逆变器技术规范修改版-中国国家认证认可监督管理委员会.pdf

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1、CGC 北京鉴衡认证中心认证技术规范 CGC/GF001 :2010 (CNCA/CTS0004:2009 ) 并网光伏发电专用逆变器 技术要求和试验方法 Technical Specification and Test Method of Grid-connected PV inverter 20XX-XX-XX发布20XX-XX-XX实施 北京鉴衡认证中心发布 CGC/GF001:2010 (CNCA/CTS 0004-2009 ) I 目次 目次 . I 前言 . III 并网光伏发电专用逆变器技术要求和试验方法. 1 1 范围 . 1 2 规范性引用文件. 1 3 术语和定义. 2 4

2、 产品分类 . 4 4.1 产品型式 . 4 4.2 输出功率型谱 . 5 5 技术要求 . 5 5.1 使用条件 . 5 5.2 机体和结构质量要求 . 6 5.3 性能指标 . 6 5.4 电磁兼容 . 8 5.5 保护功能 . 10 5.6 方阵绝缘阻抗测试 . 11 5.7 方阵残余电流检测能力 . 11 5.8 通讯功能 . 12 5.9 自动开 /关机 13 5.10 软启动 . 13 5.11 绝缘耐压 . 13 5.12 外壳防护等级 . 13 5.13 环境试验要求 . 13 5.14 功率控制和电压调节 . 14 5.15 温升 . 14 6 试验方法 15 6.1 试验环

3、境条件 . 15 6.2 机体和结构质量检查 . 16 6.3 性能指标试验 . 16 6.4 电磁兼容试验 . 17 6.5 保护功能试验 . 18 6.6 方阵绝缘阻抗测试 . 20 6.7 残余电流测试方法 . 20 6.8 通讯接口试验 . 20 6.9 自动开 /关机试验 20 6.10 软启动试验 . 21 6.11 绝缘耐压试验 . 21 6.12 外壳防护等级试验 . 21 6.13 环境试验 . 21 CGC/GF001 :2010 (CNCA/CTS 0004-2009 ) II 6.14 功率控制和电压调节试验. 22 6.15 温升试验 . 22 7 检验规则. 22

4、7.1 检验分类 . 22 7.2 出厂检验 . 23 7.3 型式检验 . 23 8 标志、包装、运输、贮存. 24 8.1 标志 . 24 8.2 包装 . 24 8.3 运输 . 24 8.4 贮存 . 24 附录A (资料性附录)并网光伏发电专用逆变器技术参数表 26 附录B ( 资料性附录 ) 防孤岛效应保护方案的选取 1 附录C ( 资料性附录 ) 暂态电压保护 2 附录D (资料性附录)逆变效率. 3 附录E (资料性附录)逆变器动态最大功率点跟踪效率的测试程序 . 5 CGC/GF001:2010 (CNCA/CTS 0004-2009 ) III 前言 为进一步地引导我国并网

5、光伏逆变器的技术发展,促进安全、高效、可靠产品的应用和推广,结 合我国电网的最新技术要求,特对原认证技术规范CNCA/CTS0004-2009 进行了修订。 本技术规范由全国能源基础与管理标准化技术委员会提出。 本技术规范由北京鉴衡认证中心归口。 本技术规范主要起草单位:北京鉴衡认证中心、合肥阳光电源有限公司、国网电力科学研究院、 中国电力科学研究院、中国科学院电工研究所、国家继电保护及自动化设备质检中心、内蒙古神舟光 伏电力公司、北京科诺伟业科技有限公司、北京能高自动化技术有限公司、株洲南车时代电气股份有 限公司。 本技术规范参编单位:艾思玛(北京)商贸有限公司(SMA)、KACO new

6、energy GmbH 、 Siemens AG I IA CE、Danfoss Drives A/S、北京绿洲协力新能源科技有限公司Fronius International GmbH、 北京京仪绿能电力系统工程有限公司、北京索英电气技术有限公司、北京日佳电源有限公司、北京市 计科能源新技术开发公司、尚德电力控股有限公司、上海太阳能科技有限公司、安徽继远电网技术有 限责任公司、深圳市新天光电科技有限公司、北京太阳能电力研究院。 本技术规范主要起草人:范士林、曹仁贤、冯玮、闫华光、姜楠、张红超、王赓、王宗、万琳、 司德亮、李涛永、江燕兴、雷涛、傅贵辰、李云、刘杰、蔡万银、张治森、孟涛、周洋、余

