户用光伏发电系统并网检测规程初稿

ICSFORMTEXT27.160FORMTEXTF12FORMTEXTT/CECT/CEC20191163FORMTEXT户用光伏发电系统并网检测规程Grid-connectedtestcodeforresidentialphotovoltaic(PV)powersystemFORMTEXTFORMDROPDOWNFORMTEXT（本稿完成日期：2019-09-11）FORMTEXTXXXX-FORMTEXTXX-FORMTEXTXX发布FORMTEXTXXXX-FORMTEXTXX-FORMTEXTXX实施FORMTEXT中国电力企业联合会发布XX/TXXXXX—XXXX前言 II1范围 12规范性引用文件 13术语和定义 14总则 25检测设备 26电能质量 37无功容量 58运行适应性 59保护与恢复并网 710检测报告 8附录A（资料性附录）检测记录 9前言本标准按照GB/T1.1-2009《标准化工作导则——第1部分：标准的结构和编写规则》给出的规则起草。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这些专利的责任。本标准由中国电力企业联合会提出并归口。本标准起草单位：中国电力科学研究院有限公司，国网浙江省电力有限公司电力科学研究院，国网辽宁电科院、国网湖北省电力有限公司、国网浙江省电力有限公司嘉兴供电公司、国网黑龙江电力有限公司电力科学研究院。本标准主要起草人：。本规范在执行过程中如有意见和建议，请反馈至中国电力企业联合会标准化管理中心（地址：北京市白广路二条1号，邮政编号：100761）。户用光伏发电系统并网检测规程范围本标准规定了户用光伏发电系统并网的检测项目、检测条件、检测设备和检测步骤等。本标准适用于总容量30kW及以下，通过380V/220V接入的新建、扩建或改建的并网户用光伏发电系统。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，仅所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。GB20840.2互感器第2部分:电流互感器的补充技术要求GB20840.3互感器第3部分:电磁式电压互感器的补充技术要求GB/T17626.15电磁兼容性试验和测量技术-闪烁仪功能和设计规范GB/T17626.30电磁兼容性试验和测量技术-电能质量测量方法术语和定义下列术语和定义适用于本文件。品质因数Qfqualityfactor孤岛测试负载谐振程度的一种表示： (SEQ标准自动公式\*ARABIC1)式中：R—阻性负载；C—容性负载；L—感性负载。当C和L调谐到电网基频时，Qf可以通过谐振电路的有功功率P、感性无功功率QL、容性无功功率QC得出： (SEQ标准自动公式\*ARABIC2)式中：P——有功功率，单位为W；QL——感性无功功率，单位为Var；QC——容性无功功率，单位为Var；孤岛运行时间tRrun-ontime当主网断电时，户用光伏发电系统与负载组成的孤岛继续运行的时间。电网模拟装置gridsimulator模拟电网输出特性的可控交流电源。总则户用光伏发电系统并网性能应满足T/CEC20191162的规定。户用光伏发电系统并网检测项目应至少包括：电能质量、无功容量、运行适应性、防孤岛保护、电压保护、频率保护以及恢复并网。当光伏发电系统更换不同型号逆变器时，应重新进行检测。检测设备检测设备电能质量检测装置电能质量检测装置应符合GB/T17626.30的要求，其闪变评估算法应符合GB/T17626.15的要求。交流负载交流负载应满足下列要求：交流负载应由并联可调的电阻器、电抗器和电容器构成。也可以使用类似的负载源，例如电子负载，但应能确保结果的一致性。交流负载的三相功率可独立控制，最小步进幅度应不大于10W。交流负载可以通过调节电阻器、电抗器和电容器的大小以满足测试要求。为确保Qf值的精确性，在检测电路中应使用无感电阻、低耗电感和具有低串联有效内阻和低串联有效电感的电容器。如果使用铁心电抗器，在标称电压条件下工作时，电感电流的谐波总畸变率（THD）不得超过2%。