《DL-光伏发电站电能质量检测技术规程》

ICS

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DL

中华人民共和国电力行业标准

DL/TXXXXX—XXXX

光伏发电站电能质量检测技术规程

Testprocedureforpowerqualityofphotovoltaicpowerstation

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（征求意见稿）

（本稿完成日期：2012-4-18

201X-XX-XX发布201X-XX-XX实施

XXXXX发布

DL/TXXXXX—XXXX

目次

前言.................................................................................II

1范围...............................................................................1

2规范性引用文件.....................................................................1

3术语和定义.........................................................................1

4检测条件...........................................................................2

5检测设备...........................................................................2

6检测方法...........................................................................3

7检测文件...........................................................................5

附录A（资料性附录）检测记录.........................................................7

I

DL/TXXXXX—XXXX

光伏发电站电能质量检测技术规程

1范围

本标准规定了光伏发电站电能质量的检测条件、检测设备和检测方法。

本标准适用于通过35kV及以上电压等级并网，以及通过10kV电压等级与公共电网连接的新建、扩建

和改建的光伏发电站。

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。

GB/T12325—2008电能质量供电电压偏差

GB/T12326—2008电能质量电压波动和闪变

GB/T14549—1993电能质量公用电网谐波

GB/T15543—2008电能质量三相电压不平衡

GB/T15945—2008电能质量电力系统频率偏差

GB/T17626.7电磁兼容-试验和测量技术：供电系统及所连设备谐波、间谐波的测量和测量仪器导

则

IEC61000-4-15电磁兼容性（EMC）第4部分：试验和测量技术第15节：闪变仪功能和设计规范

IEC61000-4-30电磁兼容性（EMC）第4部分：试验和测量技术第30节：电能质量测量方法

3术语和定义

下列术语和定义适用于本标准。

3.1

光伏发电站photovolatic(PV)powerstation

利用光伏电池的光生伏特效应，将太阳辐射能直接转换成电能的发电系统，一般包含变压器、逆变

器和光伏方阵，以及相关的辅助设置等。

3.2

并网点pointofinterconnection(POI)

对于有升压站的光伏发电站，指升压站高压侧母线或节点；对于无升压站的光伏发电站，指光伏发

电站的输出汇总点。

3.3

光伏发电站额定功率ratedpowerofPVpowerstation

1

DL/TXXXXX—XXXX

在额定运行条件(辐照度为1000W/m2,光谱分布为AM1.5，组件温度为25℃)下，光伏发电站产生的功

率。

注：光伏发电站额定功率是一个评估值，评估时综合考虑组件修正系数、光伏方阵倾角和方位角修正系数、光照利

用率、逆变器效率、集电线路和升压变损耗系数、光伏组件转换效率修正系数等相关因素。

3.4

谐波子群的有效值r.m.s.valueofaharmonicsubgroup

Gsg,n

某一谐波的均方根值以及与其紧邻的两个频谱分量之和的平方根。在测量研究过程中，为顾及电压

波动的影响，通过对所求谐波以及与其紧邻的频谱分量的能量累加而得到离散傅立叶变换（DFT）输出

分量的一个子群。其阶数由所考虑的谐波给出。

3.5

时间窗timewindow

Tw

对于50Hz电力系统，时间窗Tw取10个基波周期，即为200ms。两条连续的频谱线之间的频率间隔是

时间窗的倒数，因此两条连续的频谱线之间的频率间隔是5Hz。

3.6

间谐波中心子群的有效值r.m.s.valueofainterharmoniccentralsubgroup

Cisg,n

位于两个连续的谐波频率之间、且不包括与谐波频率直接相邻的频谱分量的全部间谐波分量的均方

根值。

注1：间谐波分量的频率由频谱线的频率决定，该频率不是基波频率的整数倍。

注2：谐波阶数n和n+1之间的间谐波中心子群用Cisg,n表示；例如，5次和6次谐波之间的间谐波中心子群用Cisg,5

表示。

4检测条件

检测应在下述条件下进行，检测工作开始前，应按照下述要求测量相关数据并填入测试报告，记录

数据的同时还应记录检测条件中的不符合项。

4.1电网条件

光伏发电站停止运行时，并网点处下述测量值应满足:

a)电压谐波总畸变率在10min内测得的平均值应小于5%，测量方法参照GB/T14549中附录D；

b)电网频率0.2s测量平均值的偏差应在电网标称频率的±1%以内，测量方法参照GB/T15945

中第4.1节；

c)电网电压10min平均值的偏差应在标称电压的±5%以内，测量方法参照GB/T12325中第5.2

节；

d)电网电压三相不平衡度应小于2%，测量方法参照GB/T15543中第6章。

4.2被测光伏发电站条件

a)光伏发电站按照相关标准通过竣工验收，具备相关资质单位出具的项目验收合格报告；

2

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b)光伏发电站并网运行连续无故障时间达一周以上，具备连续一周的并网运行记录；

c)光伏发电站各设备处于正常运行状态。

5检测设备

本规程涉及的电能质量测量装置应符合IEC61000-4-30的要求，测量装置的闪变算法应符合IEC

61000-4-15的要求。

测量设备仪器规格至少应满足表1的要求，数据采集系统的采样频率应不小于20kHz。

表1测量设备仪器规格要求

设备仪器精度要求

电压互感器0.5级

电流互感器0.5级

数据采集装置0.2级

6检测方法

6.1检测电路

电能质量的检测电路应如图1所示，电能质量测量装置应接在被测光伏发电站并网点处。

图1电能质量检测示意图

6.2闪变

本测试目的是测量光伏发电站运行时并网点的闪变值。

在光伏发电站并网点处接入电能质量测量装置，测量电压和电流的截止频率应不小于400Hz；控制

光伏发电站无功功率输出Q=0，从光伏发电站持续正常运行的最小功率开始，每递增10%额定功率为一个

区间，在每个区间段内按照GB/T12326的检测方法测量5次闪变值，同时记录测试时的平均功率。

注：最后一个区间的终点取光伏发电站持续正常运行的最大功率。

6.3谐波、间谐波及高频分量

光伏发电站并网点向公用电网注入的电压谐波应作为评估电能质量的参考，电流谐波、间谐波及高

频分量应测量并记录作为电能质量的评判依据。

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。注入谐波电流应排除公共电网谐

3

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波电压畸变引起的谐波电流。

6.3.1电压谐波

测量光伏发电站运行时并网点的电压谐波，数据记录作为参考，区别于电网电压谐波的测试数据。

检测步骤如下：

a)在光伏发电站并网点处接入电能质量测量装置；

b)控制光伏发电站无功功率输出Q=0，从光伏发电站持续正常运行的最小功率开始，每递增10%

额定功率为一个区间，每个区间都应进行检测，测量时间为10min。

c)取时间窗Tw并计算电压各次谐波的有效值，计算3s内m次计算结果的方均根值；

d)计算10min内所包含的各3s电压谐波的方均根值，取其最大值用于计算电压谐波含有率；

e)电压谐波含有率应记录到第50次，计算电压谐波总畸变率并记录。

注1：对于离散采样的测量仪器推荐按如下公式计算：

m

12

UhUh,k

mk1.......................................................................(1)

式中：

Uh,k——在3s内第k次测得的h次电压谐波有效值；

m——在3s内均匀间隔测量次数（6≤m≤15，m=15为无缝采样）。

注2：第h次电压谐波含有率HRUh：

Uh

HRUh100%...................................................................(2)