7、明峰、张 璟、赵为、张友权、黄晓阁、文华。 CGC/GF001:2010 (CNCA/CTS 0001-2009 ) 1 并网光伏发电专用逆变器技术要求和试验方法 1 范围 本技术规范规定了并网光伏发电专用逆变器的产品分类、术语和定义、技术要求、试验方法、检 验规则及标志、包装、运输和贮存等。 本技术规范适用于逆变器交流侧输出端电压不超过0.4 kV 的光伏并网逆变器。 其他输出电压等级的逆变器可参照使用。 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 4

8、208-2008 外壳防护等级(IP代码)( IEC 60529:2001,IDT) GB 7260.2-2009 不间断电源设备 (UPS )第 2部分: 电磁兼容性(EMC ) 要求 ( IEC62040-2 : 2005,IDT ) GB 10593.1-2005 电工电子产品环境参数测量方法第1部份:振动 GB/T 191 包装储运图示标志 GB/T 2423.1-2008 电 工 电 子 产 品 环 境 试 验第 2 部 分 : 试 验 方 法试 验 A: 低 温 ( IEC 60068-2-1:2007,IDT) GB/T 2423.2-2008 电 工 电 子 产 品 环 境 试

9、 验第 2 部 分 : 试 验 方 法试 验 B: 高 温 ( IEC 60068-2-2:2007,IDT) GB/T 2423.3-2006 电工电子产品环境试验第2部分 : 试验方法试验 Cab: 恒定湿热试验方法 (IEC 60068-2-78:2001,IDT) GB/T 3859.2-1993 半导体变流器应用导则( IEC 60146-1-2:1991,EQV) GB/T 12325-2008 电能质量供电电压偏差 GB/T 12326-2008 电能质量电压波动和闪变 GB/T 13384-2008 机电产品包装通用技术条件 GB/T 14549-1993 电能质量公用电网谐波

10、 GB/T 15543-2008 电能质量三相电压允许不平衡 GB/T 17626.2-2006 电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验 (IEC 61000-4-2:2001,IDT) GB/T 17626.3-2006 电 磁 兼 容试 验 和 测 量 技 术射 频 电 磁 场 辐 射 抗 扰 度 试 验 ( IEC 61000-4-3:2002,IDT) GB/T 17626.4-2008 电 磁 兼 容试 验 和 测 量 技 术电 快 速 瞬 变 脉 冲 群 抗 扰 度 试 验 ( IEC 61000-4-4:2004,IDT) GB/T 17626.5-2008 电 磁 兼 容试

11、验 和 测 量 技 术浪 涌 ( 冲 击 ) 抗 扰 度 试 验 ( IEC 61000-4-5:2005,IDT) GB/T 17626.6-2008 电 磁 兼 容试 验 和 测 量 技 术射 频 场 感 应 的 传 导 骚 扰 抗 扰 度 ( IEC 61000-4-6:2006,IDT) GB/T 17626.8-2006 电磁兼容试验和测量技术工频磁场抗扰度试验 (IEC 61000-4-8-2001,IDT) GB/T 17626.11-2008 电磁兼容试验和测量技术电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度试验 (IEC 61000-4-11:2004,IDT) CGC/GF001

12、:2010 (CNCA/CTS 0001-2009 ) 2 GB/T 17626.12-1998 电 磁 兼 容试 验 和 测 量 技 术阻 尼 振 荡 波 抗 扰 度 试 验 ( IEC 61000-4-12:1995,IDT) GB/T 17626.14-2005 电 磁 兼 容试 验 和 测 量 技 术电 压 波 动 抗 扰 度 试 验 ( IEC 61000-4-14:2002,IDT) GB/T 18479-2001 地面用光伏(PV )发电系统概述和导则( IEC 61277:1995,IDT) GB/T 20514-2006 光伏系统功率调节器效率测量程序(IEC 61683:1

13、999,IDT) IEC 62109-1-2010 光伏发电系统用电力转换设备的安全第 1 部分通用要求 IEC 62109-2 (CDV )光伏发电系统用电力转换设备的安全第 2 部分对逆变器的特殊要求要求 EN 50530-2010 并网光伏逆变器的全功率效率 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本技术规范。 3.1 光伏并网逆变器 photovoltaic grid-connected inverter 将太阳能电池发出的直流电变换成交流电后馈入电网的设备。 注1:本规范提到的逆变器均指光伏并网逆变器; 注2:本规范规定的技术要求和试验方法不适用于AC MODULE中的逆变器。 3.2

