2016光伏發(fā)電站逆變器防孤島效應(yīng)檢測(cè)技術(shù)規(guī)程

光伏發(fā)電站逆變器防孤島效應(yīng)檢測(cè)技術(shù)規(guī)程II目??次前言 II范圍 1規(guī)范性引用文件 1術(shù)語和定義 1檢測(cè)電路 2檢測(cè)設(shè)備 3檢測(cè)方法 5檢測(cè)文件記錄 7附錄A（資料性附錄） 光伏系統(tǒng)的孤島效應(yīng) 12附錄B（規(guī)范性附錄） 含有獨(dú)立孤島檢測(cè)裝置的逆變器孤島檢測(cè) 13附錄C（資料性附錄） 門阻信號(hào) 15PAGEPAGE10光伏發(fā)電站逆變器防孤島效應(yīng)檢測(cè)技術(shù)規(guī)程范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了光伏發(fā)電站逆變器孤島防護(hù)措施有效性的檢測(cè)條件、檢測(cè)設(shè)備和檢測(cè)方法。本標(biāo)準(zhǔn)適用于并網(wǎng)型光伏逆變器，不適用于離網(wǎng)型光伏逆變器。規(guī)范性引用文件GB/T19964-2012光伏發(fā)電站接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件：孤島islanding包含負(fù)荷和電源的部分電網(wǎng)，從主網(wǎng)脫離后繼續(xù)孤立運(yùn)行的狀態(tài)。計(jì)劃性孤島intentionalislanding非計(jì)劃孤島unintentionalislanding品質(zhì)因數(shù)qualityfactorQf孤島測(cè)試負(fù)載諧振程度的一種表示：QfR

LCLC式中：Qf—品質(zhì)因數(shù)；R—C—無功負(fù)載電容量（包括并聯(lián)電容器）；L—無功負(fù)載電感。當(dāng)將和PQLQLQCQQLQC式中：

Qf(1P)

(2)P—有功功率，單位為W；QL—感性負(fù)載無功功率，單位為Var；QC—容性負(fù)載無功功率，單位為Var。注：如果被測(cè)設(shè)備輸出側(cè)有儲(chǔ)能元件，在計(jì)算Q值時(shí)，應(yīng)將該儲(chǔ)能元件參數(shù)考慮進(jìn)去。孤島運(yùn)行時(shí)間run-ontimetR為開關(guān)S1（圖1）置于斷位到被測(cè)設(shè)備中止輸出電流之間的時(shí)間間隔。中止信號(hào)stoppingsignal由逆變器產(chǎn)生的信號(hào)，指示其與電網(wǎng)并網(wǎng)連接輸出端口的電能已經(jīng)被切斷。檢測(cè)電路檢測(cè)使用如圖1所示的檢測(cè)電路。表1和圖1規(guī)定了應(yīng)檢測(cè)的項(xiàng)目參數(shù)。第7章規(guī)定了檢測(cè)報(bào)告應(yīng)記載的檢測(cè)參數(shù)項(xiàng)目。表1 測(cè)試參數(shù)參數(shù)符號(hào)單位被測(cè)設(shè)備的直流輸入直流電壓VDCV直流電流IDCA直流功率PDCW被測(cè)設(shè)備交流輸出交流電壓a,b,cVEUTV交流電流a,b,cIEUTA有功功率aPEUTW無功功率aQEUTVar參數(shù)符號(hào)單位電壓波形b,c,d,e電流波形b,c,d,e被測(cè)設(shè)備輸出控制信號(hào)孤島作用時(shí)間tRS中止信號(hào)fSS測(cè)試負(fù)載a阻性負(fù)載電流IRA感性負(fù)載電流ILA容性負(fù)載電流ICA電網(wǎng)電源a電網(wǎng)提供有功功率gPACW電網(wǎng)提供無功功率gQACVar電網(wǎng)提供電流gIACAa記錄打開開關(guān)S1前測(cè)量的值。b電壓傳感器和電流傳感器的響應(yīng)時(shí)間應(yīng)該滿足測(cè)量設(shè)備采樣率的要求。c應(yīng)測(cè)量所有相的交流電壓和電流波形。d波形數(shù)據(jù)應(yīng)從孤島測(cè)試開始時(shí)記錄，直到被測(cè)設(shè)備停止輸出。時(shí)間測(cè)量的準(zhǔn)確度和分辨率應(yīng)大于1ms。e記錄波形時(shí)，S1打開和中止信號(hào)的同步信號(hào)應(yīng)同時(shí)記錄。