2024光伏變換器并網技術規(guī)范

光伏變換器并網技術規(guī)范II目 次前言 II112范引文件 13語定義 14網光變器類 25境件 26能量求 27能術求 38障越考電壓 59裝安全 610磁能 711真型參數 712驗法 8參考獻 11PAGEPAGE10構網型光伏變換器并網技術規(guī)范范圍PV1500V，1000V（GB2894安全標志及其使用導則GB/T12326電能質量電壓波動和閃變GB/T14549電能質量公用電網諧波GB/T15543電能質量三相電壓不平衡GB/T15945電能質量電力系統(tǒng)頻率偏差GB/T17626.2電磁兼容試驗和測量技術靜電放電抗擾度試驗GB/T17626.4電磁兼容試驗和測量技術電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗GB17799.4電磁兼容通用標準第4部分：工業(yè)環(huán)境中的發(fā)射GB/T24337電能質量公用電網間諧波GB/T31464電網運行準則GB38755電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導則GB/T40594電力系統(tǒng)網源協(xié)調技術導則GB/T40595并網電源一次調頻技術規(guī)定及試驗導則DL/T5003電力系統(tǒng)調度自動化設計規(guī)程下列術語和定義適用于本文件。3.1光伏變換器photovoltaicconverters可以將光伏太陽能板產生的直流電轉換為交流電的設備。3.2構網型光伏變換器grid-formingphotovoltaicconverters;GFM-PVCs構建并維持輸出電壓和頻率，以電壓源特性運行，主動提供電網支撐的光伏變換器。3.3光伏發(fā)電站低電壓穿越lowvoltageridethroughofPVpowerstation當電力系統(tǒng)事故或擾動引起光伏發(fā)電站并網點電壓跌落時，在一定的電壓跌落范圍和時間間隔內，光伏發(fā)電站能夠不脫網連續(xù)運行的能力。3.4孤島islanding包含負荷和電源的部分電網，從主網脫離后繼續(xù)孤立運行的狀態(tài)。3.5總諧波失真totalharmonicdistortion;THD衡量信號波形中諧波成分多少的量。表示信號波形中除了基波之外，所有諧波分量對原始波形造成的失真程度。3.6公共連接點pointofcommoncoupling;PCC用戶系統(tǒng)（發(fā)電或用電）接入公用電網的連接處。3.7頻率變化率rateofchangeoffrequency;RoCoF單位時間內頻率的變化速度。以下是幾種常見的構網型光伏變換器分類：兩電平變換器：兩電平變換器是一種常見的中小規(guī)模光伏系統(tǒng)使用的變換器，其結構簡單，多電平變換器：多電平變換器能夠產生多個電平的輸出電壓，提供更高質量的交流電。它通過組合多個電壓水平的開關電路來生成多電平輸出，從而減少輸出諧波和提高輸出電壓的質光伏發(fā)電與并網系統(tǒng)應在以下環(huán)境溫度范圍內正常工作：a)環(huán)境溫度為?20℃～50℃；b)光環(huán)境濕度最大相對濕度不超過100%，有凝露。并網工作環(huán)境應滿足以下情況時的正常使用要求：有導電性污染的環(huán)境，或由于凝露使干燥的非導電性污染變?yōu)閷щ娦晕廴镜沫h(huán)境。構網型光伏變換器并網運行應在以下電網條件正常工作：GB/T14549GB/T24337GB/T12326GB/T15543構網型光伏變換器并網時應具有并網電流調節(jié)能力，以確保系統(tǒng)與電網之間的穩(wěn)定性和安全性，同時最大限度地提高光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電效率，具體要求如下：THD＜5%；24并網電壓調節(jié)是構網型光伏變換器的重要功能之一，以確保光伏系統(tǒng)與電網之間的電壓匹配，維持電網的穩(wěn)定性和安全性，具體要求如下：PCCTHD＜5%；PCC10%；＜2%。諧波電壓和電流的允許水平取決于配電系統(tǒng)的特性、供電類型、所連接的負載/設備，以及電網的現(xiàn)行規(guī)定。光伏系統(tǒng)的輸出應有較低的電流畸變，以確保對連接到電網的其他設備不造成不利影響。具體要求為高于50次的電流諧波幅值小于等于0.3%的額定基波幅值。具備電網無功支撐的構網型光伏變換器應滿足額定有功出力下功率因數在超前0.95～滯后Q(p.u.)Q(p.u.)0.3101P(p.u.)-0.316.5

電壓不平衡度

圖1變換器無功出力范圍在并網運行時，交流端口的電壓不平衡度應滿足GB/T15543的要求。在阻性平衡負載下，構網型光伏變換器輸出電壓不平衡度應小于2%，短時不超過4%。6.6功率因數實際電路中，功率因數通常被用來衡量電路的電能利用效率，當功率因數接近于1時，電路的能量利用效率較高。功率因數cosφ的計算公式為：式中：

cosPoutSout

·······························································(1)P2QP2Q2out out構網型光伏變換器為電壓源運行模式，具備更強的弱電網穩(wěn)定運行能力。當構網型光伏變換器并網時滿足以下要求，構網型光伏變換器可以穩(wěn)定運行：SCR1?10R/X0.1?7GB38755GB/T31464GB/T40594GB/T40595GB/T15945±0.5Hz2f(Hz)f0f17.3