14、光伏方阵模拟器 photovoltaic array simulator 一种模拟光伏方阵静态和动态电流电压特性的电流源。 3.3 逆变器交流输出端 inverter AC output terminal 逆变器交流侧对外输出功率的连接点。 3.4 最大功率点跟踪效率 maximum powder point tracking efficiency 在规定的测量周期TM时间内, 逆变器吸收的能量与光伏方阵模拟器在最大功率点的理论能量的比 值。 (1) 其中: PDC(t) 逆变器吸收的功率瞬时值 PMPP(t) 光伏方阵模拟器提供的最大功率点瞬时值的理论值 3.5 转换效率 conversio

15、n efficiency 在规定的测量周期TM时间内,由逆变器在交流端口输出的能量与在直流端口输入的能量的比值。 CGC/GF001:2010 (CNCA/CTS 0001-2009 ) 3 (2) 其中: PAC(t) 逆变器在交流端口输出功率的瞬时值 PDC(t) 逆变器在直流端口输入功率的瞬时值 3.6 综合效率 overall(total) efficiency 在规定的测量周期TM时间内, 逆变器在交流端口输出的能量与光伏方阵模拟器在最大功率点的理 论能量的比值。 (3) 3.7 孤岛效应 islanding 电网失压时,光伏系统仍保持对失压电网中的某一部分线路继续供电的状态。 3.

16、8 计划性孤岛效应 intentional islanding 按预先配置的控制策略,有计划地发生孤岛效应。 3.9 非计划性孤岛效应 unintentional islanding 非计划、不受控地发生孤岛效应。 3.10 防孤岛效应 anti-islanding 禁止非计划性孤岛效应的发生。 注:非计划性孤岛效应发生时,由于系统供电状态未知,将造成以下不利影响:可能危及电网线路维护人员和 用户的生命安全;干扰电网的正常合闸;电网不能控制孤岛中的电压和频率,从而损坏配电设备和用户设备。 3.11 模拟电网 simulated utility 用来模拟公共电网的测试装置,其电压和频率可调。 3

17、.12 品质因数 quality factor 防孤岛效应保护试验中试验负载谐振能力的评估指标。 CGC/GF001 :2010 (CNCA/CTS 0001-2009 ) 4 注:在并联 RLC 谐振电路中,负载品质因数 f Q可用下式表示: LCRQf 式中: f Q- 负载品质因数; R - 负载电阻; C - 负载电容; L - 负载电感。 在已知并联 RLC 谐振电路消耗的有功、感性无功和容性无功的情况下, f Q也可以表示为: PPPQ qCqLf 式中: qL P 电感 L消耗的无功; qC P电容 C消耗的无功; P电阻 R消耗的有功。 注意谐振情况下, qLqC PP 。 令

18、 qqC PP ,由此,得到: PPQ qf 3.13 谐振频率 resonant frequency 并联 RLC 电路谐振时的频率。定义式如下: LC f 2 1 式中: f- 谐振频率; L- 负载电感; C- 负载电容。 注:并联 RLC 电路谐振时,电路消耗的感性无功与容性无功相等,于是并联RLC 谐振电路相当于纯电阻。 3.14 短时 temporary 用于量化短时间变化持续时间的修饰词,指时间范围3s1min。 4 产品分类 4.1 产品型式 4.1.1 按并网类型可分为: CGC/GF001:2010 (CNCA/CTS 0001-2009 ) 5 a)单相逆变器; b)三相

19、逆变器。 4.1.2 按安装环境可分为: a)户内型; b)户外型。 4.1.3 按电气隔离方式分为: a)隔离型; b)非隔离型。 4.1.4 按照可接入电网电压等级分为: a)低压型; b)中高压型。 注:低压型接入电网电压等级为0.4kV ,中高压型接入电网电压等级0.4kV 以上。 4.1.5 按电磁发射的限值分为: a)A级逆变器 A级逆变器是指非家用和不直接连接到住宅低压供电网的所有设施中使用的逆变器。对于这类设备 不应限制其销售,但应在其有关使用说明中包含下列内容:“警告:这是一种A级逆变器产品,在家庭 环境中,该产品可能产生无线电干扰,此时,用户可能需要另加措施。” b)B级逆

20、变器。 B级逆变器适用于包括家庭在内的所有场合,以及直接与住宅低压供电网连接的设施。 4.2 输出功率型谱 逆变器输出功率额定值优先在下列数值中选取(单位kW)。 4.2.1 单相逆变器单元 0.5; 1.5;2.5;3;5;6;7; 8;9。 4.2.2 三相逆变器单元 10;30; 50;100;250;500;1000。 5 技术要求 5.1 使用条件 逆变器应能在5.1.1 5.1.2 的使用条件下达到本规定的性能要求。 5.1.1 正常使用的环境条件 a)使用环境温度:户内型为 -20 +40,户外型为 -25 +60(无阳光直射) ;相对湿度 90% ,无凝露; b)海拔高度不大于

