能量路由器电磁兼容性要求和试验方法(编制说明)_第1页
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文档简介

中电联标准T/CECXXXX-202X《能量路由器电磁兼容性要

求和试验方法》(征求意见稿)

编制说明

一、任务来源及工作过程

本标准是根据中国电力企业联合会《关于印发2021年第二批中国电力企业

联合会标准制修订计划的通知》(中电联标准[2021]96号,计划编号:T/CEC

20212072)安排制定。

本标准工作过程如下:

1、2021年3月,根据中电联标准[2021]96号文,下达了中电联团体标准《能

量路由器电磁兼容性要求和试验方法》(项目计划编号:T/CEC20212072)制定

计划。

2、2021年3月底,开始了本标准的收集和整理工作,成立了编写组,组织

本专业领域内经验丰富的成员参与此次编制任务,正式启动标准编制。

3、2021年4月~5月,标准编写组组织成员开展能量路由器生产厂家调研、

应用现场考察、整机及系统测试,并查阅了能量路由器系统出厂检验和第三方检

验检测资料以及国内外相关研究资料。

4、2021年5月下旬,组织召开了标准启动会,讨论了标准编写大纲,明确

任务分工,进度安排,形成征求意见初稿。

5、2021年9月中旬,标准编写组修改并形成正式的征求意见稿,提交至全

国电磁兼容标准化技术委员会征求意见。

6、2021年11月,全国电磁兼容标准化技术委员会将标准征求意见稿材料

发送标委会委员并公开征求意见。

二、编制主要原则及主要内容

本标准依据近年来中国电力科学研究院有限公司、华北电力大学、合肥工业

大学、电子科技大学、青岛鼎信通讯股份有限公司、南京南瑞集团公司、西安高

压电器研究院有限责任公司、青岛海洋电气设备检测有限公司等产学研各个单位

对能量路由器及其电磁兼容问题的研究成果起草。本标准基于当前能源互联网的

1

大力建设以及能量路由器这种新型配用电设备快速发展,针对性提出了能量路由

器电磁兼容相关试验方法、性能判别依据以及抗扰度要求,力求做到针对性、科

学性与可操作性。

本标准针对能量路由器,提出其电磁兼容性要求和试验方法。

内容和结构如下:

a)目次

b)前言

c)正文,共设七章

1)范围,规定本标准涉及的内容范围。

2)规范性引用文件,列举本标准所引用的重要文献。

3)术语和定义,对本标准中的重要术语和名词进行定义或解释。

4)通用要求,提出能量路由器最小化系统应满足的抗扰度要求和发

射要求,以及整机应满足的辐射发射要求。

5)抗扰度,提出抗扰度性能判据、各端口抗扰度要求以及辐射考扰

度试验方法。

6)发射,提出最小化系统、端口以及整机的发射试验要求、限值及

方法。

7)试验报告,对报告的内容和形式提出要求。

三、目的及要解决的主要问题

能量路由器作为能源互联网的核心设备,是能源互联网实现开放互联、电能

分配、供需交互等功能的基础。而随着能源互联网技术的飞速发展,能量路由器

在电网中的应用也越来越多。但是,由于能量路由器是一个大功率电力电子装置,

其在工作时可能会产生严重的电磁干扰。能量路由器的大规模接入,对无线电、

供电等业务存在着潜在影响。同时,能量路由器的功能实现依赖于大量半导体器

件和通讯连接,它们都对外界环境的干扰十分敏感,一旦失效可能会导致设备故

障、失效,影响供电可靠性甚至危及电网安全。因此,能量路由器的电磁干扰抗

扰度评估也显得十分重要。

目前,国内外对于能量路由器的电磁兼容性尚未制定相关标准,对于高压应

用的高频功率变换装置电磁兼容性也尚未提出明确要求。为了促进能量路由器产

2

业的快速健康发展,推进能量路由器的规模化应用,防范应用中潜在的电磁兼容

风险,建立能量路由器的电磁兼容性要求及评估方法十分必要。通过制定该标准,

可以使产学研各机构建立一个统一的电磁兼容性评估方案,引导能量路由器的学

术研究、生产制造的良性发展。

四、采用国际标准和国外先进标准情况

能量路由器为我国能源互联网新兴配用电设备,目前国内外没有针对性的电

磁兼容试验标准。本标准针对能量路由器组成形式和布置条件,提出了发射和抗

扰度试验项目和试验方法等,涉及的基础标准则参考最新的国标和IEC标准。

五、与现行法律、法规、政策及相关标准的协调性

本标准符合现行法律、法规、政策。

六、贯彻标准的要求和措施建议

对应用该标准的有关人员进行宣贯。

七、标准涉及的技术创新、知识产权处置、试验验证、产业化推进、推广应用

等情况

本标准针对由具有电能变换、传递功能的功率单元和系统控制、能量路由功

能的控制器组成的能量路由器,制定了包含电磁骚扰与电磁抗扰度在内的试验项

目。针对整机采用高压接入电网难以进行抗扰度测试的问题,创新性地提出了采

用最小化系统降低系统电压等级,实现测试目的的方法,提高标准的可操作性。

在抗扰度测试的评估等级中,通过对能量路由器的各种控制、保护、通讯等功能

进行重要性分级,分别规定了各种功能在不同性能判据下所需要达到的要求,使

能量路由器在强电磁干扰的环境下具有更好的运行稳定性。在辐射发射的评估中,

提出了对设备外壳进行现场测试的方案,降低了对测试试验室的要求,提高了标

准的适应性。

实施本标准为能量路由器的电磁兼容性评价提供了合理有效的方法,可以有

效指导能量路由器厂家提升产品的电磁兼容性,提高产品质量,减小配电网电磁

干扰故障,具有显著的经济和社会效益。

八、条文说明

8.1关于“前言”

本章按照《GB/T1.1-2020标准化工作导则第1部分:标准的结构和编写》

3

要求,给出了本标准的编制目的、内容、提出单位、起草单位、批准单位等内容。

8.2关于“范围”

本标准适用于以电能路由器为基本形式,由电能变换功率单元和控制器等组

成,具备电能变换、传递和路由功能的能量路由器。本标准规定了能量路由器的

电磁兼容性要求和试验方法。

8.3关于“规范性引用文件”

本章列出标准中规范性引用的文件,该文件经过标准条文的引用后,成为标

准应用时必不可缺少的文件。

8.4关于“术语和定义”

术语及定义参考GB/T4365等标准中的界定,同时列写了较为关键的术语。

8.5关于“通用要求”

规定了能量路由器最小化系统应满足的抗扰度要求和发射要求,以及整机应

满足的辐射发射要求。

能量路由器最小化系统为一套能正常运行的减配的能量路由器,包含控制器

和最少配置的功率单元。端口包括控制器端口,功率单元端口以及外壳端口。文

中对最小化系统进行了图示说明。其中控制器端口包括通讯端口,信号/控制端

口和控制器电源端口,功率单元端口包括交流电源端口和直流电源端口。

整机端口包括通讯端口、交流电源端口、直流电源端口以及外壳端口,文中

对能量路由器整机端口进行了图示说明。

8.6关于“抗扰度”

8.6.1性能判据

规定了能量路由器不同功能的抗扰度试验结果评定等级标准,其中A、B和

C级都在不同程度上保持或具有功能。具体功能包括保护、命令与控制、测量、

人机接口和可视报警、数据通信以及开关量输入、输出和输出触点。

8.6.2抗扰度要求

规定了能量路由器最小化系统不同端口进行不同试验项目时的抗扰度要求

及其性能判据。

对于外壳端口,静电放电抗扰度性能判据为B级,工频磁场抗扰度、脉冲

磁场抗扰度、射频电磁场辐射抗扰度性能判据为A级。对于控制器电源端口,

4

电快速瞬变脉冲群抗扰度、浪涌抗扰度、阻尼振荡波抗扰度性能判据为B级,

射频场感应的传导骚扰抗扰度性能判据为A级,电压暂降和短时中断抗扰度中

(>16A)试验要求0%,持续250周期条件下的抗扰度性能判据为C级,其余

为B级。

对于交流电源端口,直流电源端口、信号/控制端口和通讯端口,要求电快

速瞬变脉冲群抗扰度、浪涌抗扰度、阻尼振荡波抗扰度性能判据为B级,射频

场感应的传导骚扰抗扰度性能判据为A级。

8.6.3辐射抗扰度试验方法

要求最小化系统放置于高出场地地平面或试验台面0.05m~0.15m的绝缘

支撑材料(介电常数≤1.4),文中对以对数天线为例的射频辐射抗扰度试验布置

方法进行了图示说明。试验时要求最小化系统边缘与发射天线的距离为3m,分

别在发射天线的垂直极化和水平极化两种极化状态下进行测试。

8.7关于“发射”

