光伏逆变器检测全面解决方案

光伏逆变器检测全面解决方案篇一：500KW 光伏并网逆变器系统测试技术方案(最新版)目录1 2 3 范围 . 1 规范性引用文件 .1 测试项目及要求 .2 4 概述 . 2 检测项目 . 2 电气性能及环境安全试验方法和技术要求 .2 转换效率 . 2 并网谐波电流 . 3 功率因素 .(转 载于: 小 龙 文档网:光伏逆变器检测全面解决方案). 4 电网电压响应 . 4 电网频率响应 . 5 直流分量 . 5 电压不平衡度 . 5 噪声 . 6 防孤岛效应保护 .6 低电压穿越 . 7 交流侧短路 . 7 防反放电 .8 极性反接 .8 直流过载保护 .9 直流过压保护 .9 方阵绝缘阻抗检测 .9 5方阵残余电流检测 .10 通讯功能 .10 自动开关机 . 11 软启动 . 11 绝缘电阻、绝缘强度 . 11 外壳防护等级 .12 恒定湿热 .12 低温启动 .13 高温启动及工作 . 14 功率控制与电压调节 . 14 连续工作 .14 温升 .15 电磁兼容测试 . 17 温升静电放电抗扰度 .17 电快速瞬变脉冲群抗扰度 .18 浪涌抗扰度 .19 射频传导抗扰度 .20 工频磁场抗扰度 .21 阻尼振荡波抗扰度 . 22 电压波动抗扰度 .23 辐射电磁场抗扰度 . 23 传导发射 . 24 辐射发射 .26 500KW 光伏逆变器整机测试技术方案 1 范围 本技术方案规定了 500KWp 光伏并网逆变器整机测试项目的技术要求、试验方法及检验规则等。 本技术方案适用于 500KWp 光伏并网逆变器整机测试。2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用成为本技术方案的规范。 GB/T 半导体变流器 应用导则（IEC 60146-1-2:1991,EQV） GB/T 12325-XX 电能质量 供电电压偏差 GB/T 12326-XX 电能质量 电压波动和闪变 GB/T 13384-XX 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 GB/T 15543-XX 电能质量 三相电压允许不平衡 GB/T 15945-XX 电能质量 电力系统频率偏差 GB/T 18479-XX 地面用光伏（PV）发电系统 概述和导则（IEC 61277:1995,IDT） GB/T 20514-XX 光伏系统功率调节器效率测量程序（IEC 61683:1999,IDT） GB/Z 6829-XX 剩余电流动作保护电器的一般要求 IEC 62109-1-XX 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-XX 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 EN 50530-XX 并网光伏逆变器的全逆变效率 IEC 60990-1999 接触电流和保护导体电流的测量方法 IEC 62116-XX 并网连接式光伏逆变器孤岛防护措施测试方法 Q/GDW 617-XX 光伏电站接入电网技术规定 Q/GDW 618-XX 光伏电站接入电网测试规程 3 测试项目及要求概述 本技术规范阐述了天诚同创 500KWp 光伏并网逆变器整机功能性测试的项目和要求。本方案主要针对：14 项性能检测、8 项保护功能检测、2 项安全检测进行试验方式指导和技术指标实现。 检测项目 4 电气性能及环境安全试验方法和技术要求 转换效率 ? 试验方法 测量负载点为5%，10%，15%，20%，25%，30%，50%，75%，100%以及可输出最大功率点处的转换效率。 篇二：500KW 光伏逆变器系统测试技术方案目录1 2 3 范围 .1 规范性引用文件 . 1 测试项目及要求 . 3 4 概述 .3 检测项目 . 3 电气性能及环境安全试验方法和技术要求 . 3 转换效率 . 3 并网谐波电流 .4 功率因素 . 5 电网电压响应 .5 电网频率响应 .6 直流分量 . 6 电压不平衡度 .6 噪声 .7 防孤岛效应保护 . 7 低电压穿越 . 8 交流侧短路 . 8 防反放电 .9 极性反接 .9 直流过载保护 . 10 直流过压保护 . 10 方阵绝缘阻抗检测 . 10 5 方阵残余电流检测 . 11 通讯功能 .11 自动开关机 . 12 软启动 . 12 绝缘电阻、绝缘强度. 12 外壳防护等级 . 13 恒定湿热 .13 低温启动 .14 高温启动及工作 .15 功率控制与电压调节. 