DL-光伏发电站电能质量检测技术规程

ICSFORMTEXTFORMTEXT点击此处添加中国标准文献分类号FORMTEXTFORMTEXTDLFORMTEXTDL/TFORMTEXTXXXXX—FORMTEXTXXXXFORMTEXTFORMTEXT光伏发电站电能质量检测技术规程FORMTEXTTestprocedureforpowerqualityofphotovoltaicpowerstationFORMTEXT点击此处添加与国际标准一致性程度的标识FORMDROPDOWNFORMTEXT（本稿完成日期：2012-4-18FORMTEXT201X-FORMTEXTXX-FORMTEXTXX发布FORMTEXT201X-FORMTEXTXX-FORMTEXTXX实施FORMTEXTXXXXX发布DL/TXXXXX—XXXX前言 II1范围 12规范性引用文件 13术语和定义 14检测条件 25检测设备 26检测方法 37检测文件 5附录A（资料性附录）检测记录 7光伏发电站电能质量检测技术规程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。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：电能质量测量方法术语和定义下列术语和定义适用于本标准。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。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。光伏发电站额定功率ratedpowerofPVpowerstation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。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。谐波子群的有效值r.m.s.valueofaharmonicsubgroupGsg,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。时间窗timewindowTw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。间谐波中心子群的有效值r.m.s.valueofainterharmoniccentralsubgroupCisg,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。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。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。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。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: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；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；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；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。被测光伏发电站条件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；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；光伏发电站各设备处于正常运行状态。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IEC61000-4-15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。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级检测方法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。电能质量检测示意图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。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。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。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波电压畸变引起的谐波电流。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：在光伏发电站并网点处接入电能质量测量装置；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。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；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；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。对于离散采样的测量仪器推荐按如下公式计算： (SEQ标准自动公式\*ARABIC1)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）。第h次电压谐波含有率HRUh： (SEQ标准自动公式\*ARABIC2)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；电压谐波总畸变率： (SEQ标准自动公式\*ARABIC3)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： (SEQ标准自动公式\*ARABIC4)式中：C10h+i——DFT输出对应的第10h+i根频谱分量的有效值；在光伏发电站并网点处接入电能质量测量装置。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；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；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；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；电流谐波子群总畸变率：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；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。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：在光伏发电站并网点处接入电能质量测量装置；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；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；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；电流间谐波测量最高频率应达到2kHz。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。检测文件检测文档内容检测结果应记录并包括以下内容：被测光伏发电站的基本信息；检测设备的规格参数；现场检测环境参数；检测条件下被测光伏发电站的检测结果；其他相关内容；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。检测记录参照附录A给出的检测记录填写。

（资料性附录）

检测记录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。检测机构电站名称电站业主电站地理位置信息建设地址：经度：纬度：海拔：电站基本信息占地面积：装机容量：额定功率：无功配置：组件类型：组件型号：逆变器型号：接入电网信息接入电压等级电压谐波总畸变率频率偏差（0.2s平均值）电压偏差（10min平均值）三相电压不平衡度气候条件年均日照强度年均日照小时数年峰值日照小时数夏季平均气温冬季平均气温闪变闪变的检测记录按表A.2格式。□无功功率Q=0□无功功率Q=电压等级A相闪变值Pst测量次数功率区间(kW)～～～～～～～～～～12345B相闪变值Pst测量次数功率区间(kW)～～～～～～～～～～12345C相闪变值Pst测量次数功率区间(kW)～～～～～～～～～～12345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。□无功功率Q=0□无功功率Q=电压等级A相电压谐波含有率(%)谐波次数功率区间(kW)～～～～～～～～～～1st2nd3rd4th5th6th7th8th9th10th11th12th13th14th15th16th17th18th19th20th21st22nd23rd24th25th26th27th28th29th30th31st32nd33rd34th35th36th37th38th39th40th41st42nd43rd44th45th46th47th48th49th50thTHDuB相电压谐波含有率(%)谐波次数功率区间(kW)～～～～～～～～～～1st2nd3rd4th5th6th7th8th9th10th11th12th13th14th15th16th17th18th19th20th21st22nd23rd24th25th26th27th28th29th30th31st32nd33rd34th35th36th37th38th39th40th41st42nd43rd44th45th46th47th48th49th50thTHDuC相电压谐波含有率(%)谐波次数功率区间(kW)～～～～～～～～～～1st2nd3rd4th5th6th7th8th9th10th11th12th13th14th15th16th17th18th19th20th21st22nd23rd24th25th26th27th28th29th30th31st32nd33rd34th35th36th37th38th39th40th41st42nd43rd44th45th46th47th48th49th50thTHDu电流谐波子群的检测记录按表A.4格式。□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)谐波次数功率区间(kW)～～～～～～～～～～1st2nd3rd4th5th6th7th8th9th10th11th12th13th14th15th16th17th18th19th20th21st22nd23rd24th25th26th27th28th29th30th31st32nd33rd34th35th36th37th38th39th40th41st42nd43rd44th45th46th47th48th49th50thTHDSiB相电流谐波子群有效值(A)谐波次数功率区间(kW)～～～～～～～～～～1st2nd3rd4th5th6th7th8th9th10th11th12th13th14th15th16th17th18th19th20th21st22nd23rd24th25th26th27th28th29th30th31st32nd33rd34th35th36th37th38th39th40th41st42nd43rd44th45th46th47th48th49th50thTHDSiC相电流谐波子群有效值(A)谐波次数功率区间(kW)～～～～～～～～～～1st2nd3rd4th5th6th7th8th9th10th11th12th13th14th15th16th17th18th19th20th21st22nd23rd24th25th26th27th28th29th30th31st32nd33rd34th35th36th37th38th39th40th41st42nd43rd44th45th46th47th48th49th50thTHDSi电流间谐波中心子群的检测记录按表A.5格式。□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)间谐波次数功率区间(kW)～～～～～～～～～～1st2nd3rd4th5th6th7th8th9th10th11th12th13th14th15th16th17th18th19th20th21st22nd23rd24th25th26th27th28th29th30th31st32nd33rd34th35th36th37th38th39th40th41st42nd43rd44th45th46th47th48th49th50thB相电流间谐波中心子群有效值(A)间谐波次数功率区间(kW)～～～～～～～～～～1st2nd3rd4th5th6th7th8th9th10th11th12th13th14th15th16th17th18th19th20th21st22nd23rd24th25th26th27th28th29th30th31st32nd33rd34th35th36th37th38th39th40th41st42nd43rd44th45th46th47th48th49th50thC相电流间谐波中心子群有效值(A)间谐波次数功率区间(kW)～～～～～～～～～～1st2nd3rd4th5th6th7th8th9th10th11th12th13th14th15th16th17th18th19th20th21st22nd23rd24th25th26th27th28th29th30th31st32nd33rd34th35th36th37th38th39th40th41st42nd43rd44th45th46th47th48th49th50th电流高频分量的检测记录按表A.6格式。□无功功率Q=0□无功功率Q=电压等级A相电流高频分量有效值(A)高频分量中心频率(kHz)功率区间(kW)～～～～～～～～～～2.12.32.52.72.93.13.33.53.73.94.14.34.54.74.95.15.35.55.75.96.16.36.56.76.97.17.37.57