《光伏发电站接入电网检测规程》

ICS

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中华人民共和国国家标准

GB/TXXXXX—XXXX

光伏发电站接入电网检测规程

Testingcodeforphotovoltaicpowerstationconnectedtopowergrid

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（征求意见稿）

（本稿完成日期：2012-7）

XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施

GB/TXXXXX—XXXX

I

GB/TXXXXX—XXXX

光伏发电站接入电网检测规程

1范围

本标准规定了光伏发电站接入电网的检测项目、检测条件、检测设备和检测步骤等

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电能质量供电电压允许偏差

GB/T14549电能质量公用电网谐波

GB/T15543电能质量三相电压不平衡

GB/T15945电能质量电力系统频率允许偏差

GB/T19964-2012光伏发电站接入电力系统技术规定

GB/Txxxx光伏发电站太阳能资源实时监测技术要求

IEC61000-4-15-2003电磁兼容性第4-15部分：试验和测量技术-闪变（Electromagnetic

compatibility(EMC)–Part4-15Testingandmeasurementtechniques–Flickermeter–Functionalanddesign

specifications）

IEC61000-4-30-2003电磁兼容性第4-30部分：试验和测量技术-电能质量（Electromagnetic

compatibility(EMC)–Part4-30Testingandmeasurementtechniques–Powerqualitymeasurement

methods-Edition1.0）

3术语和定义

下列术语和定义适用于本标准。

3.1

光伏发电单元photovoltaic(PV)powerunit

光伏发电站中，一定数量的光伏组件串并联，通过直流汇流箱和直流配电柜多级汇集，经光伏逆变

器逆变与隔离升压变压器升压成符合电网频率和电压要求的电源。

3.2

有功功率变化activepowerchange

一定时间间隔内，光伏发电站有功功率最大值与最小值之差。

3.3

1

GB/TXXXXX—XXXX

太阳辐照度solarglobalirradiance

指入射于水平表面单位面积上的全部的太阳辐射通量（W/m2）。

3.4

组件温度moduletemperature

光伏组件中，所有电池连接点温度的平均值。一般以组件背板的温度代替。

3.5

电网模拟装置gridsimulator

用来模拟电网电压和频率扰动，及电能质量变化的一种装置。

3.6

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的方和根。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。