15 连续工作 .15 温升 .16 电磁兼容测试 .18 温升静电放电抗扰度 . 18 电快速瞬变脉冲群抗扰度 .19 浪涌抗扰度 .20 射频传导抗扰度 . 21 工频磁场抗扰度 . 22 阻尼振荡波抗扰度 .23 电压波动抗扰度 . 24 辐射电磁场抗扰度 .24 传导发射 . 25 辐射发射 .27 6 机体和结构质量检查 .28 78 9 震动测试 .28 老化测试 .28 检验规则 .29 检验分类 . 29 出厂检验 . 30 型式检验 . 30 500KW 光伏逆变器整机测试技术方案 1 范围本技术方案规定了 500KWp 光伏并网逆变器整机测试项目的技术要求、试验方法及检验规则等。 本技术方案适用于 500KWp 光伏并网逆变器整机测试。2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用成为本技术方案的规范。 GB 4208-XX 外壳防护等级（IP 代码） （IEC 60529:XX,IDT） GB 不间断电源设备（UPS） 第 2 部分：电磁兼容性（EMC）要求（IEC62040-2：XX,IDT） GB 电工电子产品环境参数测量方法 第 1 部份：振动 GB/T 191-XX 包装储运图示标志 GB/T 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:XX,IDT） GB/T 电工电子产品环境试验 第 2 部分:试验方法 试验 B：高温（IEC 60068-2-2:XX,IDT） GB/T 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:XX,IDT） GB/T 半导体变流器 应用导则（IEC 60146-1-2:1991,EQV） GB/T 12325-XX 电能质量 供电电压偏差 GB/T 12326-XX 电能质量 电压波动和闪变 GB/T 13384-XX 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 GB/T 15543-XX 电能质量 三相电压允许不平衡 GB/T 15945-XX 电能质量 电力系统频率偏差 GB/T 电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验（IEC 61000-4-2:XX,IDT） GB/T 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:XX,IDT） GB/T 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:XX,IDT） 篇三：图解光伏逆变器对电网保护的 9 个测试图解光伏逆变器对电网保护的 9 个测试 在最近的十余年里，太阳能光伏逆变技术得到了长足的发展。与此同时，人们普遍开始担忧随着光伏逆变器的占比越来越高，整个电力供应系统的稳定性会受到极大影响。但最近的研究显示，例如在欧洲，那些采用了高级功能的逆变器的电力系统的品质事实上反而得到了提高。美国当前已有的光伏标准如 IEEE1547 和加州 Rule 21 都是针对低占比的情况，而现在随着光伏的占比越来越高，对于逆变器而言，支持电网接受高占比的高级功能的需求已经显著地增加。而这些高级功能在原有的标准中并无体现，例如无功电压控制、电压穿越能力、频率穿越能力、有功频率控制、缓变率控制以及通讯等。 本文首先讨论了一两年前做的一系列测试，揭示了“传统”逆变器的典型表现，包括他们对电网的失真的贡献、防孤岛问题以及潜在的更严重的干扰。其次我们给出使用一台已经在商业化生产的标准型号光伏逆变器的测试结果，该逆变器是按照最近的德国电网规则设计的,所采用的高级功能是当前美国的规则所没有要求的。我们测试了该逆变器在一系列典型的电压和频率波动情况下的表现，以评估其在电网中的动态性能。相当一部分的标准规范和技术报告(如 IEC61000-3-15，CEI 0-21 等)都提到光伏逆变器可能用于提升电力品质，而本文展现的这些测试结果指出光伏逆变器的确可以提升电力品质和电网稳定性。 测试方案 首先我们针对传统逆变器进行测试，以证实这些逆变器能够遵照美国以及其他国际规范安全运行。测试方案如图 1 所示。电网模拟器用于处理双向的能量流动，就像真实的电网。逆变器接受来自于光伏模拟器的直流能量注入。