GB∕T 20321-2023 离网型风能、太阳能发电系统用逆变器

I 2规范性引用文件 3术语和定义 4基本参数和型号编制方法 7检验规则 9质量保证期 学兔兔标准下载本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。本文件代替GB/T20321.1—2006《离网型风能、太阳能发电系统用逆变器第1部分：技术条件》和GB/T20321.2—2006《离网型风能、太阳能发电系统用逆变器第2部分：试验方法》。本文件以第5章"试验内容和试验方法",以及第6章"试验报告"。与GB/T20321.1—2006、GB/T20321.2—2006相比，除结构调整和编辑性改动外，主要技术变化如下：a)更改了"基本参数和型号编制方法”,删除了方波，将"额定容量VA"更改为“额定功率kW”(见c)更改了"输出频率"的指标要求(见5.3,GB/T20321.1—2006的5.4);d)删除了"温升"(见GB/T20321.1—2006的5.7);e)更改了"保护"中过压保护和欠压保护要求(见5.6,GB/T20321.1—2006的5.8);f)更改了"负载等级"的指标要求(见5.7,GB/T20321.1—2006的5.9);h)删除了"高、低温"(见GB/T20321.1—2006的5.11);j)删除了“首次故障前工作时间”(见GB/T20k)更改了"试验方法"(见第6章，GB/T20321.1—2006的第6章);1)更改了“检验规则”(见第7章，GB/T20321.1—2006的第7章);m)将"试验报告"更改为“检验项目”(见7.3,GB/T20321.2—2006的第6章)。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专利的责任。本文件由中国机械工业联合会提出。本文件由全国风力发电标准化技术委员会(SAC/TC50)归口。本文件起草单位：合肥为民电源有限公司、中国农业机械化科学研究院呼和浩特分院有限公司、上海能源科技发展有限公司、内蒙古自治区农牧业技术推广中心、内蒙古工业大学、内蒙古华德新技术有盛皇新能源科技有限公司、深圳市雷铭科技发展有限公司、青海能高新能源有限公司、五凌电力有限公司、浙江大学、甘德县仁和电力科技有限公司、清新能源科技张家口有限公司、广东美的制冷设备有限公司。本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为：——2006年首次发布为GB/T20321.1—2006和GB/T20321.2—2006。—本次为第一次修订。I学兔兔标准下载GB/T20321—2023离网型风能、太阳能发电系统用逆变器1范围本文件规定了离网型风能、太阳能发电系统用逆变器(以下简称"逆变器")的基本参数和型号编制本文件适用于离网型风能、太阳能发电系统用逆变器。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；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/T191包装储运图示标志GB/T2423.1电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验A:低温GB/T2423.2电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验B:高温GB/T2423.3环境试验第2部分：试验方法试验Cab:恒定湿热试验GB/T2423.7—2018环境试验第2部分：试验方法试验Ec:粗率操作造成的冲击(主要用于设备型样品)GB/T2423.10环境试验第2部分：试验方法试验Fc:振动(正弦)GB/T2900.33电工术语电力电子技术GB/T3768声学声压法测定噪声源声功率级和声能量级采用反射面上方包络测量面的简易法GB/T3859.3—2013半导体变流器通用要求和电网换相变流器第1-3部分：变压器和电抗器GB/T2900.33和GB/T3859.3—2013界定的术语和定义适用于本文件。4基本参数和型号编制方法4.1基本参数逆变器的基本参数为：—额定输出参数：输出相数、额定功率、交流电压和频率应符合表1的有关规定；—额定输入参数：逆变器的额定输入直流电压应按表2的规定选择。