f如果被測(cè)設(shè)備的停止信號(hào)可被監(jiān)測(cè)，應(yīng)使用此信號(hào)。g信號(hào)應(yīng)進(jìn)行過濾以提供基波頻率值?；ㄖ祵⒑雎噪娋W(wǎng)電壓失真引起的諧波干擾。圖1 逆變器孤島檢測(cè)的檢測(cè)電路檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)儀器使用具有存儲(chǔ)功能的檢測(cè)裝置觀測(cè)波形。記錄時(shí)間從測(cè)試開始時(shí)刻到被測(cè)設(shè)備停止輸出為止。10kHz直流電源直流電源應(yīng)能提供滿足第六章所述檢測(cè)要求的電壓和電流。光伏方陣模擬器光伏方陣模擬器應(yīng)能模擬光伏方陣的電流電壓特性和時(shí)間響應(yīng)特性。測(cè)試應(yīng)在表2規(guī)定的輸入電壓條件下進(jìn)行，且輸入電流不超過額定光伏輸入電流1.5倍，測(cè)試方法中指定的特殊條件除外。表2 光伏方陣模擬器技術(shù)規(guī)范項(xiàng)目條件輸出功率應(yīng)使被測(cè)設(shè)備產(chǎn)生最大輸出功率和表5檢測(cè)條件中規(guī)定的其他功率等級(jí)響應(yīng)速度a當(dāng)測(cè)試負(fù)載以5%變化時(shí)，響應(yīng)時(shí)間應(yīng)能在小于1ms的時(shí)間內(nèi)將輸出電流穩(wěn)定在其終值的10%以內(nèi)穩(wěn)定度除了由被測(cè)設(shè)備最大功率跟蹤引起的變化外，模擬器的輸出功率在整個(gè)測(cè)試期間應(yīng)穩(wěn)定在規(guī)定的功率等級(jí)，偏差小于2％。填充因子b0.25~0.8a一定的響應(yīng)速度可避免MPPT控制系統(tǒng)、被測(cè)設(shè)備直流側(cè)的脈動(dòng)頻率或主動(dòng)防孤島方法造成的影響。b填充因子=(Vmn×Imn)/(Voc×Isc),其中Vmn和Imn分別是最大功率點(diǎn)的電壓和電流。Voc是開路電壓，Isc是短路電流。串接阻抗限制電流電壓的直流電源應(yīng)能在被測(cè)設(shè)備的最小和最大輸入電壓下使被測(cè)設(shè)備達(dá)到最大輸入功率。該直流電源提供的電流和電壓應(yīng)可調(diào)節(jié)?？蛇x擇或調(diào)整串聯(lián)電阻（或并聯(lián)電阻）用來調(diào)整填充因子，使其達(dá)到表2所要求的范圍值。光伏方陣2%。為了達(dá)到6.1條規(guī)定的輸入電壓和功率等級(jí)，可調(diào)整光伏方陣排列方式。表3 光伏方陣技術(shù)規(guī)范項(xiàng)目條件輸出功率滿足使被測(cè)設(shè)備產(chǎn)生最大輸出功率和表5檢測(cè)條件中規(guī)定的其他功率等級(jí)氣候條件輻照度，環(huán)境溫度等交流電源可使用公共電網(wǎng)或交流電源，應(yīng)符合表4規(guī)定的條件。表4 交流電源技術(shù)規(guī)范項(xiàng)目條件電壓標(biāo)稱值的±2.0%電壓諧波畸變率（THD）<2.5%頻率標(biāo)稱值的±0.1Hz相角差a120°±5°a僅適用于三相電源交流負(fù)載所有的交流負(fù)載必須滿足所有檢測(cè)條件規(guī)定的額定等級(jí)，并可以通過調(diào)節(jié)以滿足所有測(cè)試條件要Qf檢測(cè)方法檢測(cè)步驟RLC1中的開關(guān)S1應(yīng)斷開所有相。本測(cè)試應(yīng)在被測(cè)設(shè)備處在表5給出的條件下進(jìn)行測(cè)試，此時(shí)，功率和電壓值應(yīng)為被測(cè)設(shè)備額定值的某個(gè)百分比值。對(duì)于具有獨(dú)立孤島檢測(cè)裝置的被測(cè)設(shè)備，應(yīng)按照附錄B的要求進(jìn)行測(cè)試。（幅值和時(shí)間（±0.5Hz試步驟中推薦的標(biāo)稱頻率±1.5Hz頻率設(shè)置以及標(biāo)稱電壓±15%的電壓設(shè)置已可滿足大多數(shù)公用電網(wǎng)要求。