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，并满足下列要求：与户用光伏发电系统连接侧的电压谐波应小于GB/T14549中谐波允许值的50％；向电网注入的电流谐波应小于GB/T14549中谐波允许值的；正常运行时，电网模拟装置的输出电压偏差值应不超过0.5%输出频率偏差值应小于0.01Hz，可调步长应至少为0.05Hz；响应时间应小于0.02s。三相电压不平衡度应小于1％，相位偏差应小于1％。测量设备测量设备包括电压互感器、电流互感器和数据采集装置等。测量设备准确度应至少满足表1的要求，电压互感器应满足GB20840.3的要求，电流互感器应满足GB20840.2的要求，数据采集装置带宽不应小于10kHz。测量设备准确度要求设备仪器准确度要求电压互感器0.5(0.2)级电流互感器0.5(0.2)级数据采集系统0.2(0.2)级0.2级为电能质量测量时的准确度要求电能质量电网条件户用光伏系统停止运行时，并网点处相关技术指标应满足下列条件:电压谐波总畸变率在10min内测得的方均根值应满足GB/T14549的规定；电网频率10s测得平均值的偏差应满足GB/T15945的规定；电网电压10min方均根值的偏差应满足GB/T12325的规定；电网电压三相不平衡度应满足GB/T15543的规定。检测电路应按照图1连接相关设备，电能质量测量装置应连接在被测户用光伏发电系统并网点处。电能质量检测示意图谐波和间谐波谐波电压和间谐波电压谐波电压和间谐波电压检测应按照如下步骤进行：在户用光伏发电系统并网点接入电能质量测试装置；在户用光伏发电系统停运时，按照标准GB/T17626.30测量电压总谐波畸变率、各次谐波电压含有率和间谐波电压含有率，测试周期为24h。在户用光伏发电系统正常运行时，从户用光伏发电系统正常发电时刻起至正常停机时刻，按照标准GB/T17626.30测量电压总谐波畸变率、各次谐波电压含有率和间谐波电压含有率，测试期间最大功率不少于50%Pn。谐波电压应记录到第50次。Pn为户用光伏发电系统额定功率。谐波电流谐波电流检测应按照如下步骤进行：在户用光伏发电系统并网点接入电能质量测量装置；从户用光伏发电系统正常发电时刻起至正常停机时刻，按公式（1）取时间窗Tw测量电流谐波子群的有效值，以10周波时段测量数据进行无缝累积，计算得到10min时段的数据，测试期间最大功率不少于50%Pn。；电流谐波子群应记录到第50次，利用公式（2）计算电流谐波子群总畸变并记录。h次电流谐波子群的有效值： (1)式中：C10h+i——DFT输出对应的第10h+i根频谱分量的有效值。电流谐波子群总畸变： (2)式中：Ih——h次电流谐波子群的方均根值；持续在短暂周期内的谐波可以认为是对公用电网无害的。因此，这里不要求测量因光伏发电站启停操作而引起的短暂谐波。间谐波电流间谐波电流检测应按照如下步骤进行：在光伏发电站公共连接点处接入电能质量测量装置；从户用光伏发电系统正常发电时刻起至正常停机时刻，按公式（3）取时间窗Tw测量电流谐波子群的有效值，以10周波时段测量数据进行无缝累积，计算得到10min时段的数据，测试期间最大功率不少于50%Pn。电流间谐波测量最高频率应达到2kHz。最后一个区间的终点取测量日光伏发电站持续正常运行的最大功率。h次电流间谐波中心子群的有效值： (SEQ标准自动公式\*ARABIC3)式中：C10h+i——DFT输出对应的第10h+i根频谱分量的有效值。闪变在户用光伏发电系统并网点处接入电能质量测量装置，电压互感器和电流互感器的截止频率应不小于400Hz；从户用光伏发电系统持续正常运行的最小功率开始，以10%的光伏发电站所配逆变器总额定功率为一个区间，每个区间内分别测量2次10min短时闪变值Pst。光伏发电系统的长时闪变值应通过短时闪变值Pst计算。检测方法应满足GB/T12326的要求。最后一个区间的终点取测量日光伏发电站持续正常运行的最大功率。直流分量检测应按照如下步骤进行：在户用光伏发电系统并网点处接入电能质量测量装置；从户用光伏发电系统正常发电时刻起至正常停机时刻，测试注入电网的直流分量大小。