3.7

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。

3.8

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方和

根。

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总则

本标准依据GB/T19964-2012中的技术要求，对光伏发电站接入电网应当进行的检测项目和检测方

法等进行了规定。

光伏发电站接入电网检测项目至少应包括：有功功率、无功功率、电压控制能力、运行适应性、低

电压穿越能力、电能质量。

2

GB/TXXXXX—XXXX

对需要选取典型光伏发电单元进行检测的项目，检测应覆盖所有类型的光伏发电单元。选取原则为：

相同拓扑结构、配置相同型号逆变器的光伏发电单元属于同一类型，应至少随机抽取一个进行检测。不

同类型的均应检测。

当光伏发电站更换逆变器或变压器等主要设备时，应重新进行检测。

5测量设备

测量设备包括电压互感器、电流互感器和数据采集装置等。表1为测试设备精度的最低要求。数据

采集装置的采样频率应不小于10kHz，其中电能质量检测的数据采集装置采样频率应不小于20kHz。

表1测量设备精度要求

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功率特性

6.1检测装置

功率特性检测装置应包括气象数据采集装置和组件温度测量装置。气象数据采集装置应符合GB/T

XXXXX《光伏发电站太阳能资源实时监测技术要求》。

组件温度测量装置的技术参数要求：

a)测量范围:-50℃～+100℃；

b)测量精度:±0.5℃；

c)工作环境温度:-50℃～+100℃。

6.2检测示意图

检测应选择在晴天少云的气象条件下进行。应按照图1的示意图连接检测电路。

图1功率特性检测示意图

6.3有功功率输出特性

3

GB/TXXXXX—XXXX

气象参数采集装置应至少采集总辐射和组件温度参数。气象参数采集装置与数据采集装置时间应保

持同步。检测应按照如下步骤进行：

a)测量应依据光伏发电站所在地的气象条件，选择太阳辐照度可覆盖100W/m2到700W/m2的完

整日开展检测；

b)从光伏发电站自动开机时刻开始，每1min同步采集一次光伏发电站有功功率、总辐射、组件

温度三个参数，要求连续测满从光伏发电站随辐照度自动开机到自动关机的全天运行过程；

c)以时间轴为横坐标，有功功率为纵坐标，绘制有功功率变化曲线；

d)以时间轴为横坐标，组件温度为纵坐标，绘制组件温度变化曲线；

e)将横坐标的时间轴与辐照度时序对应，拟合有功功率变化曲线和组件温度变化曲线。

6.4有功功率变化

检测应在光伏发电站并网点处按照如下步骤进行：

a)在光伏发电站随辐照度自动启停机和较强辐照度下（不小于700W/m2）人工启停机两种情况

下进行测量；

b)分别记录两种情况下启动后10min和停机前10min内并网点的电压和电流数据，计算所有0.2s

有功功率平均值；

c)以时间轴为横坐标，有功功率为纵坐标，用计算所得的所有0.2s有功功率平均值绘制有功功

率变化曲线。

6.5有功功率控制能力

整个检测过程中，辐照度应不小于700W/m2。

不限制光伏发电站的有功功率变化，按照图2的设定曲线控制光伏发电站有功功率，在光伏发电站

并网点测量有功功率，以每0.2s有功功率平均值为一点，记录实测曲线。

图2有功功率控制曲线

注：P0至少为被测光伏发电站所配逆变器总额定功率的70%。

6.6无功功率输出特性

4

GB/TXXXXX—XXXX

应按照总则的要求选取被测光伏发电站的典型光伏发电单元进行检测。分别在0～100%P0（P0至少

为被测光伏发电单元所配逆变器总额定功率的70%）范围内，按每10%的有功功率区间测量光伏发电单

元的输出最大感性和容性无功功率，连续测量1min感性和容性无功功率各2次，并计算每个1min无功功

率的平均值。

光伏发电站的无功功率输出能力应结合光伏发电单元无功功率输出能力和光伏发电站的无功配置

进行整体评估。

6.7无功功率控制能力

应按照总则的要求选取被测光伏发电站的典型光伏发电单元进行检测。

设定被测光伏发电单元输出有功功率至其所配逆变器总额定功率的50%，不限制光伏发电单元的无

功功率变化，按照图3的设定曲线控制光伏发电单元无功功率，在光伏发电单元出口侧连续测量无功功

率，以每0.2s无功功率平均值为一点，记录实测曲线。

图3无功功率控制曲线

注：QL和QC按照光伏发电单元功率因数工作范围确定。

7电压控制能力