U1

式中：

Uh——在10min内h次电压谐波的最大值；

U1——在10min内电压基波的最大值；

注3：电压谐波总畸变率：

2

50

Uh

THDu100%...........................................................(3)

h2U1

6.3.2电流谐波

h次电流谐波子群的有效值可采用以下公式计算：

1

2

IhC10hi..........................................................................(4)

i1

式中：

C10h+i——DFT输出对应的第10h+i根频谱分量的有效值；

a)在光伏发电站并网点处接入电能质量测量装置。

b)控制光伏发电站无功功率输出Q=0，从光伏发电站持续正常运行的最小功率开始，每递增10%

额定功率为一个区间，每个区间都应进行检测，测量时间为10min；

c)取时间窗Tw测量电流谐波中心子群的有效值，取3s内15次输出结果的平均值；

4

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d)计算10min内所包含的各3s电流谐波子群的平均值，记录最大值；

e)电流谐波子群应记录到第50次，计算电流谐波子群总畸变率并记录；

注1：电流谐波子群总畸变率：

2

50

Ih

THDSi100%

h2I1

式中：

Ih——在10min内h次电流谐波子群的最大值；

I1——在10min内电流基波子群的最大值；

注2：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。

6.3.3电流间谐波

h次电流间谐波中心子群的有效值可采用以下公式计算：

8

2

IhC10hi

i2

a)在光伏发电站并网点处接入电能质量测量装置；

b)控制光伏发电站无功功率输出Q=0，从光伏发电站持续正常运行的最小功率开始，每递增10%

额定功率为一个区间，每个区间都应进行检测，测量时间为10min；

c)取时间窗Tw测量电流间谐波中心子群的有效值，取3s内15次输出结果的平均值；

d)计算10min内所包含的各3s电流间谐波中心子群的平均值，记录最大值；

e)电流间谐波测量最高频率应达到2kHz。

6.3.4电流高频分量

控制光伏发电站无功功率输出Q=0，从光伏发电站持续正常运行的最小功率开始，每递增10%额定功

率为一个区间，测量每个功率区间内的电流高频分量。

参照GB/T17626.7中附录B的要求进行电流高频分量的检测，以200Hz为间隔，计算中心频率从

2.1kHz至8.9kHz的电流高频分量。

7检测文件

7.1检测文档内容

检测结果应记录并包括以下内容：

a)被测光伏发电站的基本信息；

b)检测设备的规格参数；

c)现场检测环境参数；

d)检测条件下被测光伏发电站的检测结果；

e)其他相关内容；

5

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检测结果应能够重复验证。在现场将各项检测结果如实记入原始记录表，原始记录表应有检测人员、

校核人员和技术负责人签名。原始记录表应作为用户档案保存两年。

7.2检测记录

参照附录A给出的检测记录填写。

6

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AA

附录A

（资料性附录）

检测记录

A.1光伏发电站基本情况

光伏发电站基本情况按表A.1要求填写。

表A.1

检测机构

电站名称

电站业主

建设地址：

经度：

电站地理位置信息

纬度：

海拔：

占地面积：

装机容量：

额定功率：

电站基本信息无功配置：

组件类型：

组件型号：

逆变器型号：

接入电压等级

电压谐波总畸变率

接入电网信息频率偏差（0.2s平均值）

电压偏差（10min平均值）

三相电压不平衡度

年均日照强度

年均日照小时数

气候条件年峰值日照小时数

夏季平均气温

冬季平均气温

A.2闪变

闪变的检测记录按表A.2格式。

表A.2

7

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□无功功率Q=0

□无功功率Q=

电压等级

A相闪变值Pst

功率区间(kW)

测量次数

～～～～～～～～～～

1

2

3

4

5

B相闪变值Pst

功率区间(kW)

测量次数

～～～～～～～～～～

1

2

3

4

5

C相闪变值Pst

功率区间(kW)

测量次数

～～～～～～～～～～

1

2

3

4

5

A.3谐波、间谐波及高频分量

电压谐波含有率的检测记录按表A.3格式。

表A.3

□无功功率Q=0

□无功功率Q=

电压等级

A相电压谐波含有率(%)

功率区间(kW)