表5 檢測(cè)條件條件被測(cè)設(shè)備輸出功率，PEUT被測(cè)設(shè)備輸入電壓c被測(cè)設(shè)備跳閘設(shè)置dA最大功率a大于額定輸入電壓范圍的90%生產(chǎn)商規(guī)定的電壓和頻率跳閘設(shè)置B最大功率的50%~66%額定輸入電壓范圍的50%±10%將電壓和頻率跳閘設(shè)置設(shè)定為標(biāo)稱值C最大功率的25%~33%b小于額定輸入電壓范圍的10%將電壓和頻率跳閘設(shè)置設(shè)定為標(biāo)稱值a被測(cè)設(shè)備最大功率輸出條件應(yīng)利用最大允許輸入功率實(shí)現(xiàn)。實(shí)際輸出功率可以超過標(biāo)稱額定輸出功率。b33%c根據(jù)被測(cè)設(shè)備的輸入電壓范圍計(jì)算。例如，如果輸入電壓范圍在XY之間，那么額定輸入電壓的90%=X+0.9×(Y-X)。在任何情況下，被測(cè)設(shè)備都不應(yīng)在的允許輸入電壓范圍以外工作。d生產(chǎn)商應(yīng)提供被測(cè)設(shè)備的電壓和頻率跳閘幅值和時(shí)間。如果被測(cè)設(shè)備的電壓和頻率跳閘幅值和時(shí)間可設(shè)置，宜將參數(shù)設(shè)置為下表要求的設(shè)置值，可滿足大多數(shù)公共電網(wǎng)的要求。如果被測(cè)設(shè)備可設(shè)置快速過壓/欠壓和過頻/欠頻，生產(chǎn)商應(yīng)相應(yīng)擴(kuò)大值的范圍。參數(shù)幅值參數(shù)幅值時(shí)限（S）過電壓115%的標(biāo)稱電壓2欠電壓85%的標(biāo)稱電壓2過頻率高于標(biāo)稱頻率1.5Hz1欠頻率低于標(biāo)稱頻率1.5Hz15A、B、C的測(cè)試順序；PEQETS1。在本地負(fù)載不接入的情況下（S2RLC負(fù)載）將被測(cè)設(shè)備接a)步驟確定的輸出條件下運(yùn)行，測(cè)量基頻（50Hz）下有功功率和無功功率,PACQACQACQEUT；注：通過直流電源提供足夠的輸入功率使被測(cè)設(shè)備在不自動(dòng)保護(hù)的前提下達(dá)到最高輸出，來實(shí)現(xiàn)條件A中被測(cè)設(shè)備的輸出功率。條件B中的被測(cè)設(shè)備輸出功率宜通過調(diào)節(jié)直流電源來達(dá)到（如果被測(cè)設(shè)備允許該運(yùn)行模式）。條件C（如果被測(cè)設(shè)備允許該運(yùn)行模式S1；RLC負(fù)載可實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，則可以將S1保持閉合。RLCQfQf=1.0±0.05：QL=Qf×PEUT=1.0×PEUTRLC電路達(dá)到諧振所需的電感量；RLCQL；QC+QL=-QEUT；RLCPEUT；注：先調(diào)節(jié)感抗使測(cè)量環(huán)境在低諧波狀態(tài)。其次調(diào)節(jié)容抗使阻抗增加時(shí)電壓保持穩(wěn)定。隨后接入并調(diào)節(jié)阻性并聯(lián)負(fù)載。S2d)RLCS1，啟動(dòng)被a)RLS1的每一相IAC0A，允許誤差為逆變器恒定狀態(tài)時(shí)額定電流的±1%；注：S1S1的測(cè)量誤差以及可能受諧波電流的影響，應(yīng)對(duì)檢測(cè)電路進(jìn)行微調(diào)，以達(dá)到最平衡的孤島狀態(tài)。S1S1開始直至被測(cè)設(shè)備輸出降低并維持在其額定輸出電流值的±1%以內(nèi)所需的時(shí)間，記為孤島運(yùn)行時(shí)間tR。附錄C給出了使用門阻信號(hào)的測(cè)量方法；5A（100%）6陰影區(qū)給6d)e)中所確定標(biāo)稱值的變化量，以這61S1的有功功率和無功功率，正值代BC795105％總范71S1951051C宜通過逆變器自身控制措施控制輸出功率來實(shí)現(xiàn)，而不是通過限制直流電源的輸出來實(shí)現(xiàn)。表6 檢測(cè)條件A的負(fù)載不平衡與負(fù)載有功功率、無功功率標(biāo)稱值的百分比-10，+10-5，+100，+10+5，+10+10，+10-10，+5-5，+50，+5+5，+5+10，+5-10，0-5，0+5，0+10，0-10，-5-5，-50，-5+5，-5+10，-5-10，-10-5，-100，-10+5，-10+10，-10表7 檢測(cè)條件B和檢測(cè)條件C的負(fù)載不平衡與負(fù)載有功功率、無功功率標(biāo)稱值的百分比0，-50，-40，-30，-20，-10，+10，+20，+30，+40，+5檢測(cè)文件記錄至少應(yīng)在檢驗(yàn)報(bào)告中記錄并保留下列信息：8給出了應(yīng)記錄和說明的參數(shù)示例。