1学兔兔标准下载额定功率/kW频率/Hz相数交流电压/V单相单相1单相2单相3单相5单相/三相单相/三相单相/三相单相/三相单相/三相单相/三相单相/三相表2额定输入直流电压额定输入直流电压/V逆变器的型号应采用汉语拼音首字母和阿拉伯数字组合表示，具体方法如下。额定输出交流电压额定输入直流电压额定输出功率逆变器5技术要求5.1环境条件逆变器在下列环境条件下应能连续、可靠地工作：2学兔兔标准下载—环境温度为-10℃~+40℃;—空气相对湿度小于85%(在空气温度为20℃±5℃时),无凝露；—海拔高度不超过1000m;—无剧烈震动冲击。逆变器应具有输出电压自动调节功能，当输入直流电压在额定值的85%～120%范围变化时，其输出端电压变化范围应不超过其额定值的±5%。逆变器输出频率变化范围应不超过额定值的±1%。5.4输出电压谐波分量在额定阻性负载条件下，逆变器输出电压总谐波畸变率应小于或等于5%。在额定输出状态下，其输出功率不大于2kW的逆变器，效率应大于或等于80%;大于2kW的逆变器，效率应大于或等于85%。当直流输入端电压低于欠压点时，逆变器应自动关闭输出并发出欠压告警；当直流输入端电压高于欠压恢复点后，应能自动恢复对负载的供电并自动消除欠压告警。当直流输入端电压高于过压点时，逆变器应自动关闭输出并发出过压告警；当直流输入端电压低于过压恢复点后，应能自动恢复对负载的供电并自动消除过压告警。当工作电流超过额定值的150%时，逆变器应能自动保护。其输出短路保护动作时间应小于或等于0.5s。逆变器应具有防雷保护功能。3学兔兔标准下载GB/T20321—2023额定状态下，逆变器应能持续无故障运行72h;在110%额定电流下，逆变器连续可靠工作时间应大于或等于1min;在125%额定电流下，逆变器连续可靠工作时间应大于或等于10s。在输入电压为额定值，负载为零时，逆变器空载损耗应不超过其额定功率的3%。制造商声明有远程监控功能的逆变器应具有下列主要远程监控功能：5.10振动与自由跌落振动与自由跌落参数如下：—逆变器应能承受的振动频率为20Hz,振幅为0.38mm,加速度峰值为6.0m/s²,持续时间应大于或等于10min;-自由跌落高度为25mm,样机底面与水泥地面夹角不大于3°,自由跌落次数为2次。5.11绝缘电阻与介电强度在环境温度为20℃和相对湿度为85%时，带电电路与壳体的接地部件之间绝缘电阻应大于或等电路与壳体之间应能承受频率50Hz、正弦波电压有效值为1500V、历时1min的试验而不击穿。在额定运行条件下，逆变器噪声应不大于65dB(A)。5.13外观结构要求逆变器的前后面板及其他外露部分应涂漆或镀层，涂镀层表面应平整光滑、色泽一致和牢固。6试验方法6.1环境条件低温试验按照GB/T2423.1进行。在逆变器无包装，试验温度为-10℃±3℃的条件下，通电加额定负载功率，连续工作8h,试验时每隔4h进行一次输出波形的测量。4学兔兔标准下载高温试验按照GB/T2423.2进行。在逆变器无包装，试验温度为40℃±3℃的条件下，通电加额定负载功率，连续工作8h,试验时每隔4h进行一次主要性能指标的测量(输出电压、频率、输出波形、保护功能)。恒定湿热试验按照GB/T2423.3进行。在逆变器无包装、不通电，40℃±2℃的条件下，相对湿度为93%±3%,通电加额定负载功率保持2h,在标准大气条件下恢复2h后，逆变器应能正常工作。测试电路如图1。稳压逆变器②Z标引序号说明：Al—直流电流表；V1—直流电压表；V2——交流电压表；Z;—可调电阻；Hz——频率计。调节直流可调稳压电源使V1的值到直流输入电压的额定值，闭合K1,调整负载电阻Z:使逆变器的输出功率为额定功率，缓慢调节直流稳压电源使V1的值在额定电压的85%～120%范围内变化，测量逆变器输出电压V2的值，测量3次。测试电路如图1。调节直流可调稳压电源使V1的值到直流输入电压的额定值，闭合K1,调整负载电阻Z,使逆变器的输出功率为额定功率，缓慢调节直流稳压电源使V1的值在额定电压的85%~120%范围内变化，用示波器测量逆变器输出电压V2的频率，测量3次。6.4输出电压谐波分量在额定阻性负载(三相逆变器要求为平衡负载)条件下进行。测试电路如图1。逆变器输入电压、输出功率均为额定值时，测量输出功率和输入功率，计算输出功率与输入功率的比值。5学兔兔标准下载GB/T20321—2023效率计算如公式(1):式中：……Pout-输出功率，单位为瓦(W);Pm—输入功率，单位为瓦(W)。