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表2 偶次谐波电流含有率限值 偶次谐波次数 2-10 12-16 18-22 24-34 36以上 ththththndththndth含有率限值(%) 1.0 0.5 0.375 0.15 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)
当逆变器的输出大于其额定输出的50%时,平均功率因数应不小于0.90(超前或滞后)。 一段时期内的平均功率因数(PF)公式为: PF?EREALE2REAL?E2REACTIVE ?????????????.(5)
式中:
EREAL—有功电量,单位为千瓦时(kWh);
EREACTIVE—无功电量,单位为千乏时(kvarh)。
注1:在供电机构许可下,特殊设计以提供无功功率补偿的逆变器可超出此限值工作; 注2:用于并网运行而设计的大多数逆变器功率因数接近1。
5.3.4 工作电压
逆变器交流输出端单相电压的允许偏差为额定电压的+10%、-15%,三相电压的允许偏差为额定电压的?10%,超出此范围时用户应与制造商协商。电网额定电压:三相为380V,单相为220V。 5.3.5 工作频率
逆变器并网时应与电网同步运行。逆变器交流输出端频率的允许偏差为?0.5Hz,电网额定频率为50Hz。
5.3.6 直流分量
并网运行时,逆变器向电网馈送的直流电流分量应不超过其输出电流额定值的0.5%或5mA,应取二者中较大值。 5.3.7 噪声
当输入电压为额定值时,在距离设备水平位置1m处,用声级计测量满载时的噪声。户内型的噪声应不大于65dB,户外型的噪声由用户和制造厂协议确定。 5.4 电磁兼容性
5.4.1 电压波动和闪烁
逆变器并网运行时在低压供电系统中产生的电压波动和闪烁应不超过GB 17625.2(额定电流不大于16A的设备)或GB/Z 17625.3(额定电流大于16A的设备)规定的限值。 5.4.2 发射要求
a) 在居住、商业和轻工业环境中正常工作的逆变器的电磁发射应不超过GB 17799.3规定的发射
限值;
b) 连接到工业电网和在工业环境中正常工作的逆变器的电磁发射应不超过GB 17799.4规定的发
射限值。
5.4.3 抗扰度要求
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5.4.3.1 静电放电抗扰度
静电放电抗扰度应符合GB/T 17626.2标准抗扰度等级3的要求,即空气放电8kV和接触放电6kV,试验结果应符合GB/T 17626.2标准第9条中b类要求。 5.4.3.2 射频电磁场辐射抗扰度
射频电磁场辐射抗扰度应采用GB/T 17626.3试验等级3的要求,试验场强10V/m,试验结果应符合GB/T 17626.3标准中a类要求。
5.4.3.3 电快速瞬变脉冲群抗扰度
电快速瞬变脉冲群抗扰度应采用GB/T 17626.4试验等级2的要求,电源端±1kV,试验结果应符合GB/T 17626.4标准中a类要求。 5.4.3.4 浪涌(冲击)抗扰度
应对电源端口施加1.2/50us的浪涌信号,试验等级为线对线±1kV,线对地±2kV,试验结果应符合GB/T 17626.5标准中第9条b类要求。 5.4.3.5 射频场感应的传导骚扰抗扰度
传导抗扰度应采用GB/T 17626.6中试验等级3,试验结果应符合GB/T 17626.6标准中a类要求。 5.4.3.6 电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度
根据逆变器的预期工作环境,按GB/T 17626.11中附录B的规定选择试验等级,逆变器应能承受所选试验等级的电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度试验。 5.5 保护功能
5.5.1 电网故障保护 5.5.1.1 过/欠压保护
当逆变器交流输出端电压超出5.3.4节规定的电压范围时,逆变器应停止向电网供电,同时发出警示信号。此要求适用于多相系统中的任何一相。
本标准述及到的电压均指当地标称电压。
逆变器应能检测到异常电压并做出反应。电压的方均根值在逆变器交流输出端测量,其值应满足表3的条件。
表3 异常电压的响应 电压(逆变器交流输出端) V<0.5?V标称 50% V标称?V<85% V标称 85% V标称?V?110% V标称 110% V标称<V<135% V标称 135% V标称?V a最大跳闸时间0.1s 2.0s 继续运行 2.0s 0.05s a 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。主控与监测电路应切实保持与电网的连接,从而继续监视电网的状态,使得“恢复并网”功能有效。 5.5.1.2 过/欠频保护
当逆变器交流输出端电压的频率超出5.3.5节规定的频率范围时,逆变器应在0.2s内停止向电网供电,同时发出警示信号。 5.5.1.3 防孤岛效应保护
逆变器应具有防孤岛效应保护功能。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。 5.5.1.4 恢复并网保护
