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
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