2016光伏发电站逆变器电压与频率响应检测技术规程

光伏发电站逆变器电压与频率响应检测技术规程II目  次前言 II范围 1规范性引用文件 1术语和定义 1一般原则 2检测设备 2检测电路 3检测方法 3检测报告 9附录A（规范性附录） 检测曲线 10附录B（资料性附录） 检测文档 12PAGEPAGE14光伏发电站逆变器电压与频率响应检测技术规程范围本标准规定了光伏发电站逆变器接入电网运行电压与频率响应的一般原则、检测设备、检测电路、检测内容和检测方法。本标准适用于并网型光伏逆变器，不适用于离网型光伏逆变器。规范性引用文件GB/T14549 电能质量 公用电网谐波术语和定义下列术语和定义适用于本文件。并网型光伏逆变器grid-connectedphotovoltaic(PV)inverter将直流电转换为交流电馈入电网的变流设备。光伏方阵模拟器photovoltaicarraysimulator用来模拟光伏方阵输出特性的可控直流电源。电网模拟装置gridsimulator用来模拟电网电压和频率扰动的一种装置。切除时间clearingtime逆变器输出侧电压或频率超过阈值到逆变器停止输出功率的时间。包括检测时间、可调延迟时间、任何相关设备（用到的）的动作时间、中断设备（切断逆变器和电力系统的中断设备）的动作时间。过/欠压慢速跳闸Over-/Under-voltageslowtrip当逆变器输出侧电压超出某范围时，逆变器经过较长的时间停止运行。过/欠压快速跳闸Over-/Under-voltagefasttrip当逆变器输出侧电压超出某范围时，逆变器经过较短的时间停止运行。一般原则根据并网型光伏逆变器接入方式，可分为A类并网型光伏逆变器和B类并网型光伏逆变器两种：A35kV10kV电压等级与公共电网连接的新建、改建和扩建光伏发电站的逆变器。B380V10(6)kV电压等级接入用户侧的新建、改建和扩建光伏发电系统的逆变器。检测设备直流电源光伏方阵模拟器光伏方阵模拟器应能模拟光伏方阵的电流电压特性和时间响应特性。测试应在表1规定的输入电压条件下进行，且输入电流不超过额定光伏输入电流1.5倍。表1 光伏方阵模拟器参数要求参数要求输出功率使被测逆变器产生最大输出功率以及检测方法中涉及的其他功率等级稳定度除了由被测逆变器最大功率跟踪引起的变化外，光伏方阵模拟器的输出功率在整个测试期间应稳定在规定的功率等级，允许偏差±2％光伏方阵表2 光伏方阵技术规范项目条件输出功率使被测逆变器产生最大输出功率以及检测方法中涉及的其他功率等级气候条件辐照度，环境温度等注：为了实现平衡负载条件，光伏方阵的输出应该保持稳定。因此，必须在辐照度稳定的时间段内进行测试。电网模拟装置电网模拟装置应能模拟公用电网的电压与频率的扰动，并满足以下技术条件：GB/T1454950％；GB/T1454950％；稳态电压变化幅度不得超过设定电压的±1％；输出电压精度应高于被测逆变器精度；0.01Hz；11％；0.02s。其他设备测量设备精度应至少满足表3的要求，数据采集装置的采样频率应不小于10kHz。表3 测量设备精度要求设备精度电压互感器0.5级电流互感器0.5级数据采集系统0.2级检测电路检测电路如图1所示。图1 电压与频率响应检测电路检测方法A类并网型光伏逆变器的检测内容应包括：电压适应性检测、过压适应性检测、频率适应性检测、过/欠频适应性检测。B类并网型光伏逆变器的检测内容应包括：过压慢速跳闸检测、过压快速跳闸检测、欠压慢速跳闸检测、欠压快速跳闸检测、过频跳闸检测、欠频跳闸检测、重新并网检测。电压适应性检测电压适应性检测步骤如下：1调节电网模拟装置与直流电源使逆变器运行在额定功率；调节电网模拟装置三相输出电压按照图2的曲线在90+△与110-△之间连续阶跃5次，逆变器应保持并网状态运行；通过数据采集装置记录逆变器交流出口侧电压、电流波形。