由于超限状态导致逆变器停止向电网供电后,在电网的电压和频率恢复到正常范围后的20s到5min,逆变器不应向电网供电。 5.5.1.5 过流保护
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逆变器对交流输出应设置过流保护。逆变器的过电流应不大于额定电流的150%,并在0.1s内停止向电网供电,同时发出警示信号。故障排除后,逆变器应能正常工作。 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
当光伏方阵的极性接反时,逆变器应能保护而不会损坏。极性正接后,逆变器应能正常工作。 5.5.4 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的任何一种情况下,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。
5.6 通讯
逆变器应设置本地通讯接口。 5.7 自动开/关机
逆变器应能根据日出和日落的日照条件,实现自动开机和关机。 5.8 软启动
逆变器启动运行时,输出功率应缓慢增加即输出功率变化率应不超过1000W/s,且输出电流无冲击现象。功率不小于100kW的并网逆变器的启动应符合GB/Z 19964相关章节的规定。 5.9 绝缘耐压性 5.9.1 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1MΩ。绝缘电阻只作为绝缘强度试验参考。 5.9.2 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,试验电压的方均根值见表4,不击穿,不飞弧,漏电流<20mA。
试验电压应从零开始,以每级为规定值的5%的有级调整方式上升至规定值后,持续1min。
表4 绝缘强度试验电压 额定电压UN (V) UN≤ 60 60<UN≤ 300 300<UN≤690 690<UN≤ 800 800<UN≤1000 1000<UN≤1500 25%进行;
注2:不带隔离变压器的逆变器不需要进行输入电路对输出电路的绝缘强度测试。
试验电压 (V) 1000 2000 2500 3000 3500 3500 注1:整机绝缘强度按上述指标仅能试验一次。用户验收产品时如需要进行绝缘强度试验,应将上列试验电压降低
5.10 外壳防护等级
应符合GB 4208规定。户内型应不低于IP20;户外型应不低于IP65。 6 试验方法
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以下试验方法以单相并网逆变器说明,三相并网逆变器可以此参照进行。
注1:以下试验方法中100%额定交流输出功率通过提供给逆变器足够的输入功率来获得,(50~66)%额定交流输出功率通过调节直流输入源来获得,(25~33)%额定交流输出功率通过控制策略限制逆变器的输出来获得;
注2:若允许输出的最小功率大于额定交流输出功率的33%,用允许输出的最小功率进行试验。
6.1 试验环境条件
除非另有规定,测量和试验在以下条件下进行: a) 温度:15℃~35℃; b) 相对湿度:45%~75%;
c) 气压:86kPa~106kPa。 6.2 机体和结构质量检查
按5.2规定进行目检和操作试验。 6.3 性能指标试验
6.3.1 性能指标的试验平台
图1给出了逆变器性能指标试验的参考电路,部分保护功能的试验平台也可参照此电路。测试要求如下:
a) 模拟电网应符合5.1.2规定,且容量应大于被测逆变器额定功率的5倍;
b) 被测逆变器的直流输入源应为光伏方阵或光伏方阵模拟器,若条件允许,最好为光伏方阵;
直流输入源应至少能提供被测逆变器最大直流输入功率的1.5倍,且直流输入源的输出电压应与被测逆变器直流输入电压的工作范围相匹配,试验期间输出电压波动应不超过?5%; c) 如果被测逆变器有指定的直流输入源,但该输入源不能提供试验中规定的逆变器的输出功率,
应在输入电源能够提供的范围内进行测试。
K1A直流输入源V被测逆变器R电能质量分析仪模拟电网数字示波器
注1:R为可调电阻,功率与逆变器额定功率相当; 注2:K1为逆变器的网侧分离开关。
图1 性能指标试验平台
6.3.2 逆变效率试验
最大逆变效率(?max)发生时逆变器输出功率占额定功率的百分比(x%)由制造商与用户协议确定。在逆变器输出x%额定功率时,测量其直流输入功率,计算出?max。其值应符合5.3.1规定。 6.3.3 并网电流谐波试验
按图1接线,试验分别在逆变器输出为额定功率的(25~33)%、(50~66)%和100%处进行,用电能质量分析仪测量出电流谐波总畸变率和各次谐波电流含有率。其值应符合5.3.2规定。 6.3.4 功率因数测定试验
按图1接线,当逆变器输出大于额定功率的50%时,用电能质量分析仪或功率因数表测量出的功率因数(PF)值应符合5.3.3规定。 6.3.5 直流分量试验
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