光伏發(fā)電并網(wǎng)逆變器技術(shù)

范 定 附錄A（資料性附錄）紫外試 附錄B（資料性附錄）接觸電流測(cè) 附錄C（資料性附錄）接觸探頭試 附錄D（資料性附錄）設(shè)備標(biāo)識(shí)上使用的符 附錄E（資料性附錄）溫度測(cè)量修 附錄F（資料性附錄）電氣間隙校 附錄G（資料性附錄）濕度預(yù)處 附錄H（資料性附錄）電熱絲引燃試 附錄 附錄 (資料性附錄)防孤島效應(yīng)保護(hù)方 附錄 (資料性附錄)電氣間隙和爬電距離測(cè) 附錄 (資料性附錄)逆變器效率測(cè) 附錄 (資料性附錄)試驗(yàn)用導(dǎo) (資料性附錄)短路保護(hù)功能驗(yàn)證試 本標(biāo)準(zhǔn)適用于連接到PV1500V，交流輸出電壓不超過(guò)1000VGB/T191GB/T2423.1-20082部分:A：低溫（IECGB/T2423.2-20082B：高溫（IECGB/T2423.3-20062部分:Cab：恒定濕熱試驗(yàn)方法（IECGB/T2423.10-20082部分:Fc:振動(dòng)(正弦GB/T3805-2008特低壓（ELV）限值（IEC60068-2-78:2001,IDT）GB/T3859.2-1993（IEC60146-1-2:1991,EQV）GB4208-2008外殼防護(hù)等級(jí)（IP代碼）（IEC60529:2001,IDT）GB/T5169.11-2006電工電子產(chǎn)品著火試驗(yàn)第11部分:灼熱絲/熱絲基本試驗(yàn)方法成品的灼熱GB/T5169.17-2008電工電子產(chǎn)品著火試驗(yàn)第17部分:試驗(yàn)火焰500W火焰試驗(yàn)方GB/T12325-2008GB/T12326-2008電能質(zhì)量電壓波動(dòng)和閃變GB/T13384-2008機(jī)電產(chǎn)品包裝通用技術(shù)條件GB/T14549-1993電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波GB/T15543-2008GB/T15945-2008電能質(zhì)量電力系統(tǒng)頻率偏差GB16895.3-20045-54GB/T16895.10-20104-44GB/T17045-2008電擊防護(hù)裝置和設(shè)備的通用部分（IEC61140:2001，IDT）GB17625.2-2007≤16A且無(wú)條件接入的設(shè)備在公用低壓供電系統(tǒng)GB/Z17625.3-200016A的設(shè)備在低壓供電系統(tǒng)中產(chǎn)生的電壓波動(dòng)GB/T17626.2-2006（IEC61000-4-2:2001,IDT）GB/T17626.3-2006電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)射頻電磁場(chǎng)輻射抗擾度試驗(yàn)（IECGB/T17626.4-2008（IECGB/T17626.6-2008電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)射頻場(chǎng)感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾抗擾度（IECGB/T17626.8-2006（IEC61000-4-8-2001,IDT）GB/T17626.11-2008電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)電壓暫降、短時(shí)中斷和電壓變化的抗擾度試驗(yàn)GB/T17626.14-2005電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)電壓波動(dòng)抗擾度試驗(yàn)（IEC61000-4-14:2002,IDT）GB/T18479-2001地面用光伏（PV）發(fā)電系統(tǒng)概述和導(dǎo)則（IEC61277:1995,IDT）IEC60695-2-20:2004著火試驗(yàn)基于灼熱絲/熱絲的基本試驗(yàn)方法 驗(yàn)方法和導(dǎo)則（Firehazardtesting–Part2-20:Glowing/hotwirebasedtestmethods–Hot-wirecoilignitability–Apparatus,testmethodandguidance）IEC61180-1-19921部分:定義、試驗(yàn)和程序要求（High-voltagetesttechniquesforlow-voltageequipment;part1:definitions,testandprocedurerequirements）IEC62093-2005光電系統(tǒng)的系統(tǒng)平衡元部件.設(shè)計(jì)鑒定自然環(huán)境（Ba ponentsforphotovoltaicsystems-Designqualificationnaturalenvironments）IEC62109-1-20101（Safetyofpowerconvertersforuseinphotovoltaicpowersystems–Part1:Generalrequirements）IEC62109-22（Safetyofpowerconvertersforuseinphotovoltaicpowersystems–Part2:Particularrequirementsforinverters）IEC62116：2008并網(wǎng)連接式光伏逆變器孤島防護(hù)措施測(cè)試方法（Testprocedureofislandingpreventionmeasuresforutility-interconnectedphotovoltaicinverters）光伏并網(wǎng)逆變器photovoltaicgrid-connectedinverter將光伏方陣發(fā)出的直流電變換流電后饋入電網(wǎng)的設(shè)備。光伏方陣模擬器photovoltaicarray逆變器交流輸出端inverterACoutput最大功率點(diǎn)umpowerpointtracking umpowerpointtracking在該段時(shí)間內(nèi)工作在最大功率點(diǎn)提供的電能的比值，計(jì)算見(jiàn)式（1）：∫????????????∫ ∫