6.6保护功能6.6.1输入反接保护逆变器输出端不接负载，将逆变器直流输入端正负端子反接，测试逆变器的输入反接保护装置是否可靠。6.6.2输入欠压保护测试电路如图1。将直流稳压电源输出电压调节到逆变器输入电压额定值，调整负载电阻使逆变器输出功率为额定功率，调节直流稳压电源，当直流输入端电压低于欠压点时，观测逆变器的输入欠压保护装置是否可靠工作，显示是否正确；输入欠压保护后，再将直流输入端电压调节到高于欠压恢复点后，逆变器应能自动恢复对负载的供电并自动消除欠压告警。测量进行3次。6.6.3输入过压保护测试电路如图1。将直流稳压电源输出电压调节到逆变器输入电压额定值，调整负载电阻使逆变器输出功率为额定功率，调节直流稳压电源，当直流输入端电压上升到输入过压点以上时，观测逆变器的输入过压保护装置是否可靠工作，显示是否正确；输入过压保护后，再将直流输入端电压调节到低于过压恢复点后，逆变器应能自动恢复对负载的供电并自动消除过压告警。测量进行3次。6.6.4过流保护测试电路如图1。将直流稳压电源输出电压调节到逆变器输入电压额定值，调整负载电阻使逆变器输出电流为150%的额定输出电流，逆变器应能自动保护，测量3次。6.6.5输出短路保护测试电路如图1。将直流稳压电源输出电压调节到逆变器输入电压额定值，调整负载电阻使逆变器输出功率为额定功率，将逆变器负载端短路，测量逆变器输出短路保护动作时间，连续测量5次。6.6.6防雷保护目测检查逆变器是否有防雷保护装置。6.7负载等级测试电路如图1。直流稳压电源输出电压调节到逆变器输入电压额定值，调整负载电阻使逆变器输出电流为额定值，连续可靠工作时间不少于72h,观测逆变器工作是否正常；调整负载电阻使逆变器输出电流为110%的额定值，连续可靠工作时间大于或等于1min时，观测逆变器工作是否正常；调整负载电阻使逆变器输出电流为125%的额定值，连续可靠工作时间大于或等于10s时，观测逆变器工作6学兔兔标准下载是否正常。6.8空载损耗测试电路如图1。断开K1,调节直流可调稳压电源使V1的值到额定直流输入电压，打开逆变器开关使逆变器正常输出，V2的示数为额定输出电压，确认逆变器未连接负载，公式(2)中A1的电流即是逆变器的空载电流。空载损耗计算如公式(2):式中：Po——空载损耗，单位为瓦(W);V1——实测直流输入电压，单位为伏(V);A1——实测逆变器空载电流，单位为安(A)。6.9远程监控按制造商的用户手册实测逆变器的远程监控功能。6.10振动与自由跌落振动与自由跌落试验如下。——振动试验按照GB/T2423.10进行。逆变器无包装、不通电。将逆变器放置于振动试验台上，承受的振动频率为20Hz,振幅为0.38mm,加速度峰值为6.0m/s²,X、Y轴向各10min。试验后被测试逆变器应能正常启动正常工作。——自由跌落试验按照GB/T2423.7—2018第3章中c)自由跌落——方法2进行。自由跌落高度为25mm,样机底面与水泥地面夹角不大于3°,自由跌落次数为2次；自由跌落试验完成后，逆变器应能正常启动、正常工作。6.11绝缘电阻与介电强度6.11.1绝缘电阻选用的兆欧表电压等级应符合表3规定。逆变器不接输入设备和输出设备，用兆欧表测试逆变器输入端对地、输出端对地以及彼此无电连接的导电部件之间的绝缘电阻。表3测绝缘电阻用兆欧表电压等级对照表单位为伏额定绝缘电压等级U兆欧表电压等级6.11.2介电强度逆变器不接输入设备和输出设备，介电强度在逆变器输入端对地、输出端对地以及彼此无电连接的7GB/T20321—2023导电部件之间进行。试验使用功率不小于0.5kVA、频率为540Hz、交流电压为1500V的电源，试验历时1min。噪声测量按GB/T3768的规定进行，声功率级按GB/T3768的规定计算。6.13外观结构要求目视检查逆变器前后面板及其他外露部分涂层或镀层。7检验规则7.1型式检验7.1.1当有下列情况之一时，应进行型式检验：—新产品鉴定时；—批量生产的产品，每隔3年进行一次型式检验；——产品停产超过3年以上恢复生产时；——国家市场监督机构提出进行型式检验时。7.1.2进行型式检验的样品，应在经过出厂检验合格的一批中抽样，抽样的数量应不少于两台。7.1.3型式检验项目应符合产品的技术规定，全部合格则判定该产品为合格；有一项不合格，则判定该产品为不合格。每台产品都应进行出厂检验。一台中有一项性能不符合要求，即为不合格。允许返修后复试，复试一次仍不合格，则为检验不合格。检验合格后，填写检验记录并且出具合格证方能出厂。检验项目按照表4进