21、1000m ;海拔高度大于1000m时,应按GB/T 3859.2 规定降额使用; c)无剧烈震动冲击, 垂直倾斜度 5o; d)工作环境应无导电爆炸尘埃, 应无腐蚀金属和破坏绝缘的气体和蒸汽。 5.1.2 正常使用的电网条件 若无其他规定,符合本规范的逆变器在下列电网条件下,应能以正常方式运行: a)公用电网谐波电压应不超过GB/T 14549 中第 4 章规定的限值,电压总谐波畸变率5% ,奇次 CGC/GF001 :2010 (CNCA/CTS 0001-2009 ) 6 谐波电压含有率4% ,偶次谐波电压含有率2% ; b)三相电压不平衡度应不超过GB/T 15543 规定的数值,允许

22、值为2%,短时不得超过4%。 c)交流输出端口20kV 及以下三相电压的允许偏差为额定电压的10% , 220V 单相电压的允许偏差 为额定电压的+10% 、-15%;其他情况电网电压允许偏差应符合GB/T 12325 的规定。 d)公用电网的频率不超过GB/T 15945 中第 4 章中规定的限值,频率偏差不得超过0.5Hz。 5.1.3 特殊使用条件 如果逆变器在异于5.1.1 和5.1.2 规定的条件下使用,用户应在订货时提出, 并取得协议。 5.2 机体和结构质量要求 逆变器的结构和机柜本身的制造质量、主电路连接、二次线及电气元件安装等应符合下列要求: a)机架组装有关零部件均应符合各

23、自的技术要求; b)油漆电镀应牢固、平整,无剥落、锈蚀及裂痕等现象; c)机架面板应平整,文字和符号要求清楚、整齐、规范、正确; d)标牌、标志、标记应完整清晰; e)各种开关应便于操作, 灵活可靠; f)机柜内应该有适当的保护措施以防止对操作人员直接接触电极部分,包括交直流接线端子及 各种电气元件的电极。 5.3 性能指标 5.3.1 总逆变效率 总逆变效率包括最大功率点静态跟踪效率和转换效率。 对无变压器型逆变器要求最大总逆变效率应不低于96% ,含变压器型逆变器要求最大总逆变效率 应不低于 94% 。 5.3.2 并网电流谐波 逆变器在运行时不应造成电网电压波形过度畸变和注入电网过度的谐

24、波电流,以确保对连接到电 网的其他设备不造成不利影响。 逆变器额定功率运行时,注入电流谐波总畸变率限值为5%,奇次谐波电流含有率限值见表1,偶 次谐波电流含有率限值见表2。其他负载情况下运行时,逆变器注入电网的电流值不得超过额定功率 运行时可接受的谐波电流值。 表 1 奇次谐波电流含有率限值 奇次谐波次数含有率限值( % ) 3 rd -9 th 4.0 11 th -15 th 2.0 17 th -21 st 1.5 23 rd -33 rd 0.6 35 th 以上0.3 表 2 偶次谐波电流含有率限值 偶次谐波次数含有率限值( % ) CGC/GF001:2010 (CNCA/CTS

25、0001-2009 ) 7 2 nd-10th 1.0 12 th -16 th 0.5 18 th -22 nd 0.375 24 th -34 th 0.15 36 th 以上0.075 注:由于电压畸变可能会导致更严重的电流畸变,使得谐波测试存在一定的问题。注入谐波电流不应包括任何由未连 接光伏系统的电网上的谐波电压畸变引起的谐波电流。满足上述要求的型式试验逆变器可视为符合条件,不需要 进一步的检验。 5.3.3 功率因数 ( PF ) 当逆变器输出有功功率大于其额定功率的50% 时,功率因数应不小于0.98(超前或滞后),输出有 功功率在 20% 50% 之间时,功率因数应不小于0.9

26、5 (超前或滞后)。 功率因数(PF )计算公式为: 2 out 2 out out QP P PF 式中: out P逆变器输出总有功功率; out Q 逆变器输出总无功功率。 注:在供电机构要求下,用来提供无功功率补偿的逆变器可超出此限值工作。 5.3.4 工作电压 对电网电压,在单相电压(220V)偏差为额定电压的+10%、 -15%范围内,三相电压(380V)偏 差为额定电压的10%范围内,逆变器应正常工作。对其他输,则其应在GB/T 12325 中对应的电网电 压等级允许的电压偏差范围内正常工作。 当逆变器交流输出端电压超出此电压范围时,逆变器应停止向电网供电,同时发出警示信号。对