0

??????????????轉(zhuǎn)換效率conversion

∫????????????∫ = ∫

0

??總效率overall（total）∫????????????????= = ?

∫0∫

???? 電氣防護(hù)外殼electrical孤島效應(yīng)防孤島效應(yīng)anti-電網(wǎng)模擬電源AC品質(zhì)因數(shù)quality????????=???? R——負(fù)載電阻。C——負(fù)載電容。??????? P——有功（電阻R消耗的功率）。諧振頻率resonantf——諧振頻率。

????=

電氣間隙封閉電氣操作區(qū)域closedelectricaloperating 爬電距離creepage外殼 fire污染等級(jí)pollution帶電部件live抽樣試驗(yàn)sample型式試驗(yàn)type工作電壓working基本絕緣basic雙重絕緣double加強(qiáng)絕緣reind附加絕緣supplementary（IEV826-12-瞬時(shí)過(guò)電壓transient（IEV604-03-IprotectiveclassIIprotectiveclassIIIprotectiveclass基本防護(hù)basic均勻電場(chǎng)homogeneous非均勻電場(chǎng)inhomogeneous半徑為30μm的點(diǎn)電極和一個(gè)1m×1m暫時(shí)過(guò)電壓temporary不平衡度unbalance?

=U2×=U0×

——型——非型卻液加注和排線的連接（適用時(shí)?？梢詤⒖急?給出的符號(hào)；如果位置不夠，可以用表1中的第9以正常壓力（約10N）手工快速擦拭標(biāo)識(shí)15s。若制造商沒(méi)有指定劑，則用替代。擦拭之后，注：當(dāng)海拔高于1000m時(shí)，電流容量隨海拔高度升高將低于規(guī)定值；當(dāng)海拔高于2000m的逆變器，需要考慮到空時(shí)達(dá)100%，溫度變化偶爾產(chǎn)生的凝露應(yīng)采取特殊的措施。4和準(zhǔn)條件的差異，并與制造廠協(xié)商產(chǎn)品在該條件下使用的適應(yīng)性。、安裝條件參見(jiàn)6.1.2、6.1.3條產(chǎn)品安裝處的海拔高于1000m0 一般認(rèn)為元器件或設(shè)備表面溫度變化不超過(guò)1K/每小時(shí)設(shè)備已達(dá)到熱穩(wěn)定狀態(tài)。在全功率條件下，試驗(yàn)至多持續(xù)7h（模擬一天日照情況）。但如果對(duì)設(shè)備能夠證明時(shí)間更長(zhǎng)的測(cè)試會(huì)使設(shè)備產(chǎn)生更】對(duì)于產(chǎn)品采用外殼或遮欄防護(hù)，應(yīng)采用GB4208-2008的規(guī)定的最低為IPXXB（也可按IP2X）的電保護(hù)等級(jí)I護(hù)等級(jí)II——雙重絕緣或加強(qiáng)絕緣；保護(hù)等級(jí)Ⅲ——電壓限值。——保護(hù)連接圖7-1保護(hù)連接示例保護(hù)接地導(dǎo)體的橫截面積需符合表7-1的要求，或者根據(jù)GB16895.3-2004進(jìn)行計(jì)算。表7-1S≤S16<S≤35<應(yīng)超過(guò)3.5mAa.c.或10mAd.c.。保護(hù)接地導(dǎo)體的橫截面積至少為10mm2（銅）或16mm2（鋁；用IEC60309規(guī)定的工業(yè)連接器進(jìn)行連接，而且多導(dǎo)體電纜中得保護(hù)接地導(dǎo)體的最小橫截面積為2.5mm2。 壓不小于2500V。將絕緣材料按CTI值劃分為四組，CTI值是根據(jù)GB/T4207-2003使用溶液A所測(cè)得的。絕緣材料組別Ⅰ600≤CTI；絕緣材料組別Ⅱ400≤CTI；絕緣材料組別Ⅲa175≤CTI；絕緣材料組別Ⅲb100≤CTI；絕緣材料可用耐電痕化指數(shù)（PTI）來(lái)表明耐電痕化性能。