9給出了應(yīng)記錄和說明的實(shí)際測(cè)量結(jié)果示例。檢測(cè)電路框圖。10給出了應(yīng)記錄和說明的參數(shù)示例。檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室被認(rèn)可要求的所有附加信息。表8 生產(chǎn)商提供的被測(cè)設(shè)備規(guī)格參數(shù)（示例）參數(shù)值備注1）額定值a)最大輸出功率b)直流電壓范圍c)直流電流限制d)交流電壓范圍e)頻率范圍f)交流電流限制g)效率h)電壓和頻率跳閘設(shè)定值（幅值和時(shí)間）i)其他軟件設(shè)定值j)軟件版本2）其它a)顯示b)溫度范圍c)濕度d)尺寸e)重量表9 檢測(cè)條件和孤島運(yùn)行時(shí)間列表（示例）次數(shù)輸出功率指令信號(hào)（%）設(shè)定負(fù)載無逆變器輸出有功功率偏移比例（%）負(fù)載無功功率偏移比例（%）（ms）實(shí)測(cè)(W)Qf壓110010000266660033333004100100-5-55100100-50次數(shù)輸出功率指令信號(hào)（%）設(shè)定負(fù)載無逆變器輸出有功功率偏移比例負(fù)載無功功率偏移比例（ms）實(shí)測(cè)(W)Qf直流電壓VDC6100100-5+571001000-581001000+59100100+5-510100100+5011100100+5+51266660-51366660-41466660-31566660-21666660-117666601186666021966660320666604216666052233330-52333330-42433330-32533330-22633330-12733330128333302293333033033330431333305表10 檢測(cè)儀器和設(shè)備的技術(shù)規(guī)格（示例）項(xiàng)目規(guī)格參數(shù)備注項(xiàng)目規(guī)格參數(shù)備注1）直流電源a)電壓范圍b)電流范圍2）交流電源a)輸出相b)輸出容量c)輸出電壓（含精度）d)輸出頻率（含精度）e)電壓穩(wěn)定性f)輸出電壓失真3）數(shù)字表a)電壓測(cè)量范圍b)電流測(cè)量范圍c)頻率測(cè)量范圍d)測(cè)試項(xiàng)目4）波形記錄儀a)采樣速率b)記錄儀器c)時(shí)間精度5）交流負(fù)載a)阻性負(fù)載最大工作電壓電流范圍功率容量b)感性負(fù)載最大工作電壓電流范圍功率容量項(xiàng)目規(guī)格參數(shù)備注c)容性負(fù)載最大工作電壓電流范圍功率容量附 錄 A（資料性附錄）（公共電網(wǎng)停電有多種原因，例如：—電力公司檢測(cè)到某運(yùn)行故障，控制斷路裝置切斷電力；—由于設(shè)備故障導(dǎo)致正常的公共電源斷開；—斷開公共電網(wǎng)的配電系統(tǒng)和用戶負(fù)載；—人為失誤或惡意破壞；—自然因素。鑒于以上諸原因，應(yīng)避免由用戶側(cè)的分布式電源產(chǎn)生的非計(jì)劃孤島現(xiàn)象：——孤島現(xiàn)象可能干擾電力部門恢復(fù)電網(wǎng)正常運(yùn)行；——孤島重新接入后，由于相位差的原因，可能使電網(wǎng)再次跳閘或損壞配電設(shè)備和其它接入設(shè)備。監(jiān)控公共電力系統(tǒng)的電壓和頻率，且僅允許這些逆變器在其參數(shù)不超出規(guī)定限值的情況下并網(wǎng)工（或多個(gè)電源的集合附 錄 B（規(guī)范性附錄）含有獨(dú)立孤島檢測(cè)裝置的逆變器孤島檢測(cè)概要(被測(cè)設(shè)備)檢測(cè)電路應(yīng)使用圖B.1所示的檢測(cè)電路，對(duì)于三相輸出也應(yīng)采用類似的電路。圖B.1 獨(dú)立孤島檢測(cè)裝置的檢測(cè)電路檢測(cè)設(shè)備交流輸入