三相不平衡三相电压不平衡度三相电压不平衡检测应按照如下步骤进行：在三相户用光伏发电系统并网电处接入电能质量测量装置；运行户用光伏发电系统，从光伏发电站持续正常运行的最小功率开始，以10%的光伏发电站所配逆变器总额定功率为一个区间，每个区间内连续测量10min，从区间开始利用公式（4）按每3s时段计算方均根值，共计算200个3s时段方均根值；应分别记录其负序电压不平衡度测量值的95%概率最大值以及测量值中的最大值。最后一个区间的终点取测量时段内户用光伏系统持续运行的最大功率。对于离散采样的测量仪器宜采用如下公式计算： (SEQ标准自动公式\*ARABIC4)式中：εk——在3s内第k次测得的电压不平衡度；m——在3s内均匀间隔取值次数（m≥6）。6.7.2三相电流不平衡度对于三相户用光伏发电系统，宜同时按本标准6.7.1的步骤测量三相电流不平衡度。无功容量无功容量检测应按照如下步骤进行：运行被测户用光伏发电系统，分别在输出有功功率为户用光伏发电系统额定功率的10%-40%、40%-60%和60%以上三种工况下开展测试；调节光伏发电系统功率因数分别为从滞后0.95、超前0.95、1、滞后0.98、超前0.98；待光伏发电系统按照设定工况持续运行后,在并网点测量并记录户用光伏发电系统实际输出的功率因数。运行适应性检测电路采用电网模拟装置开展运行适应性检测的电路如图2所示。采用电网模拟装置开展运行适应性检测电压适应性采用电网模拟装置开展电压适应性检测，应按照如下步骤进行：在并网点标称频率条件下，调节电网模拟装置，使并网点电压至86%UN，并保持时间为1min，记录光伏发电系统运行时间或脱网跳闸时间；在并网点标称频率条件下，调节电网模拟装置，使并网点电压至109%UN,并保持时间为1min，记录光伏发电系统运行时间或脱网跳闸时间；在并网点标称频率条件下，调节电网模拟装置，使并网点电压至86%UN-109%UN之间任意值,并保持时间为1min，记录光伏发电系统运行时间或脱网跳闸时间。UN为并网点标称电压。频率适应性采用电网模拟装置开展频率适应性检测，应按照如下步骤进行：在并网点标称电压条件下，调节电网模拟装置，使并网点频率从额定值分别阶跃至46.5Hz、46.95Hz和46.5Hz-46.95Hz之间的任意值并保持至少5s后恢复到额定值，记录光伏发电系统运行时间或脱网跳闸时间；在并网点标称电压条件下，调节电网模拟装置，使并网点频率从额定值分别阶跃至47Hz、47.45Hz和47Hz-47.45Hz之间的任意值并保持至少20s后恢复到额定值，记录光伏发电系统运行时间或脱网跳闸时间；在并网点标称电压条件下，调节电网模拟装置，使并网点频率从额定值分别阶跃至47.5Hz、47.95Hz和47.5Hz-47.95Hz之间的任意值并保持至少1min后恢复到额定值，记录光伏发电系统运行时间或脱网跳闸时间；在并网点标称电压条件下，调节电网模拟装置，使并网点频率从额定值分别阶跃至48Hz、48.45Hz和48Hz-48.45HzHz之间的任意值并保持至少5min后恢复到额定值，记录光伏发电系统运行时间或脱网跳闸时间；在并网点标称电压条件下，调节电网模拟装置，使并网点频率从额定值分别阶跃至48.5Hz、50.5Hz和48.5Hz-50.5Hz之间的任意值并保持至少20min后恢复到额定值，记录光伏发电系统运行时间或脱网跳闸时间；在并网点标称电压条件下，调节电网模拟装置，使并网点频率从额定值分别阶跃至50.55Hz、51Hz和50.55Hz-51Hz之间的任意值并保持至少3min后恢复到额定值，记录光伏发电系统运行时间或脱网跳闸时间；在并网点标称电压条件下，调节电网模拟装置，使并网点频率从额定值分别阶跃至51.05Hz、51.5Hz和51.05Hz-51.5Hz之间的任意值并保持至少30s后恢复到额定值，记录光伏发电系统运行时间或脱网跳闸时间；保护与恢复并网防孤岛保护检测示意图防孤岛保护检测通过可调交流负载、数字示波器和功率测试装置或其它记录装置实现，检测原理见图3：防孤岛保护检测示意图9.1.2检测步骤防孤岛能力检测点应设置在户用光伏发电系统并网点处，测试时光伏发电系统以50%及以上额定功率保持稳定运行，检测应按照如下步骤进行：a）闭合开关S1和S3，断开开关S2，使户用光伏发电系统保持稳定运行；b）通过功率测量装置测量被测光伏发电系统的有功功率和无功功率；c）闭合开关S2，依次投入交流负载电感L、电容C、和电阻R，使得：1）LC消耗的无功功率等于被测光伏发电系统发出的无功功率；2）RLC消耗的有功功率等于被测光伏发电系统发出的有功功率；3）RLC谐振电路的品质因数为1±0.2；4）流过S3的基波电流小于被测光伏发电系统输出电流的5%。