27、异常电压的反应,逆变器应满足的要求。在电网电压恢复到允许运行的电压范围时逆变器能重新启动 运行。此要求适用于多相系统中的任何一相。 表 3 过/欠压的响应时间 电压 a(逆变器交流输出端) 最大跳闸时间 a V50% V标称0.1s 50% V标称V85% V标称2.0s 110% V标称V135% V标称1.0s 135% V标称V 0.05s a:有效电压 注 1:最大跳闸时间是指异常状态发生到逆变器停止向电网供电的时间。 注 2:当表 3 中对于异常电压的响应时间与其他保护方式冲突时,优先考虑其他保护方式。 5.3.5 工作频率 对电网频率,在额定频率的+0.5Hz,-0.2Hz 范围内

28、,逆变器应正常工作。 CGC/GF001 :2010 (CNCA/CTS 0001-2009 ) 8 对电网频率的变化,逆变器应具备表4 中所要求的能力。在电网频率恢复到允许运行的电网频率 时逆变器能重新启动运行。 表 4 逆变器在不同电网频率下的运行要求 频率范围逆变器 0.2 秒内停止向电网供电 低于 48Hz 逆变器停止运行 48-49.5Hz 逆变器运行10 分钟后停止运行 49.5-50.2Hz 逆变器正常运行 50.2-50.5Hz 逆变器运行2 分钟后停止运行 高于 50.5Hz 逆变器 0.2 秒内停止向电网供电 5.3.6 直流分量 逆变器额定功率并网运行时,向电网馈送的直流

29、电流分量应不超过其输出电流额定值的0.5%或 5mA,取二者中较大值。 5.3.7 电压不平衡度 逆变器并网运行时(三相输出),引起接入电网的公共连接点的三相电压不平衡度不超过GB/T 15543规定的限值。 5.3.8 噪声 当输入电压为额定值时,逆变器满载运行时,在距离设备水平位置1m 处用声级计测量噪声。户 内型 B 级的噪声应不大于65dB,户外型的噪声限制由用户和制造厂协商确定。 5.4 电磁兼容 5.4.1 发射要求 5.4.1.1 传导发射 0.15MHz30MHz 频率范围内, A级和 B级逆变器的电源端口骚扰电压限值见表5。 逆变器电源端口骚 扰电压不应超过表5的规定。 表

30、5 0.15MHz 30MHz 频率范围内,A 级和 B 级逆变器的电源端口骚扰电压限值 频率范围 MHz 限值 dBV A级B级 准峰值平均值准峰值平均值 0.15 0.50 79 66 6656 a 5646 a 0.50 5.0 73 60 56 46 5.0 30.0 73 60 6050 a 限值随频率的对数线性减小。 5.4.1.2 辐射发射 30MHz 1 000MHz频率范围内,A级和 B级逆变器的辐射发射限值见表6。逆变器辐射发射不应超过 表6的规定。 CGC/GF001:2010 (CNCA/CTS 0001-2009 ) 9 表 6 30MHz 1 000MHz频率范围内

31、,A 级和 B 级逆变器的辐射发射限值 频率范围 MHz 准峰值限值 dB(V/m) A级,试验距离10m B 级,试验距离10m 30230 40 30 2301000 47 37 5.4.2 抗扰度要求 5.4.2.1 静电放电抗扰度 逆变器静电放电抗扰度应至少满足GB/T 17626.2-2006 试验等级 3的要求,试验结果应符合GB/T 17626.2-2006 中b类要求。 5.4.2.2 射频电磁场辐射抗扰度 逆变器射频电磁场辐射抗扰度应至少满足GB/T 17626.3-2006 试验等级 3的要求,试验结果应符合 GB/T 17626.3-2006 中 a类要求。 5.4.2.

32、3 电快速瞬变脉冲群抗扰度 逆变器电快速瞬变脉冲群抗扰度应至少满足GB/T 17626.4-2008 试验等级 2的要求,试验结果应符 合GB/T 17626.4-2008中a类要求。 5.4.2.4 电压波动抗扰度 逆变器电压波动和闪烁抗扰度实验应至少满足GB/T 17626.14-2005 实验等级 2的要求, 试验结果应符合GB/T 17626.14-2005 中a类要求。 5.4.2.5 浪涌(冲击)抗扰度 应对电源端口施加1.2/50s的浪涌信号,线对线1kV,线对地2kV,试验结果应符合GB/T 17626.5-2008 中b类要求。 5.4.2.6 射频场感应的传导骚扰抗扰度 逆