规定最小化系统在相应标准规定的试验场地开展传导和辐射发射试验,整机

在现场开展辐射发射试验。

8.7.1最小化系统的发射试验

规定了最小化系统低频骚扰试验项目及评估要求,包括谐波电流和电压波动

与闪烁试验项目所采用的基础标准、对应章条及相应的限值要求。

对于谐波电流,当能量路由器用于220V或380V电网,根据其额定电流的

不同,其谐波电流发射应分别满足GB17625.1、GB/T17625.8和GB/Z17625.6

的相应限值。当能量路由器用于连接到中压或高压电网时,其谐波电流发射应满

足GB/T14549的限值。

对于电压波动与闪烁,当能量路由器用于220V或380V电网,根据其额定

电流的不同,其电压波动和闪烁应分别满足GB/T17625.2、GB/T17625.7和GB/Z

17625.3。当能量路由器用于连接到中压或高压电网时,其电压波动和闪烁应满

足GB/T12326。

8.7.2射频骚扰的限值和试验方法

规定了射频骚扰现象评估的试验项目和评估要求,包括传导骚扰、辐射骚扰

项目所采用的基础标准、对应章条及相应的限值要求。

5

要求电源端口应按照GB4824进行测试,控制器电源端口、交流电源端口

的传导骚扰限值要求满足GB4824-2019的表2。要求外壳端口测量按照GB4824

进行,在30MHz~1GHz频段范围内,辐射骚扰限值应满足GB4824-2019中

的表6。

文中规定了辐射发射试验方法、测试要求,并图文描述了以对数天线为例的

辐射发射试验布置方法。

8.7.3整机的辐射发射试验

规定了整机辐射发射现场试验时,9kHz~150kHz的限值不做规定。150

kHz~1GHz限值要求见附录B中的表B.1。

文中规定了整机辐射发射试验方法、测试要求,并图文描述了磁场测量布置

方法和电场测量布置方法。

8.8关于“试验报告”

规定了制造商按本标准规定开展试验得到的产品合格证明试验报告形式。

标准编写组

2021年11月23日

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中电联标准T/CECXXXX-202X《能量路由器电磁兼容性要

求和试验方法》(征求意见稿)

编制说明

一、任务来源及工作过程

本标准是根据中国电力企业联合会《关于印发2021年第二批中国电力企业

联合会标准制修订计划的通知》(中电联标准[2021]96号,计划编号:T/CEC

20212072)安排制定。

本标准工作过程如下:

1、2021年3月,根据中电联标准[2021]96号文,下达了中电联团体标准《能

量路由器电磁兼容性要求和试验方法》(项目计划编号:T/CEC20212072)制定

计划。

2、2021年3月底,开始了本标准的收集和整理工作,成立了编写组,组织

本专业领域内经验丰富的成员参与此次编制任务,正式启动标准编制。

3、2021年4月~5月,标准编写组组织成员开展能量路由器生产厂家调研、

应用现场考察、整机及系统测试,并查阅了能量路由器系统出厂检验和第三方检

验检测资料以及国内外相关研究资料。

4、2021年5月下旬,组织召开了标准启动会,讨论了标准编写大纲,明确

任务分工,进度安排,形成征求意见初稿。

5、2021年9月中旬,标准编写组修改并形成正式的征求意见稿,提交至全

国电磁兼容标准化技术委员会征求意见。

6、2021年11月,全国电磁兼容标准化技术委员会将标准征求意见稿材料

发送标委会委员并公开征求意见。

二、编制主要原则及主要内容

本标准依据近年来中国电力科学研究院有限公司、华北电力大学、合肥工业

大学、电子科技大学、青岛鼎信通讯股份有限公司、南京南瑞集团公司、西安高

压电器研究院有限责任公司、青岛海洋电气设备检测有限公司等产学研各个单位

对能量路由器及其电磁兼容问题的研究成果起草。本标准基于当前能源互联网的

1

大力建设以及能量路由器这种新型配用电设备快速发展,针对性提出了能量路由

器电磁兼容相关试验方法、性能判别依据以及抗扰度要求,力求做到针对性、科

学性与可操作性。

本标准针对能量路由器,提出其电磁兼容性要求和试验方法。

内容和结构如下:

a)目次

b)前言

c)正文,共设七章

1)范围,规定本标准涉及的内容范围。

2)规范性引用文件,列举本标准所引用的重要文献。

3)术语和定义,对本标准中的重要术语和名词进行定义或解释。

4)通用要求,提出能量路由器最小化系统应满足的抗扰度要求和发

射要求,以及整机应满足的辐射发射要求。

5)抗扰度,提出抗扰度性能判据、各端口抗扰度要求以及辐射考扰

度试验方法。

6)发射,提出最小化系统、端口以及整机的发射试验要求、限值及

方法。

7)试验报告,对报告的内容和形式提出要求。

三、目的及要解决的主要问题

能量路由器作为能源互联网的核心设备,是能源互联网实现开放互联、电能

分配、供需交互等功能的基础。而随着能源互联网技术的飞速发展,能量路由器

在电网中的应用也越来越多。但是,由于能量路由器是一个大功率电力电子装置,

其在工作时可能会产生严重的电磁干扰。能量路由器的大规模接入,对无线电、

供电等业务存在着潜在影响。同时,能量路由器的功能实现依赖于大量半导体器

件和通讯连接,它们都对外界环境的干扰十分敏感,一旦失效可能会导致设备故

障、失效,影响供电可靠性甚至危及电网安全。因此,能量路由器的电磁干扰抗

扰度评估也显得十分重要。

目前,国内外对于能量路由器的电磁兼容性尚未制定相关标准,对于高压应

用的高频功率变换装置电磁兼容性也尚未提出明确要求。为了促进能量路由器产

2

业的快速健康发展,推进能量路由器的规模化应用,防范应用中潜在的电磁兼容

风险,建立能量路由器的电磁兼容性要求及评估方法十分必要。通过制定该标准,

可以使产学研各机构建立一个统一的电磁兼容性评估方案,引导能量路由器的学

术研究、生产制造的良性发展。

四、采用国际标准和国外先进标准情况

能量路由器为我国能源互联网新兴配用电设备,目前国内外没有针对性的电

磁兼容试验标准。本标准针对能量路由器组成形式和布置条件,提出了发射和抗

扰度试验项目和试验方法等,涉及的基础标准则参考最新的国标和IEC标准。

五、与现行法律、法规、政策及相关标准的协调性

本标准符合现行法律、法规、政策。

六、贯彻标准的要求和措施建议

对应用该标准的有关人员进行宣贯。

七、标准涉及的技术创新、知识产权处置、试验验证、产业化推进、推广应用

等情况

本标准针对由具有电能变换、传递功能的功率单元和系统控制、能量路由功

能的控制器组成的能量路由器,制定了包含电磁骚扰与电磁抗扰度在内的试验项

目。针对整机采用高压接入电网难以进行抗扰度测试的问题,创新性地提出了采

用最小化系统降低系统电压等级,实现测试目的的方法,提高标准的可操作性。

在抗扰度测试的评估等级中,通过对能量路由器的各种控制、保护、通讯等功能

进行重要性分级,分别规定了各种功能在不同性能判据下所需要达到的要求,使

能量路由器在强电磁干扰的环境下具有更好的运行稳定性。在辐射发射的评估中,

提出了对设备外壳进行现场测试的方案,降低了对测试试验室的要求,提高了标

准的适应性。

实施本标准为能量路由器的电磁兼容性评价提供了合理有效的方法,可以有

效指导能量路由器厂家提升产品的电磁兼容性,提高产品质量,减小配电网电磁

干扰故障,具有显著的经济和社会效益。

八、条文说明

8.1关于“前言”

本章按照《GB/T1.1-2020标准化工作导则第1部分:标准的结构和编写》

3

要求,给出了本标准的编制目的、内容、提出单位、起草单位、批准单位等内容。

8.2关于“范围”

本标准适用于以电能路由器为基本形式,由电能变换功率单元和控制器等组

成,具备电能变换、传递和路由功能的能量路由器。本标准规定了能量路由器的

电磁兼容性要求和试验方法。

8.3关于“规范性引用文件”

本章列出标准中规范性引用的文件,该文件经过标准条文的引用后,成为标

准应用时必不可缺少的文件。

8.4关于“术语和定义”

术语及定义参考GB/T4365等标准中的界定,同时列写了较为关键的术语。

8.5关于“通用要求”

规定了能量路由器最小化系统应满足的抗扰度要求和发射要求,以及整机应

满足的辐射发射要求。

能量路由器最小化系统为一套能正常运行的减配的能量路由器,包含控制器

和最少配置的功率单元。端口包括控制器端口,功率单元端口以及外壳端口。文

中对最小化系统进行了图示说明。其中控制器端口包括通讯端口,信号/控制端

口和控制器电源端口,功率单元端口包括交流电源端口和直流电源端口。

整机端口包括通讯端口、交流电源端口、直流电源端口以及外壳端口,文中

对能量路由器整机端口进行了图示说明。

8.6关于“抗扰度”

8.6.1性能判据

规定了能量路由器不同功能的抗扰度试验结果评定等级标准,其中A、B和

C级都在不同程度上保持或具有功能。具体功能包括保护、命令与控制、测量、

人机接口和可视报警、数据通信以及开关量输入、输出和输出触点。

8.6.2抗扰度要求

规定了能量路由器最小化系统不同端口进行不同试验项目时的抗扰度要求

及其性能判据。

对于外壳端口,静电放电抗扰度性能判据为B级,工频磁场抗扰度、脉冲

磁场抗扰度、射频电磁场辐射抗扰度性能判据为A级。对于控制器电源端口,

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电快速瞬变脉冲群抗扰度、浪涌抗扰度、阻尼振荡波抗扰度性能判据为B级,

射频场感应的传导骚扰抗扰度性能判据为A级,电压暂降和短时中断抗扰度中

(>16A)试验要求0%,持续250周期条件下的抗扰度性能判据

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