电子负载产生线性和非线性的电流负载，有效地模拟各种典型的家用负载的行为，例如电脑、厨房电器、电视、空调等设备。功率分析仪用于分析负载、逆变器以及电网之间的电流流动。 图 1 用于评估光伏逆变器的测试方案 图 2 展示了功率分析仪上的典型显示。上方的图形是电网模拟器即电网端的电压(绿色)和电流(黑色)波形，下方的图形是负载的电流(红色)和逆变器的电流(蓝色)。逆变器输出瓦给家用负载，输出瓦给电网。 图 2 逆变器输出 3KW 公共电网的真实电压波形一般都不可能像图 2 所示是那么完美的正弦波形，2-5%的电压总谐波失真极为常见。为了评估逆变器对于失真电压的响应，我们控制电网模拟器以 1%的步进来设置第 9 阶次谐波从 3%到 9%的电压失真。如图 3 显示了 7%失真设置时的波形。 图 3 带有 7%电压失真的波形 如图 4 所示，注入电网的电流失真大约是设置的电压失真的两倍。这是由于逆变器“追踪”电网的电压，叠加上了与电压失真程度相同的电流失真。 图 4 逆变器对于失真的贡献 如果逆变器能够被“许可”进行补偿，它就能减少注入公共电网的电流失真。新型的逆变器已经具备了该功能。 再来看传统逆变器的另一个不良应对， 出于对早期防孤岛要求而采取的对电压跌落和短 时扰动的响应。早期标准要求逆变器在电网电压超出限值(一般为标准值的10%)后的 160 毫秒内应当切断连接。图 5 展示了逆变器对于短时电压跌落的响应。该逆变器在10 毫秒内断开连接并且维持在离线状态，有时离线状态会持续好几分钟。而这样的响应方式会进一步加剧电网的电压跌落问题。所以这就要求逆变器能够具有一定的低电压穿越能力。图 5 逆变器对于电压跌落的响应 高级光伏逆变器能力 为了评估高级光伏逆变器对于电网的影响，南加州爱迪生(SCE)购买了若干个遵照德国电网规则设计的家用及商用逆变器。这些逆变器具有那些美国规则所不要求的高级功能。以下内容介绍这些逆变器在 SCE DER 实验室的部分测试项目。 新的逆变器设计允许电压穿越能力，例如在 40%至100%范围内可调的低电压穿越。当系统电压高于下限时，逆变器维持功率输出，不从电网中切开。当系统电压跌至下限以下时，逆变器停止功率输出，但仍然在一段可调的时间内(在 SCE 的测试时最短为秒，最长为 10 秒)维持与电网的连接，在电压恢复至高于下限一定程度(余量)之后再输出功率。 图 6 展示了该功能。电压(蓝色线)跌至标准值的47%，使得逆变器(绿色线)停止输出功率，但是当电压回复至 47%加上 3%余量后，逆变器立即恢复提升其功率(第 8 秒前的时刻)。当公共电网电压在第 17 秒超过标准值时，逆变器相应缩减其功率输出，直到电压稳定在标准值后(第 27秒)逆变器恢复满功率输出。 图 6 新型光伏逆变器的低电压穿越能力 对照传统的响应方式-逆变器在电网电压跌落至 90%以下后就直接切断连接并维持离线状态若干分钟，很明显现在的这种方式是一种更佳的应对策略。 图 7 的测试结果表明，光伏逆变器能够显著地提升“不良电网”的电压稳定性。在该测试中，电网模拟器设置为比较弱的电源，其输出电流每隔 5 秒就会被进一步的限制，目的是逐步降低该测试平台的发电/负荷比率，以使得系统电压稳步降低(比如在偏远地区的不良电网环境)。这样我们可以测出逆变器的无功电压支撑能力。图 7 展示了 3 种场景：逆变器电压支撑开启在 3%斜率(绿色轨迹)，电压支撑开启在 1%斜率(橙色轨迹)，以及电压支撑关闭(蓝色轨迹)。 图 7 逆变器在欠压时的电压支撑 当电压支撑处于开启状态，电网电压跌落至 98%以下时(约第五秒)，逆变器立即提升其无功输出，抬升系统电压。测试数据很清楚地表明了采用电压支撑技术的光伏逆变器的好处，系统电压能够被维持在偏离标准值 5%以内。 而在过电压的情况下，逆变器则以相反的方式应对，能够减少过电压的效果(比如断开负载时会发生的情况)。图 8 展示了这种测试的波形图。 图 8 逆变器在过压时的无功支撑 对于图 7 和图 8 的测试项目，我们是通过该逆变器提供的通讯方式(例如通过串口、蓝牙等接口)，将其设置为如下的参数并启用电压支撑功能： 无功支撑：最大 50%满功率 Q/V 梯度: 0% (没有无功), 1%, 以及 3% (该梯度是定义无功功率与电压的关系) 在图 8 的测试开始之前，电网模拟器的电压是被设置为标准值的 120%，但是其允许输出电流是受限的，因此负载会将电网电压拉低至所需的标称值。在测试过程中，电网模拟器的输出电流限值每隔 5 秒就会被手动地抬升一次，来模拟提升发电/负荷比率的情况，从而使得系统电压稳步升高，用于检测逆变器的电压支撑功能。与之前的测试