33、变器射频场感应的传导骚扰抗扰度应至少满足GB/T 17626.6-2008试验等级 3的要求,试验结果 应符合 GB/T 17626.6-2008中a类要求。 5.4.2.7 工频磁场抗扰度 工频电磁场抗扰度应采用GB/T 17626.8-2006 中稳定持续磁场的试验等级(见表 7),逆变器应能承 受所选试验等级的工频电磁场的稳定持续磁场抗扰度试验: 表 7 磁场试验等级 等级磁场强度, A/m 1 1 2 3 3 10 4 30 5 100 X 1) 特定 1)开放等级,可在产品规范中给出。 CGC/GF001 :2010 (CNCA/CTS 0001-2009 ) 10 在居住、商业和轻

34、工业环境中正常工作的逆变器,工频电磁场抗扰度应采用GB/T 17626.8-2006 中稳定持续磁场的试验等级3,逆变器应能承受所选试验等级的工频电磁场的稳定持续磁场抗扰度试 验; 连接到工业电网和在工业环境中正常工作的逆变器,工频电磁场抗扰度应采用GB/T 17626.8-2006 中稳定持续磁场的试验等级4,逆变器应能承受所选试验等级的工频电磁场的稳定持续磁场抗扰度试 验。 5.4.2.8 阻尼振荡波抗扰度 根据逆变器的预期工作环境,按GB/T 17626.12 中阻尼振荡波试验等级规定进行试验。 5.5 保护功能 5.5.1 电网故障保护 5.5.1.1 防孤岛效应保护 逆变器应具有防孤

35、岛效应保护功能。若逆变器并入的电网供电中断,逆变器应在2s内停止向电网 供电,同时发出警示信号。防孤岛效应保护方案的选取规则参见附录B。 对专门适用于大型光伏电站的中高压型逆变器,当此功能与5.5.1.2低电压耐受能力冲突时,以 低电压耐受能力优先。 5.5.1.2 低电压耐受能力 对专门适用于大型光伏电站的中高压型逆变器应具备一定的耐受异常电压的能力,避免在电网电 压异常时脱离,引起电网电源的不稳定。当并网点电压在图1 中电压轮廓线及以上的区域内时,该类 逆变器必须保证不间断并网运行;并网点电压在图1 中电压轮廓线以下时,允许停止向电网线路送电。 图 1 中高压型逆变器的低电压耐受能力要求

36、L0U :为正常运行的最低电压限值; L1 U:需要耐受的电压下限; T1为电压跌落到UL1时需要保持并网的时间; CGC/GF001:2010 (CNCA/CTS 0001-2009 ) 11 T2为电压跌落到UL0时需要保持并网的时间。 L1 U、T1、T2数值的确定需考虑保护和重合闸动作时间等实际情况。 实际的限值应按照接入电网主管部门的相应技术规范要求设定。 5.5.1.3 交流侧短路保护 当额定工作检测到输出侧发生短路时,逆变器应能自动保护。 5.5.2 防反放电保护 当逆变器直流侧电压低于允许工作范围或逆变器处于关机状态时,逆变器直流侧应无反向电流流 过。 5.5.3 极性反接保护

37、 当光伏方阵线缆的极性与逆变器直流侧极性接反时,逆变器应能保护不至损坏。极性正接后,逆 变器应能正常工作。 5.5.4 直流过载保护 当光伏方阵输出的功率超过逆变器允许的最大直流输入功率时,逆变器应自动限流工作在允许的 最大交流输出功率处,在持续工作7 小时或温度超过允许值情况下,逆变器应停止向电网供电。恢复 正常后,逆变器应能正常工作。 注:具有最大功率点跟踪控制功能的光伏并网逆变器,其过载保护通常采用将工作点偏离光伏方阵的最大功率点 的方法。 5.5.5 直流过压保护 当直流侧输入电压高于逆变器允许的直流方阵接入电压最大值时,逆变器不得启动或在0.1s 内停 机(正在运行的逆变器),同时发

38、出警示信号。直流侧电压恢复到允许范围后,逆变器应能正常工作。 5.6 方阵绝缘阻抗测试 预期与无接地光伏阵列连接之光伏逆变器应在系统启动前测量组件阵列输入与地之间的直流绝缘 阻抗。如果阻抗不符合表8的限值,那么逆变器应当: a)带隔离的逆变器,故障指示(可以操作) b)非隔离逆变器或其他逆变器虽有隔离,但其漏电流不符合要求,应指示错误并不得连入电网 表 8 非接地方阵的最少绝缘阻值 逆变器最大功率联入点往前最低绝缘阻抗 30kVA 500k 或1k/V*Vmax PV(k ) 中最大值 30kVA (5000*Vmax PV)/ Smax (k ), 其中 Vmax PV为最大系统电压,Sma