谐波次数

～～～～～～～～～～

1st

8

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2nd

3rd

4th

5th

6th

7th

8th

9th

10th

11th

12th

13th

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20th

21st

22nd

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30th

31st

32nd

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34th

35th

36th

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38th

39th

40th

41st

9

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42nd

43rd

44th

45th

46th

47th

48th

49th

50th

THDu

B相电压谐波含有率(%)

功率区间(kW)

谐波次数

～～～～～～～～～～

1st

2nd

3rd

4th

5th

6th

7th

8th

9th

10th

11th

12th

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20th

21st

22nd

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26th

27th

10

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28th

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30th

31st

32nd

33rd

34th

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38th

39th

40th

41st

42nd

43rd

44th

45th

46th

47th

48th

49th

50th

THDu

C相电压谐波含有率(%)

功率区间(kW)

谐波次数

～～～～～～～～～～

1st

2nd

3rd

4th

5th

6th

7th

8th

9th

10th

11th

12th

13th

11

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14th

15th

16th

17th

18th

19th

20th

21st

22nd

23rd

24th

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30th

31st

32nd

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34th

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40th

41st

42nd

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44th

45th

46th

47th

48th

49th

50th

THDu

电流谐波子群的检测记录按表A.4格式。

12

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表A.4

□无功功率Q=0

□无功功率Q=

电压等级

A相电流谐波子群有效值(A)

功率区间(kW)

谐波次数

～～～～～～～～～～

1st

2nd

3rd

4th

5th

6th

7th

8th

9th

10th

11th

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20th

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29th

30th

31st

32nd

33rd

13

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34th

35th

36th

37th

38th

39th

40th

41st

42nd

43rd

44th

45th

46th

47th

48th

49th

50th

THDSi

B相电流谐波子群有效值(A)

功率区间(kW)

谐波次数

～～～～～～～～～～

1st

2nd

3rd

4th

5th

6th

7th

8th

9th

10th

11th

12th

13th

14th

15th

16th

17th

18th

19th

14

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20th

21st

22nd

23rd

24th

25th

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30th

31st

32nd

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38th

39th

40th

41st

42nd

43rd

44th

45th

46th

47th

48th

49th

50th

THDSi

C相电流谐波子群有效值(A)

功率区间(kW)

谐波次数

～～～～～～～～～～

1st

2nd

3rd

4th

5th

15

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6th

7th

8th

9th

10th

11th

12th

13th

14th

15th

16th

17th

18th

19th

20th

21st

22nd

23rd

24th

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29th

30th

31st

32nd

33rd

34th

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36th

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38th

39th

40th

41st

42nd

43rd

44th

45th

16

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46th

47th

48th

49th

50th

THDSi

电流间谐波中心子群的检测记录按表A.5格式。

表A.5

□无功功率Q=0

□无功功率Q=

电压等级

A相电流间谐波中心子群有效值(A)

功率区间(kW)

间谐波次数

～～～～～～～～～～

1st

2nd

3rd

4th

5th

6th

7th

8th

9th

10th

11th

12th

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20th

21st

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17

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25th

26th

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28th

29th

30th

31st

32nd

33rd

34th

35th

36th

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38th

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40th

41st

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44th

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46th

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48th

49th

50th

B相电流间谐波中心子群有效值(A)

功率区间(kW)

间谐波次数

～～～～～～～～～～

1st

2nd

3rd

4th

5th

6th

7th

8th

9th

10th

11th

18

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12th

13th

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15th

16th

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20th

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36th

37th

38th

39th

40th

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47th

48th

49th

50th

C相电流间谐波中心子群有效值(A)

19

DL/TXXXXX—XXXX

功率区间(kW)

间谐波次数

～～～～～～～～～～

1st

2nd

3rd

4th

5th

6th

7th

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9th

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11th

12th

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21st

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30th

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34th

35th

36th

37th

38th

20

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39th

40th

41st

42nd

43rd

44th

45th

46th

47th

48th

49th

50th

电流高频分量的检测记录按表A.6格式。

表A.6

□无功功率Q=0

□无功功率Q=