对通过110（66）kV及以上电压等级接入电网的光伏发电站应进行电压控制能力检测。

检测应在确保并网点和对侧变电站母线的电压不超过电网电压偏差限值的前提下，按照如下步骤进

行：

a)在电网标称频率条件下，向光伏发电站无功电压控制系统发送指令，使并网点电压运行至GB/T

19964-2012中第7.2节要求的电压范围下限；

b)在电网标称频率条件下，向光伏发电站无功电压控制系统发送指令，使并网点电压运行至GB/T

19964-2012中第7.2节要求的电压范围上限，从指令发出的时刻开始直至并网点电压稳定，

全程记录并网点电压值；

c)在电网标称频率条件下，向光伏发电站无功电压控制系统发送指令，使并网点电压运行至GB/T

19964-2012中第7.2节要求的电压范围下限，从指令发出的时刻开始直至并网点电压稳定，

全程记录并网点电压值；

d)计算电压控制的调节速度和控制精度。

5

GB/TXXXXX—XXXX

8运行适应性

8.1检测装置

运行适应性检测应使用电网模拟装置，其技术指标应符合如下要求：

a)与光伏发电站连接侧的电压谐波应小于GB/T14549中谐波允许值的50％；

b)具备电能双向流动的能力，对电网的安全性不应造成影响，向电网注入的电流谐波应小于GB/T

14549中谐波允许值的50％；

c)正常运行时，电网模拟装置的稳态电压变化幅度不得超过正常电压的1%；

d)输出频率偏差值应小于0.01Hz；三相电压不平衡度应小于1％，相位偏差应小于1％；

e)响应时间应小于0.02s。

8.2检测示意图

检测开始前应按照图4的示意图连接检测电路。

图4运行适应性检测示意图

8.3电压适应性

应按照总则的要求选取被测光伏发电站的典型光伏发电单元进行检测，整个检测过程中应保证光伏

发电单元输出功率达到其所配逆变器总额定功率的70%以上。检测应按照如下步骤进行：

a)在电网标称频率条件下，调节电网模拟装置，使得并网点电压分别至90%UN和110%UN，并保

持时间至少为20s，记录光伏发电单元运行时间或脱网跳闸时间；

b)在电网标称频率条件下，调节电网模拟装置，使得并网点电压分别至111%UN、119%UN、

111%UN～119%UN之间的任意值，并保持时间为10s，记录光伏发电单元运行时间或脱网跳闸

时间；

c)在电网标称频率条件下，调节电网模拟装置，使得并网点电压分别至120%UN、130%UN、

120%UN～130%UN之间的任意值，并保持时间为0.5s，记录光伏发电单元运行时间或脱网跳闸

时间。

6

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注：UN为电网标称电压。

8.4频率适应性

应按照总则的要求选取被测光伏发电站的典型光伏发电单元进行检测，整个检测过程中应保证光伏

发电单元输出功率达到其所配逆变器总额定功率的70%以上。检测应按照如下步骤进行：

a)在电网标称电压条件下，调节电网模拟装置，使得并网点频率分别至48Hz、49.45Hz、48Hz～

49.45Hz之间的任意值，并保持时间为10min，记录光伏发电单元运行时间或脱网跳闸时间；

b)在电网标称电压条件下，调节电网模拟装置，使得并网点频率分别至49.5Hz和50.2Hz，并保

持时间至少为10min，记录光伏发电单元运行时间或脱网跳闸时间；

c)在电网标称电压条件下，调节电网模拟装置，使得并网点频率至50.25Hz，并保持时间为2min，

记录光伏发电单元运行时间或脱网跳闸时间；

d)确定被测光伏发电单元逆变器最低运行频率F和该频率下的运行时间T，在电网标称电压条件

下，调节电网模拟装置，使得并网点频率分别至F、47.95Hz和F～47.95Hz之间的任意值，

并保持时间至少为T，记录光伏发电单元运行时间或脱网跳闸时间。

8.5电能质量适应性

应按照总则的要求选取被测光伏发电站的典型光伏发电单元进行检测，整个检测过程中应保证光伏

发电单元输出功率达到其所配逆变器总额定功率的70%以上。调节电网模拟装置，使得并网点的谐波值、

三相电压不平衡度、间谐波值分别至GB/T19964-2012第9.2节要求的限值，记录光伏发电单元是否正常

运行。

9低电压穿越能力

9.1检测装置

低电压穿越能力检测应按照总则的要求选取被测光伏发电站的典型光伏发电单元进行。检测使用图

5中的装置实现，该装置安装在电网和光伏发电单元之间，电压跌落通过无源电抗器接地短路或相间短

路实现。

图5低电压穿越检测装置示意图

7

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图5中X1为限流电抗，用于限制电压跌落对电网及光伏发电站内其他光伏发电单元的影响。测试时，

