-6648-9

– 2 – IEC 61400-21-2:2023 © IEC 2023
CONTENTS
FOREWORD . 9
INTRODUCTION . 11
1 Scope . 13
2 Normative references . 14
3 Terms and definitions . 15
4 Symbols and abbreviated terms . 25
4.1 Symbols . 25
4.2 Abbreviated terms . 27
5 Power plant specifications . 27
6 Overall test and documentation requirements . 29
6.1 General . 29
6.2 Test conditions, monitoring and reporting requirements . 31
6.3 Test conditions in the case of external influences . 33
6.4 Test and measurement equipment . 33
6.4.1 General . 33
6.4.2 Voltage, current and power calculations . 33
6.4.3 Measurement equipment . 33
6.4.4 Existing measurement equipment for power control tests . 34
6.4.5 Optional measurements . 34
6.5 Functional and performance test . 34
6.6 Power plant controller . 35
6.6.1 General . 35
6.6.2 Definition and requirements . 35
6.6.3 Measurement points . 36
6.6.4 Measurement data . 37
6.6.5 Test setup . 37
6.6.6 Documentation . 38
7 Measurement and test of electrical characteristics . 39
7.1 General . 39
7.2 Power quality aspects . 39
7.2.1 General . 39
7.2.2 Flicker during continuous operation . 39
7.2.3 Rapid voltage changes due to switching operations . 40
7.2.4 Harmonics . 41
7.3 Steady state operation . 43
7.3.1 General . 43
7.3.2 Unbalance . 43
7.4 Dynamic performance . 44
7.4.1 Undervoltage and overvoltage ride-through (UVRT and OVRT)
capability . 44
7.4.2 Test setup and test conditions . 44
7.4.3 Test and measurement procedure . 44
7.4.4 Documentation . 46
7.5 Disconnection from grid . 47
7.5.1 Grid protection . 47
7.5.2 Requirements of test devices . 48

7.5.3 Grid protection test – PP level . 48
7.5.4 Grid protection test – PGU level . 49
7.5.5 RoCoF . 49
8 Control performance . 49
8.1 General . 49
8.2 Performance test . 49
8.2.1 General . 49
8.2.2 Active power control tests . 50
8.2.3 Controlled shutdown . 52
8.2.4 Synthetic inertia response . 54
8.2.5 Reactive power control . 57
8.2.6 Reactive power capability . 60
8.3 Functionality tests . 63
8.3.1 General . 63
8.3.2 Active power ramp rate limitation test . 63
8.3.3 Priority of setpoints . 65
8.3.4 Frequency control . 67
8.3.5 Reactive power ramp rate limitation . 72
8.3.6 Voltage control Q(U)-characteristic . 76
8.3.7 Power factor control . 78
8.3.8 Communication error/fallback scenarios . 81
9 Assessment of power quality of power plants (PP) . 84
9.1 General . 84
9.2 Voltage fluctuations . 84
9.2.1 Voltage change . 84
9.2.2 Flicker in continuous operation . 85
9.2.3 Voltage change and flicker during switching operations . 86
9.3 Current harm
...