图2 电压适应性曲线1注1：△U为被测逆变器电压精度的2倍。注2：电压阶跃时间（即t0与t1、t2与t3的间隔时间）应尽可能快，一般不宜超过20ms。注3：电压维持时间（即t1与t2的间隔时间）应至少为20s。过压适应性检测过压适应性检测步骤如下：1调节电网模拟装置与直流电源使逆变器运行在额定功率；调节电网模拟装置三相输出电压按照图3的曲线从额定跳变到110后按照一定的速率12110n调节电网模拟装置三相输出电压按照图4的曲线从额定跳变到120后按照一定的速率13120通过数据采集装置记录逆变器输出侧电压、电流波形。图3 过压适应性曲线1注1：△U为被测逆变器电压精度的2倍。注2：电压阶跃时间（即t0与t1的间隔时间）应尽可能快，一般不宜超过20ms。注3：电压变化时间（即t1与t3的间隔时间）应为10s。图4 过压适应性曲线2注1：△U为被测逆变器电压精度的2倍。注2：电压阶跃时间（即t0与t1的间隔时间）应尽可能快，一般不宜超过20ms。注3：电压变化时间（即t1与t3的间隔时间）应为0.5s。频率适应性检测频率适应性检测步骤如下：1调节电网模拟装置与直流电源使逆变器运行在额定功率；5通过数据采集装置记录逆变器输出侧电压、电流波形。图5 频率适应性曲线注1：△f为被测逆变器频率精度的2倍。注2：频率维持时间（即t0与t1、t2与t3的间隔时间）应不小于20min。过/欠频适应性检测过/欠频适应性检测步骤如下：1调节电网模拟装置与直流电源使逆变器运行在额定功率；650Hz750Hz通过数据采集装置记录逆变器输出侧电压、电流波形。图6 欠频适应性曲线注1：△f为被测逆变器频率精度的2倍。注2：频率阶跃时间（即t0与t1的间隔时间）应尽可能快，一般不宜超过20ms。注3：频率变化时间（即t1与t3的间隔时间）应为10min。图7 过频适应性曲线注1：△f为被测逆变器频率精度的2倍。注2：频率阶跃时间（即t0与t1的间隔时间）应尽可能快，一般不宜超过20ms。注3：频率变化时间（即t1与t3的间隔时间）应为2min。过压慢速跳闸检测检测采用附录A定义的阶跃函数，根据制造商提供的说明书和规格标准并参照图1连接被测逆变器，检测方法如下：调节电网模拟装置与直流电源使逆变器运行在额定功率；11411记录下从电压阶跃开始到被测逆变器跳闸的时间，此时间即被测逆变器的切除时间；重复检测一次；a）e）a）e）。注1：△U为逆变器电压精度的2倍。注2：三相逆变器单相过压慢速跳闸检测时，电网模拟装置其他相输出电压应保持在正常工作范围内。过压快速跳闸检测检测采用附录A定义的阶跃函数，根据制造商提供的说明书和规格标准并参照图1连接被测逆变器，检测方法如下：调节电网模拟装置与直流电源使逆变器运行在额定功率；11413记录下从电压阶跃开始到被测逆变器跳闸的时间，此时间即被测逆变器的切除时间；重复检测一次；a）e）a）e）。注1：△U为逆变器电压精度的2倍。注2：三相逆变器单相过压快速跳闸检测时，电网模拟装置其他相输出电压应保持在正常工作范围内。欠压慢速跳闸检测检测采用附录A定义的阶跃函数，根据制造商提供的说明书和规格标准并参照图1连接被测逆变器，检测方法如下：调节电网模拟装置与直流电源使逆变器运行在额定功率；85并保持485记录下从电压阶跃开始到被测逆变器跳闸的时间，此时间即被测逆变器的切除时间；重复检测一次；a）e）a）e）。注1：△U为逆变器电压精度的2倍。注2：三相逆变器单相欠压慢速跳闸检测时，电网模拟装置其他相输出电压应保持在正常工作范围内。