应根据现场情况调整限流电抗值的大小，限流电抗可利用旁路开关S1短接；X2为短路电抗，闭合开关S2，

可通过模拟电网故障在测试点产生要求的电压跌落。

限流电抗和短路电抗均可调，通过调节电抗可以在A点产生不同深度的电压跌落。各电抗器电抗值

与电阻值之比（X/R）应至少为10，A点三相对称短路容量应至少为被测光伏发电单元所配逆变器总额

定功率的3倍以上。

装置应能精确控制开关S2闭合及断开时间，模拟电网三相对称电压跌落、相间电压跌落和单相电压

跌落。

9.2检测示意图

进行低电压穿越能力检测前，光伏发电单元的逆变器应工作在与实际投入运行时一致的控制模式下。

按照图6连接光伏发电单元、低电压穿越检测装置以及其他相关设备。

检测共选取5个跌落点，其中应包含零电压跌落点，其他各点在0%～25%、25%～50%、50%～75%、75%～

90%的标称电压四个区间内随机抽取，并按照GB/T19964-2012第8章的要求选取电压跌落幅值对应的跌

落时间。

图6低电压穿越能力检测示意图

9.3空载测试

空载测试应按照如下步骤进行：

a)确定被测光伏发电单元各设备处于停运状态；

b)调节低电压穿越检测装置，模拟电压三相对称跌落和两相（或单相）不对称跌落，电压跌落点

为9.2节中选取的5个跌落点；

c)测量并调整检测装置参数，使得A点的电压跌落幅值和跌落时间的精度满足图7的要求。

8

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图7电压跌落精度

9.4负载测试

在空载测试结果满足要求的情况下，可进行低电压穿越负载测试。负载测试应按照如下步骤进行：

a)将光伏发电单元通过检测装置接入电网投入运行；

b)光伏发电单元分别在0.1Pn～0.3Pn和＞0.7Pn两种工况下进行检测，Pn为被测光伏发电单元所

配逆变器总额定功率；

c)控制检测装置开关S1、S2进行三相对称电压跌落；

d)在升压变压器高压侧和低压侧分别通过数据采集装置记录被测光伏发电单元电压和电流的波

形，记录从电压跌落前10s到电压恢复正常后6s之内的数据；

e)调节检测装置进行两相（或单相）不对称电压跌落。

f)重复进行一次各项测试。

10电能质量

10.1检测装置

电能质量检测装置应符合IEC61000-4-30的要求，检测装置的闪变算法应符合IEC61000-4-15的要

求。

10.2电网条件

在光伏发电站停止运行时，并网点处的测量值应满足如下条件：

a)并网点电压背景谐波总畸变率限值满足GB/T14549的要求；

b)电网频率10s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方均根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。

10.3三相电压不平衡度

检测应按照如下步骤进行：

a)在光伏发电站并网点处接入电能质量测量装置；

9

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b)运行光伏发电站，控制其无功功率输出Q趋近于零，从光伏发电站持续正常运行的最小功率开

始，每递增10%的光伏发电站所配逆变器总额定功率为一个区间，每个区间内连续测量10min

时段内的200个负序电压不平衡度，仪器记录周期应为3s，按方均根取值；

c)应分别记录其负序电压不平衡度测量值的95%概率大值以及所有测量值中的最大值；

d)重复测量1次。

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。

10.4闪变

检测应按照如下步骤进行：

a)在光伏发电站并网点处接入电能质量测量装置，其测量电压和电流的截止频率应至少为400Hz；

b)控制光伏发电站无功功率输出Q趋近于零，从光伏发电站持续正常运行的最小功率开始，每递

增10%的光伏发电站所配逆变器总额定功率为一个区间，在每个功率区间内分别测量2次10min

短时闪变值Pst。

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。

10.5谐波、间谐波

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

波电压畸变引起的谐波电流。

10.5.1电流谐波

检测应按照如下步骤进行：

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趋近于零，从光伏发电站持续正常运行的最小功率开始，每递

增10%的光伏发电站所配逆变器总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电流谐波子群的方均根值；

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：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。