39、x 为最大视在功率 5.7 方阵残余电流检测能力 5.7.1 通用要求 a)对于无隔离的逆变器,或者其他逆变器即便有隔离但是也不足以限制接触电流,由于使用 者偶然同时触碰阵列的带电部分和地,将会产生一个接触电流的通路,并发生触电的危险。 危险可以通过如下5.2.3 或者 5.2.4 两章节中任一的额外防护方式消除,亦可通过 5.2.1 章节规 定的方式,通过提供隔离以使接触电流被限制在30mA 以内。 CGC/GF001 :2010 (CNCA/CTS 0001-2009 ) 12 b)对于无论是接地阵列或不接地阵列,由于偶然的接地回路错误也会导致预期不载流的导体 部件承载电流,从而产生着火的

40、危险。本危险可以通过如下5.2.3 或者 5.2.4 两章节中任一的额外 防护方式消除,亦可通过5.8.2 章节规定的方式,将电流限制在如下范围内: 1)对于额定输出30kVA的逆变器, 300mA 2)对于额定输出30kVA的逆变器 , 10mA/kVA 5.7.2 有隔离逆变器的30mA接触电流型式测试 逆变器应当正确连接并工作在最不利电压及额定工作状态下,但直流输入端不应有任何与地的连 接,交流输出端应有一极接地。此测试时可以关闭阵列的绝缘电阻监测功能。此测试应当使用符合 IEC60990 图 4的电路依次测试阵列的各个端子与地电流,所得结果与30mA 限值比较。 5.7.3 有隔离逆变

41、器的着火漏电流型式测试 逆变器应当正确连接并工作在最不利电压及额定工作状态下,但直流输入端不应有任何与地的连 接,交流输出端应有一极接地。此测试时可以关闭阵列的绝缘电阻监测功能。将一个电流表直接连接到 阵列端子与地之间,所得结果与通用要求中防火漏流限值比较。 5.7.4 通过应用残余电流检测器(RCD )保护 允许通过加入一个被设定为30mA 的RCD 实现,RCD 位于逆变器与交流电网之间,如同IEC 62109-1要求, RCD 可以必须是 B型而不是 A或者AC 型(IEC60755 ) 。RCD 可以直接集成到逆变器中,也可由安装商提供,如果RCD 的参数, 型号及 RCD 的安装位置

42、已经在安 装说明书中提供。 5.7.5 通过残余电流监控保护 需要逆变器提供残余电流监控正常工作,无论逆变器连入电网时自动断开功能是否关闭。残余电流 监控应当测量所有交直流部件的有效电流值。 对于所有不同类型的逆变器,无论何种阵列型式连接,是否有隔离, 都需对过量的连续残余电流及过量 残余电流的突变进行监控。限值如下: a)连续残余电流 如果过量的连续残余电流超过如下限值,逆变器应当在0.3s 内断开并报错: 1)对于额定输出30kVA的逆变器, 300mA 2)对于额定输出30kVA的逆变器 , 10mA/kVA b)残余电流的突变 如果残余电流的突变超过如表9的限值,那么逆变器应当在表9规

43、定时间内断开。 表 9 对突变电流的响应时间 残余电流突变逆变器与电网断开时间 30mA 0.3s 60mA 0.15s 150mA 0.04s 5.8 通讯功能 CGC/GF001:2010 (CNCA/CTS 0001-2009 ) 13 逆变器应设置本地通讯接口。通讯接口宜采用具有固定能力,具有一定的抗电磁干扰能力,并易 于组成网络。推荐使用: RS485等电气接口, Modbus等通讯协议。 5.9 自动开 / 关机 逆变器应能根据日照条件,实现自动开机和关机。 5.10 软启动 并网逆变器启动运行时,输出功率应缓慢增加,输出功率变化率应可调。输出电流无冲击现象。 5.11 绝缘耐压

44、5.11.1 绝缘电阻 逆变器的输入电路对地、输出电路对地以及输入电路与输出电路间的绝缘电阻应不小于1M 。绝 缘电阻只作为绝缘强度试验参考。 5.11.2 绝缘强度 逆变器的输入电路对地、输出电路对地以及输入电路对输出电路应承受50Hz的正弦交流电压1min 或等效直流电,试验电压的方均根值见表10。试验过程中要保证不击穿,不飞弧,漏电流直流输入电压范围的90% 制造商规定的电压和频率跳 闸值 B (5066) % 额定交流输出功率直流输入电压范围的50% 10% 设定电压和频率跳闸值为额 定值 C (2533) % 额定交流输出功率直流输入电压范围的10% 设定电压和频率跳闸值为额 定值