根據(jù)GB/T4207-2003規(guī)定的方法使用溶按GB/T4207-2003中相比電痕化指數(shù)（CTI）試驗(yàn)比較各種絕緣材料在試驗(yàn)條件下的性能，可提供 米之間使用的設(shè)備，電氣間隙需根據(jù)GB/T16935.1-2008表A2（或見(jiàn)附錄F）的表7-2123456VV1232114216328431274值。如果確切知道電場(chǎng)是均勻分布的，而且沖擊電壓≥6000V（對(duì)于直接連接電網(wǎng)的電路）或者4000V（電路內(nèi)部），那么電氣間隙可以減小到GB/T16935.1-2008表F2情況B的電氣間隙值。123456VVⅠⅡⅢⅣ50Vrmsor71V11770/1100Vrmsor141V121840/1150Vrmsor213V1241910/1300Vrmsor424V12462120/1123456VVⅠⅡⅢⅣ600Vrmsor849V24682550/11000Vrmsor1500V468123110/2注4：逆變器直流輸入側(cè)主電路最小沖擊電壓2500V注5：本欄數(shù)值是根據(jù)GB/T16935.1-2008用（1200V+系統(tǒng)電壓）計(jì)算得到拔高于2000m表7-4最小爬電距離123456789V12123bcbⅠⅡⅠⅡ5d1191ee2456810電壓的頻率會(huì)極大地影響電氣強(qiáng)度。介質(zhì)發(fā)熱和熱不穩(wěn)定性的概率大約與頻率成正比。按GB/T注：高于30kHz的頻率對(duì)電氣強(qiáng)度的影響見(jiàn)IEC60664-4注：高于30kHz的頻率對(duì)局部放電的影響見(jiàn)IEC60664-4如果跨在絕緣上的工作電壓重復(fù)峰值大于700V且絕緣上的電壓應(yīng)力大于1kV/mm7.2.5.1能量等級(jí)的確電壓等于或大于2V，且60s之后功率超過(guò)240VA；然后維持60s（若有必要，可進(jìn)一步調(diào)整）。如果此時(shí)電壓等于或大于2V，則輸出功率處于能量水平，除非過(guò)流保護(hù)裝置在上述試驗(yàn)期間啟動(dòng)了，或出于某種原因功率不能在240VA下維持60s。E=0.5 ECU——電容器端電壓測(cè)量值，單位為伏特（V）必須拆卸才能接觸到部位的蓋子或零部件上需有警告標(biāo)識(shí)，以防止培訓(xùn)的操作人員誤指，施加30N的力進(jìn)行試驗(yàn)。如果這種試驗(yàn)指能進(jìn)入孔洞，則應(yīng)重新使用試驗(yàn)指進(jìn)行試驗(yàn)；必要，則應(yīng)將該試驗(yàn)指施力至30N推入孔洞內(nèi)。表7-5圓銅導(dǎo)線的標(biāo)準(zhǔn)截面積—1——468—64200250300350500600與可燃性等級(jí)低于V-1級(jí)的材料相隔至少13mm的空氣間隙，或用可燃性等級(jí)為V-1級(jí)的實(shí)心擋板隔開(kāi)。防火外殼所采用的最薄有效壁厚的材料，其可燃性等級(jí)根據(jù)GB/T5169.17-2008可判為5VB級(jí)，或者最終產(chǎn)品通過(guò)5VB級(jí)試驗(yàn)。無(wú)論分級(jí)還是試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果需符合以下所有要求：安置在防火外殼內(nèi)側(cè)或外側(cè)，與可能產(chǎn)生引燃溫度的電氣零部件之間是通過(guò)金屬屏的的空電氣零部件（絕緣導(dǎo)線和電纜除外）之間，相隔的空間距離至少有13mm，或者用可燃性等級(jí)氣距離小于13mm）--例外情況見(jiàn)至額定值的變化率可根據(jù)電網(wǎng)的具體情況進(jìn)行設(shè)定且最大不超過(guò)50kW/s，或者逆變器輸出電流從啟動(dòng)逆變器在最嚴(yán)酷的工況下，在距離設(shè)備水平位置1m處用聲級(jí)計(jì)測(cè)量噪聲。戶用逆變器要求噪聲不