欠压快速跳闸检测检测采用附录A定义的阶跃函数，根据制造商提供的说明书和规格标准并参照图1连接被测逆变器，检测方法如下：调节电网模拟装置与直流电源使逆变器运行在额定功率；85并保持450记录下从电压阶跃开始到被测逆变器跳闸的时间，此时间即被测逆变器的切除时间；重复检测一次；a）e）a）e）。注1：△U应并网光伏逆变器电压精度的2倍。注2：三相逆变器单相欠压快速跳闸检测时，电网模拟装置其他相输出电压应保持在正常工作范围内。过频跳闸检测检测采用附录A定义的斜坡函数，根据制造商提供的说明书和规格标准并参照图1连接被测逆变器，检测方法如下：调节电网模拟装置与直流电源使逆变器运行在额定功率；4s，逆变器应保持输出稳定不跳闸；记录下从频率阶跃开始到被测逆变器跳闸的时间，此时间即被测逆变器的切除时间；重复检测一次；注：△f应逆变器频率精度的2倍。欠频跳闸检测检测采用附录A定义的斜坡函数，根据制造商提供的说明书和规格标准并参照图1连接被测逆变器，检测方法如下：调节电网模拟装置与直流电源使逆变器运行在额定功率；调节电网模拟装置频率=47.5+△f2s，逆变器应保持输出稳定不跳闸；记录下从频率阶跃开始到被测逆变器跳闸的时间，此时间即被测逆变器的切除时间；重复检测一次；注：△f应并网光伏逆变器频率精度的2倍。重新并网检测过压跳闸后重新并网检测调节电网模拟装置与直流电源使逆变器运行在额定功率；11n11n记录下从电压恢复额定到被测逆变器并网的时间，此时间即被测逆变器的重连时间；重复检测一次；a）f）a）f）。注：△U应取被测逆变器电压精度的2倍。欠压跳闸后重新并网检测调节电网模拟装置与直流电源使逆变器运行在额定功率；80n85没有并入电网；n记录下从电压恢复额定到被测逆变器并网的时间，此时间即被测逆变器的重连时间；重复检测一次；a）f）a）f）。注：△U应取被测逆变器电压精度的2倍。过频跳闸后重新并网检测调节电网模拟装置与直流电源使逆变器运行在额定功率；50.5Hz50.2Hz+△f并保持两倍的被测逆变器设定的重连时间，被测逆变器应没有并入电网；50.0Hz记录下从频率恢复额定到被测逆变器并网的时间，此时间即被测逆变器的重连时间；重复检测一次；a）f）a）f）。注：△f应取被测逆变器频率精度的2倍。欠频跳闸后重新并网检测调节电网模拟装置与直流电源使运行在额定功率；47.2Hz47.5Hz-△f并保持两倍的被测逆变器设定的重连时间，被测逆变器应没有并入电网；50.0Hz记录下从频率恢复额定到被测逆变器并网的时间，此时间即被测逆变器的重连时间；重复检测一次；a）f）a）f）。注：△f应取被测逆变器频率精度的2倍。检测报告检测报告应至少包含下列信息。BB.1BB.2～B.6检测电路框图；所有检测配置状况和程序的细节信息；检测实验室被认可要求的所有附加信息。附 录 A（规范性附录）检测曲线阶跃函数定义：只有输入信号可以改变，其它参数保持为正常值。阶跃函数：P(t)Au(tti)(A.1)式中：P(t) ——输入信号；A ——斜率；u(t) ——被试设备的阶跃函数，t<0时，u(t)=0；t>0时，u(t)=1；b —跃数始对的入号数；图A.2阶跃函数图中：tPPPtttPb升高到PU20s；t2附 录 B（资料性附录）检测文档表B.1 生产商提供的被测逆变器规格参数（示例）基本资料制造厂家：被测逆变器型号：厂家地址：直流输入侧开路电压直流输入电压范围：直流输入额定功率：直流输入最大电流：交流输出侧连接方式：L-N□L-N-G□A/B/C□A/B/C-N□A/B/C-N-G□（满足哪一项在后面打“√”）交流输出额定功率：最大交流输出功率：工作电压范围：工作频率范围：保护功能过/欠压功能：是□ 否□ （满足哪一项在后面打“√”）过/欠频功能：是□ 否□ （满足哪一项在后面打“√”）其他资料外壳防护等级：产品尺寸：长×宽×高产品重量：表B.2