45、a 若直流输入电压范围为XY,则(直流输入电压范围的90% )=X+0.9* (Y-X)。 试验步骤如下: a) 闭合 K1,断开 K2,启动逆变器。通过调节直流输入源,使逆变器的输出功率PEUT等于额定交流 输出功率,并测量逆变器输出的无功功率QEUT; b) 使逆变器停机,断开K1; c) 通过以下步骤调节RLC 电路使得 Qf=1.0 0.05 ; RLC 电路消耗的感性无功满足关系式:QL=Qf*PEUT=1.0*PEUT; CGC/GF001:2010 (CNCA/CTS 0001-2009 ) 19 接入电感 L,使其消耗的无功等于QL; 并入电容 C ,使其消耗的容性无功满足关系

46、式:QC+QL=- QEUT; 最后并入电阻R,使其消耗的有功等于PEUT。 d) 闭合 K2接入 RLC 电路,闭合 K1,启动逆变器,确认其输出功率符合步骤a)的规定。调节R、L、 C,直到流过 K1的基频电流小于稳态时逆变器额定输出电流的1% ; e) 断开 K1,记录 K1断开至逆变器输出电流下降并维持在额定输出电流的1% 以下之间的时间; f ) 调节有功负载(电阻R)和任一无功负载(L或C)以获得表 10中括弧部分参数表示的负载不匹 配状况;表 11中的参数表示的是偏差的百分比,符号表示的是图3中流经开关 K1的有功功率流 和无功功率流的方向,正号表示功率流从逆变器到电网;每次调节

47、后,都应记录K1断开至逆 变器输出电流下降并维持在额定输出电流的1% 以下之间的时间;若记录的时间有任何一项超 过步骤 e)中记录的时间,则表10中非括弧部分参数也应进行试验; g) 对于试验条件B和 C,调节任一无功负载(L或C),使之按表10的规定每次变化1% 。表 12中的 参数表示的是图3中流经开关 K1的无功功率流的方向,正号表示功率流从逆变器到电网;每次 调节后,记录K1断开至逆变器输出电流下降并维持在额定输出电流的1% 以下之间的时间;若 记录的时间呈持续上升趋势,则应继续以1% 的增量扩大调节范围,直至记录的时间呈下降趋 势。 h) 以上步骤中记录的时间都应符合5.5.1.1

48、的规定,否则即判定试验不通过。 表 15 试验条件A 情况下的负载不匹配状况 试验中负载消耗的有功功率、无功功率与额定值的偏差百分比(% ) -10,+10 -5 ,+10 0,+10 +5,+10 +10,+10 -10 ,+5 (-5,+5)(0,+5)(+5,+5)+10,+5 -10 ,0 (-5 ,0)0,0 (+5,0)+10,0 -10 ,-5 (-5,-5)(0,-5)(+5,-5)+10,-5 -10,-10 -5 ,-10 0,-10 +5,-10 +10,-10 表 16 试验条件B 和试验条件C 情况下的负载不匹配状况 试验中负载消耗的有功功率、无功功率与额定值的偏差百

49、分比(% ) 0,-5 0,-4 0,-3 0,-2 0,-1 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 6.5.1.2 低电压耐受能力试验 CGC/GF001 :2010 (CNCA/CTS 0001-2009 ) 20 低电压穿越试验平台参见图9,其中的电网模拟器由电压跌落发生装置代替,中高压型逆变器的 低电压穿越功能应满足5.5.1.2的要求。 6.5.1.3 输出短路保护试验 将逆变器输出短路,逆变器应能自动保护。对三相逆变器,短路应分别在相与相、相与中性线或 地之间进行。带隔离变压器的逆变器,短路应分别在变压器的原边和副边进行。 6.5.2 防反放电保护试验 降低逆变器直流输入电压,使逆变器处于关机状态,电流表测量逆变器直流侧电流应为零。 6.5.3 极性反接保护试验 按图 2 接线,该项试验中直流输入源应采用光伏方阵或光伏方阵模拟器。在试验使用光伏方阵模 拟器的情况下,应调节模拟器使其输出电压为逆变器的最大额定输入电压,且使其输出电流不超过逆 变器额定输入电流的1.5 倍。 将光伏方阵或光伏方阵模拟器反接,逆变器应能自动保护;1min 后再将其正确接入,逆变器应能 正常工作。 6.5.4 直流过载保护试验 按图 10 接线,调

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