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0.150%UN≤U＜85%2.085%UN≤U＜110%110%UN≤U＜135%2.0135%0.05參見(jiàn)GB/T18479<0.90.9UN≤UT≤1.11.1UN<UT<1.21.2UN≤UT≤1.3電網(wǎng)頻率在額定頻率變化時(shí)，逆變器的工作狀態(tài)應(yīng)該滿足表7-11電網(wǎng)頻率的響應(yīng)的要求。當(dāng)因?yàn)?.210小于0.1s,短路電流大小正在考慮中。逆變器并入10kV及以下電壓等級(jí)配電網(wǎng)應(yīng)具有防孤島效應(yīng)保護(hù)功能。若逆變器并入的電網(wǎng)供電中于并入35kV及以上電壓等級(jí)輸電網(wǎng)的逆變器，可由繼電保護(hù)裝置完成保護(hù)。對(duì)專(zhuān)門(mén)適用于大型光伏電站的電站型并網(wǎng)逆變器應(yīng)具備一定的耐受異常電壓的能力，即對(duì)并入351.1.10.0.0.0.0.0.0.0.0.0

U

曲線

- 0 時(shí)間UL0UL1T1——為電壓跌落到0時(shí)需要保持并網(wǎng)的時(shí)間；T2UL1時(shí)需要保持并網(wǎng)的時(shí)間；T3UL0時(shí)需要保持并網(wǎng)的時(shí)間。0.00010.00011按照GB4824——環(huán)境頻率1A類(lèi)設(shè)備限值頻率1B類(lèi)設(shè)備限值頻率1A類(lèi)設(shè)備1B類(lèi)設(shè)備AB但不允許出現(xiàn)操作狀況的改變或的數(shù)據(jù)的丟C產(chǎn)品應(yīng)符合GB/T17626.2的規(guī)定，能承受接觸放電6kV，空氣放電8kV的靜電放電騷擾，滿足性能產(chǎn)品應(yīng)符合GB/T17626.4的規(guī)定，能承受電源線±2kV，信號(hào)±1kV的電快速脈沖群騷擾，滿足性產(chǎn)品應(yīng)符合GB/T17626.8的規(guī)定，依據(jù)逆變器的預(yù)期工作環(huán)境承受不同試驗(yàn)等級(jí)的工頻磁場(chǎng)騷擾，產(chǎn)品應(yīng)符合GB/T17626.12的規(guī)定，依據(jù)逆變器的預(yù)期工作環(huán)境承受不同試驗(yàn)等級(jí)的阻尼振蕩波騷對(duì)于額定電流小于或等于16A（交流）的設(shè)備，其應(yīng)該符合GB17625.2規(guī)定的電壓閃爍范圍；對(duì)于額定大于16A（交流）的設(shè)備，應(yīng)符合GB17625.3規(guī)定的電壓閃爍范圍。是否符合標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)根據(jù)適當(dāng)?shù)臉?biāo)的速率不應(yīng)超過(guò)10%的額定功率。對(duì)于實(shí)際光伏電站發(fā)電時(shí)允許出現(xiàn)因能輻照度降低而引起的有功0