10.5.2电流间谐波

检测应按照如下步骤进行：

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趋近于零，从光伏发电站持续正常运行的最小功率开始，每递

增10%的光伏发电站所配逆变器总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方均根值；

e)电流间谐波测量最高频率应达到2kHz。

10

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11检测文件

11.1检测文件内容

检测结果应记录并包括以下内容：

a)被测光伏发电站的规格参数；

b)检测设备的规格参数；

c)现场检测环境参数；

d)被测光伏发电站的检测结果；

e)其他相关内容；

f)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。

11.2检测报告

参照附录A给出的检测记录填写。

11

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AA

附录A

（资料性附录）

检测记录

A.1光伏发电站基本信息

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：

组件类型：

电站基本信息

组件型号：

逆变器型号：

无功配置：

接入电压等级：

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功率特性检测

A.2.1有功功率输出特性

拟合有功功率变化曲线和组件温度变化曲线，绘制2.5维光伏发电站有功功率输出特性曲线。

A.2.2有功功率变化

12

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绘制有功功率变化曲线。

A.2.3有功功率控制能力

记录检测时的功率实测曲线。

A.2.4无功功率输出特性

以有功功率为横坐标，无功功率为纵坐标，绘制无功功率输出特性曲线，同时记录光伏发电站的无

功配置信息。

A.2.5无功功率控制能力

记录检测的功率实测曲线。

A.3电压控制能力

记录检测过程中光伏发电站并网点电压值。

A.4低电压穿越能力检测

表A.2

光伏发电单元信息

装机容量

逆变器总额定功率

低电压穿越实验

故障类型三相对称跌落两相不对称跌落

序号No.1212

日期Date

时间Time

被测单元并网点电压U（kV）

被测单元输出功率P（kW）

跌落时间t(ms)

电压跌落比U/Un(%)

有功恢复速度(%)/(s)

无功电流响应时间t(ms)

无功电流IT(A)

A.5电压适应性检测

表A.3

并网点设定电压(V)并网点实际测量电压(V)设定时间(s)单元运行时间(s)

13

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90%Un

110%Un

111%Un

110%Un<_____<120%Un

119%

120%

120%Un<_____<130%Un

130%

A.6频率适应性检测

表A.4

并网点设定频率(Hz)并网点实际测量频率(Hz)设定时间(s)单元运行时间(s)

F

F<_____<47.95

47.95

48

48<_____<49.45

49.45

49.5

50.2

50.25

A.7电能质量检测

A.7.1三相电压不平衡度

表A.5

运行功率(kW)实测最大值95%概率大值

A.7.2闪变

表A.6

□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)

14

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～～～～～～～～～～

1

2

B相闪变值Pst

功率区间(kW)

测量次数

～～～～～～～～～～

1

2

C相闪变值Pst

功率区间(kW)

测量次数

～～～～～～～～～～

1

2

A.7.3谐波、间谐波

电流谐波子群的检测记录按表A.9填写：

表A.7

□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

12th

13th

14th

15th

16th

15

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17th

18th

19th

20th

21st

22nd

23rd

24th

25th

26th

27th

28th

29th

30th

31st

32nd

33rd

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

16

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3rd

4th

5th

6th

7th

8th

9th

10th

11th

12th

13th

14th

15th

16th

17th

18th

19th

20th

21st

22nd

23rd

24th

25th

26th

27th

28th

29th

30th

31st

32nd

33rd

34th

35th

36th

37th

38th

39th

40th

41st

42nd

17

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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

6th

7th

8th

9th

10th

11th

12th

13th

14th

15th

16th

17th

18th

19th

20th

21st

22nd

23rd

24th

25th

26th

27th

28th

18

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29th

30th

31st

32nd

33rd

34th

35th

36th

37th

38th

39th

40th

41st

42nd

43rd

44th

45th

46th

47th

48th

49th

50th

THDSi

电流间谐波中心子群的检测记录按表A.10填写：

表A.8

□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

19

GB/TXXXXX—XXXX

8th

9th

10th

11th

12th

13th

14th

15th

16th

17th

18th

19th

20th

21st

22nd

23rd

24th

25th

26th

27th

28th

29th

30th

31st

32nd

33rd

34th

35th

36th

37th

38th

39th

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

20

GB/TXXXXX—XXXX

6th

7th

8th

9th

10th

11th

12th

13th

14th

15th

16th

17th

18th

19th

20th