額定光照構網功能要求

f20t(s)圖2構網型光伏變換器一次調頻曲線≥3D≥1并/構網型光伏變換器應具備并/離網切換功能，并/離網切換過程中交流側電壓保持連續(xù)，能夠按照設10%；200ms。低壓構網型光伏變換器應具備多機并聯(lián)運行能力，支持至少2臺設備并聯(lián)穩(wěn)定運行。當構網型光伏5%無光照構網功能是指構網型光伏變換器在沒有光照條件下仍能夠保持對電網的接入和運行功能，以確保光伏發(fā)電系統(tǒng)在各種天氣條件下的穩(wěn)定運行。需要滿足以下條件：1:1；構網型光伏變換器應具備多機并聯(lián)協(xié)同黑啟動功能，在無外界電源支持的情況下，構網型光伏變換器應具有自主建立電壓和頻率的能力。構網型光伏變換器應具備快速響應能力，能夠在接入電網時快速啟動并達到穩(wěn)定發(fā)電狀態(tài)，以滿足電網對電力的需求，提高光伏發(fā)電系統(tǒng)的響應速度和靈活性。構網型光伏變換器并網時應可以通過吸收或注入功率來抵抗相位角的變化，具備相角突變耐受能力,能夠響應相位角的階躍變化。因電網擾動導致電壓相角突變，并且相位角突變不大于30°時，能夠穩(wěn)定運行。光伏并網系統(tǒng)的低電壓故障穿越能力是指系統(tǒng)在PCC處出現(xiàn)電壓跌落情況時，構網型光伏變換器能PCC0150ms；PCC20625ms；PCC20%?903電壓跌落光伏變換可電壓跌落光伏變換可從電網切出故障清除并網電壓(p.u.)并網電壓(p.u.)00 0.150.3 2時間/s圖3 光伏網統(tǒng)障越求電力系統(tǒng)發(fā)生不同類型故障時，光伏發(fā)電站PCC處考核電壓全部在圖3中電壓輪廓線及以上的陰影區(qū)表1光伏發(fā)電站低電壓穿越考核電壓故障類型考核電壓三相短路故障PCC處線電壓兩相短路故障PCC處線電壓單相接地短路故障PCC處線電壓構網型光伏變換器并網時的電氣接線方式應采用與電網相同的方式。≥370mm，≥840mmHzminmA。GB2894GB2894當光伏系統(tǒng)工作在應急電源模式時，開關柜上應設置警告標識。并且能夠通過信息采集、傳輸及信號處理裝置采集構網型光伏變換器并網運行時的音頻、溫度等數據。根據目前市場上光伏變換器的設計和應用情況，一般污染等級為IP65，即對固體物體的直徑為1mm的粒子具有完全防護，以應對復雜惡劣的戶外環(huán)境。GB/T17626.2GB/T17626.4GB/T17799.4對于構網型光伏變換器并網的實際效果，總體的試驗和仿真框圖如圖4所示。圖4構網型光伏變換器并網試驗和仿真項目經過驗證測試得到的測試波形包括：RoCoF具體仿真內容包括以下方面：50Hz0.1Hz/s50Hz52Hz；10s0.1Hz/s具體仿真內容包括以下方面：0MVAr50Hz10s105s5011.3.2a)～11.3.2e)，11.3.2a)～11.3.2ePCC140ms；用以驗證被試本系統(tǒng)設備是否符合本文件要求。（光伏發(fā)電站并網檢驗應滿足以下基本要求：光伏發(fā)電站在接入電力系統(tǒng)前應完成測試和評價，并且當光伏發(fā)電站改（擴）306試驗要求：對試品外觀與結構、防腐蝕層、主回路連接線進行檢查，具體要求見表2。表2外觀和結構檢查檢驗結果序號檢驗項目技術要求1外觀與結構牌參數標志清晰、數據準確。2防腐蝕層金屬件外露表面應有可靠防腐蝕層。3主回路連接線主回路連接線長期允許電流不小于1.5倍額定電流，接線牢固，額定電壓不低于電路額定電壓。環(huán)境適應性檢驗具體要求見表3。表3 環(huán)境應檢項及求序號檢驗項目技術要求1低溫工作測試5.12高溫工作測試5.13污染耐受測試5.24電氣條件測試5.3絕緣性能檢驗具體要求見表4。表4 絕緣能驗目要求序號檢驗項目技術要求1工頻耐壓試驗換流鏈對地施加114kV工頻電壓1min，試驗期間應無絕緣擊穿和元器件損壞。2換流鏈端間耐壓試驗換流鏈端間施加11512工頻電壓1in運行性能檢驗項目及要求見表5，技術要求見本文件第6章～第11章。表5 構網光變器網驗項目序號檢驗項目技術要求1構網型光伏變換器并網電流測試6.