1如果阻抗小于R=（Vmaxpv/30mA），那么：如果用到了一個(gè)小于a）中規(guī)定的電阻。那么逆變器應(yīng)該能夠提供一個(gè)在運(yùn)行過(guò)程中監(jiān)測(cè)通過(guò)（）77式現(xiàn)。逆是非的器說(shuō)能漏允最電那必工作在安全電壓等級(jí)以上的不接地光伏方陣有可能導(dǎo)致觸電。當(dāng)逆變器沒(méi)有，或者雖檢測(cè)裝置應(yīng)能檢測(cè)總的（包括直流和交流部件）有效值電流。無(wú)論逆變器是否帶有，與之連接的5%至75%75kPa至106kPa各種開(kāi)關(guān)應(yīng)便于操作,照射。試驗(yàn)時(shí)黑板溫度為65°C±3°C；相對(duì)濕度為50%±5%。使用ISO4892-4規(guī)定的或等效的炭弧燈。使用方法按照ISO4892-1和ISO4892-4，采用1類(lèi)濾使用ISO4892-2規(guī)定的或等效的氙弧燈。使用方法按照ISO4892-1和ISO4892-2的方法A，帶A2468備不接地安裝，并且在額定電壓下。使用IEC60990圖4規(guī)定的探頭測(cè)量外部保護(hù)接地導(dǎo)體及其連 電 頻 12345VＶＶＶＶ122424464668168812-8-3238-4試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間，對(duì)于型式試驗(yàn)至少為60s。施加試驗(yàn)電壓時(shí)可以逐漸上升和下降，但上述試驗(yàn)1Va.c.有效值VVa.c.VV11231123231234123512346注2：a對(duì)應(yīng)于1200V+1Va.c.有效值VVa.c.VV111111112311224注2：a對(duì)應(yīng)于1200V+采用經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)的放電測(cè)量裝置或不帶濾波的無(wú)線電干擾儀，試驗(yàn)按照GB/T16935.1-試驗(yàn)電壓從低于額定放電電壓Ua開(kāi)始，逐漸升高至UPD的1.875倍，并最持5秒。然后電壓注a：額定放電電壓是絕緣的每個(gè)電路的重復(fù)峰值電壓的總和圖8-3電氣間隙和爬電距離的符合性應(yīng)通過(guò)測(cè)量來(lái)檢驗(yàn)，測(cè)量方法按GB/T16935.1-20086.2條款進(jìn)行或設(shè)備高度超過(guò)1m且重量不小于25kg以及所有落地設(shè)備，對(duì)設(shè)備頂部或距地面2m處（如果設(shè)備高度不低于2m），沿任意方向（除向上的方向外）施加250N或者是本身重力20%的力，取較②明顯突出且距離地面小于1m的其他表面。s至10s內(nèi)從零逐漸增加到預(yù)定大小，然后維持1min。試驗(yàn)后產(chǎn)品表面不能損壞并符合7.3.3要求。當(dāng)采用圓銅導(dǎo)線進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)采用符合IEC60028規(guī)定的銅線。ⅠⅡⅢ—568———————————