d）断开开关S3，记录从断开S3到光伏发电系统停止向交流负载供电的时间，如果被测光伏发电系统在2s内停止向交流负载供电，认为孤岛保护性能满足要求。防孤岛保护检测可以根据现场实际情况，利用户用固有负荷，通过将光伏逆变器设定指定功率情况下进行简化测试。电压保护检测应按照如下步骤进行：按照图2连接检测电路。在并网点标称频率条件下，调节电网模拟装置，使并网点电压从额定值阶跃至49%UN并保持至少0.2s，记录户用光伏发电系统运行时间或脱网跳闸时间；在并网点标称频率条件下，调节电网模拟装置，使并网点电压分别从额定值阶跃至50%UN、84%UN和50%UN～84%UN之间的任意值并保持至少2s，记录户用光伏发电系统运行时间或脱网跳闸时间；在并网点标称频率条件下，调节电网模拟装置，使并网点电压分别从额定值阶跃至111%UN、134%UN和111%UN～134%UN之间的任意值，保持时间依据当地电网公司的要求，记录户用光伏发电系统运行时间或脱网跳闸时间；在并网点标称频率条件下，调节电网模拟装置，使并网点电压从额定值阶跃至135%UN并保持至少0.2s，记录户用光伏发电系统运行时间或脱网跳闸时间；恢复并网在进行电压保护及频率适应性测试后，调节电网模拟装置使并网点电压、频率恢复至光伏发电系统可以正常运行的条件，测试户用光伏发电系统是否经过一个可调设定的时间后重新恢复并网，记录恢复并网的时间。检测报告报告内容检测报告应至少包含以下内容：被测户用光伏发电系统的规格参数；光伏逆变器的型号、规格以及参数；现场检测环境参数；检测设备的规格参数；被测户用光伏发电系统的检测结果。报告模板检测报告模板参见附录A。

（资料性附录）

检测记录户用光伏发电系统基本信息光伏电站基本情况表检测机构项目编号项目业主房屋产权人项目地址并网时间项目基本信息项目类型：□全部自用□全额上网□自发自用余电上网装机容量：额定功率：组件类型：组件型号：逆变器类型：逆变器类型：无功配置：储能配置：接入电压等级：□220V□380V

电能质量谐波和间谐波可按表A.2.1.1-A.2.1.6的项目记录谐波测试数据。表A.2.1.1光伏电站停运时并网点谐波电压测试表（95%概率最大值）A相B相C相结论限值基波电压//2至50次谐波电压含有率（%）20.831.60500.8电压总畸变率（%）2.0表A.2.1.2光伏电站停运时并网点间谐波电压测试表（95%概率最大值）A相B相C相结论限值基波电压//2至50次间谐波电压含有率（%）23...50表A.2.1.3光伏电站正常运行时_相谐波电压和总畸变率测试表（95%概率最大值）参数功率区间（%Pn）0-1010-2020-3030-4040-5050-6060-7070-8080-9090-100基波电压2至50次谐波电压含有率（%）23...50电压总畸变率（%）表A.2.1.4光伏电站正常运行时_相间谐波测试表（95%概率最大值）参数功率区间（%Pn）0-1010-2020-3030-4040-5050-6060-7070-8080-9090-100基波电压2至50次间谐波电压含有率（%）23...50表A.2.1.5光伏电站正常运行时_相电流谐波子群有效值测试表谐波次数功率区间（%Pn）0-1010-2020-3030-4040-5050-6060-7070-8080-9090-10012...50表A.2.1.6光伏电站正常运行时_相间谐波子群有效值测试表间谐波次数功率区间（%Pn）0-1010-2020-3030-4040-5050-6060-7070-8080-9090-10012...50电压偏差可按表A.2.2的项目记录电压测试数据。表A.2.2光伏电站正常运行时电压偏差测试表功率区间（%Pn）0-1010-2020-3030-4040-5050-6060-7070-8080-9090-100A相电压偏差（