適當(dāng)長(zhǎng)度的導(dǎo)線固定在接線端子上，將表8-7規(guī)定的拉力平穩(wěn)的作用1min，拉力方向與導(dǎo)體插N——864—32—10—0—表8-800差值3A0888643210A0試驗(yàn)中，周?chē)諝鉁囟葢?yīng)在0-50℃之間，如果周?chē)諝鉁囟鹊淖兓^(guò)3K，應(yīng)按設(shè)備的熱時(shí)間常IEC等級(jí)等級(jí)等級(jí)等級(jí)等級(jí)556575607085708095%驗(yàn)證逆變器在不同工作狀態(tài)下：30%PN、50%PN、70%PN、100%PN時(shí)功率因數(shù)。不平衡度測(cè)量?jī)x器應(yīng)滿足測(cè)量要求，儀器記錄周期為3s，按均方根取值。電壓輸入信號(hào)基波分量ε=?1

mεk3s第k

k=1驗(yàn)證逆變器在不同工作狀態(tài)下：30%PN、50%PN、75%PN、100%PN時(shí)三相不平衡度。應(yīng)符合7.7.1.1規(guī)定。＞50.5Hz范圍內(nèi)三個(gè)不同的頻率值，測(cè)量逆變器最大脫網(wǎng)時(shí)間。跳保護(hù)，1min后將逆變器直流輸入端正確接線后，逆變器應(yīng)能正常工作；載分離開(kāi)關(guān)。負(fù)載采用可變RLC諧振電路，諧振頻率為被測(cè)逆變器的額定頻率（50Hz），其消耗的有RLC =- ABC--10,-5,+5,+10,+5，-+5，-試驗(yàn)條件2345

按照GB4824——環(huán)境布前，建議使用GB4824限值考核直流電源端口（超出人工電源網(wǎng)絡(luò)耐壓極限的端口可使用電壓探頭測(cè)量）。 0%0.50%140%1070%2580%2500%250 √√√√√度√√√√√√√√√√√√√√ 0.075mm振 余電流在7.10.2.1a限值之下。然后逐步調(diào)低電阻值，記錄殘余電流保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)的電流值。該測(cè)試應(yīng)重復(fù)5遍，所有不得超過(guò)7.10.2.1a)限值或者逆變器在0.3s內(nèi)斷開(kāi)電網(wǎng)。的抽樣試驗(yàn)方法可由制造商依據(jù)IEC60410或GB/T2828.1-2003規(guī)定要求自行制定，并需在制造商產(chǎn)產(chǎn) ⅠⅡⅢaⅢb1√√√√√2√√√√3√√√√√4√√√√5√√√√6√√√√√7√√√8√√√√9√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√ⅠⅡⅢaⅢb√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√余√注注附錄表A-1 ISO70ISO70ISO70ISO70ISO70dd可燃性等級(jí)可以發(fā)生變化，但不能低于5.5.1.4附錄Rs——1500ΩRB——500ΩR1——10kΩ精確，測(cè)量有效值時(shí)應(yīng)注意測(cè)量?jī)x器是否對(duì)非正弦波形跟正弦波形一樣給出真實(shí)的有效值讀數(shù)。圖B-1 0mA–1mA動(dòng)圈轉(zhuǎn)動(dòng)的頭在直流0.5mA時(shí)的 1500Ω±1%，當(dāng)C=150nF±1%；或2000Ω±1%，當(dāng)D1– 所示。該電容器的作用是需降低對(duì)諧波和高于電源頻率的其他頻率的靈敏度。該儀表還應(yīng)裝有×10的附錄 +0/- 本試驗(yàn)指的兩個(gè)鉸接點(diǎn)可以彎曲90°(+10°0°C-1把手的尺寸（?10和?20） 的圖試驗(yàn)探頭中給出的尺寸，在某些情況下尺寸公差是不同的圖C-2附錄

表D-1附錄T=R2/R1(k+t1)–(k+t2R1——線圈開(kāi)始測(cè)試時(shí)電阻，單位為歐姆（Ω）。R2——測(cè)試結(jié)束后線圈電阻，單位為歐姆（Ω）。k=