500KW光伏并网逆变器系统测试技术方案(最新版)(共30页).docx
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1、精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业目录500KW光伏逆变器整机测试技术方案1 范围本技术方案规定了500KWp光伏并网逆变器整机测试项目的技术要求、试验方法及检验规则等。 本技术方案适用于500KWp光伏并网逆变器整机测试。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用成为本技术方案的规范。GB/T 3859.2-1993 半导体变流器 应用导则(IEC 60146-1-2:1991,EQV) GB/T 12325-2008 电能质量 供电电压偏差 GB/T 12326-2008 电能质量 电压波动和闪变 GB/T 13384-2008 机电产品包装通用技术条件 GB/T 14549-19
2、93 电能质量 公用电网谐波 GB/T 15543-2008 电能质量 三相电压允许不平衡 GB/T 15945-2008电能质量 电力系统频率偏差GB/T 18479-2001 地面用光伏(PV)发电系统 概述和导则(IEC 61277:1995,IDT) GB/T 20514-2006 光伏系统功率调节器效率测量程序(IEC 61683:1999,IDT) GB/Z 6829-2008 剩余电流动作保护电器的一般要求IEC 62109-1-2010 光伏发电系统用电力转换设备的安全 第1 部分 通用要求 IEC 62109-2-2011 光伏发电系统用电力转换设备的安全 第2 部分 对逆变
3、器的特殊要求 EN 50530-2010 并网光伏逆变器的全逆变效率 IEC 60990-1999 接触电流和保护导体电流的测量方法 IEC 62116-2008 并网连接式光伏逆变器孤岛防护措施测试方法 Q/GDW 617-2011 光伏电站接入电网技术规定 Q/GDW 618-2011 光伏电站接入电网测试规程3 测试项目及要求3.1 概述本技术规范阐述了天诚同创500KWp光伏并网逆变器整机功能性测试的项目和要求。本方案主要针对:14项性能检测、8项保护功能检测、2项安全检测进行试验方式指导和技术指标实现。3.2 检测项目性能检测保护功能检测安全性检测环境检测EMC检测稳定性检测转换效率
4、电网电压响应绝缘强度高温启动及工作传导发射连续工作并网电流谐波电网频率响应绝缘电阻温升试验辐射发射电压不平衡度防孤岛效应保护低温启动及运行静电放电抗扰度功率因素输出端短路保护湿热运行射频电磁场辐射抗扰度直流分量防反放电保护噪声电快速瞬变脉冲群抗扰度通讯功能极性反接保护电压波动抗扰度自动开关机直流过载保护浪涌(冲击)抗扰度软启动直流过压保护射频场感应的传导骚扰抗扰度有功功率控制工频电磁场抗扰度电压/无功调节阻尼振荡波抗扰度方阵绝缘阻抗检测方阵残余电流检测低电压穿越4 电气性能及环境安全试验方法和技术要求4.1 转换效率l 试验方法测量负载点为5%,10%,15%,20%,25%,30%,50%,
5、75%,100%以及可输出最大功率点处的转换效率。图1 转换效率l 技术指标最大转换效率应不低于96%。4.2 并网谐波电流l 试验方法试验在逆变器输出为额定功率时进行,用电能质量分析仪测量出电流谐波总畸变率和各次谐波电流含有率。同时测量30%,50%,70%负载点处的电流谐波值,其值不得超过额定功率运行时可接受的谐波电流值。l 技术指标逆变器额定功率运行时,电网谐波电压总畸变率不大于5%,奇次谐波电压含有率不大于4%(见Error! Reference source not found.),偶次谐波电压含有率不大于2%(见Error! Reference source not found.)
6、。表1 奇次谐波电流含有率限值 表2 偶次谐波电流含有率限值奇次谐波次数含有率限值(%)3rd-9th4.011th-15th2.017th-21st1.523rd-33rd0.635th以上0.3偶次谐波次数含有率限值(%)2nd-10th1.012th-16th0.518th-22nd0.37524th-34th0.1536th以上0.075 4.3 功率因素l 试验方法采用功率分析仪或电能质量分析仪测试。参照效率测试,可同时测试功率因数值。l 技术指标逆变器输出有功功率大于其额定功率的50%时,功率因数应不小于0.98(超前或滞后),输出有功功率在20%50%之间时,功率因数应不小于0.
7、95(超前或滞后)。4.4 电网电压响应l 试验方法此项实验需要采用模拟电网来完成试验。在逆变器并网输出端接负载以及调频调压电源作为模拟电网,通过更改调频调压电源的输出电压,实现逆变器网侧电压的变化,同时用具备一定存储深度的数字示波器记录动作时间,最终验证逆变器保护动作时间是否符合标准要求。测试时,逆变器以最小功率输出工作。l 技术指标当模拟电网电压在额定电压10%范围内变化时应能正常工作,具体指标见表3。表3 过/欠压的响应时间电压a(逆变器交流输出端)最大跳闸时间aV50% V标称0.1s50% V标称V85% V标称2.0s110% V标称V135% V标称1.0s135% V标称V0.
8、05sa:有效电压4.5 电网频率响应l 试验方法此项实验需要采用模拟电网来完成试验。在逆变器并网输出端接负载以及调频调压电源作为模拟电网,通过更改调频调压电源的输出频率,实现逆变器网侧频率的变化,同时用具备一定存储深度的数字示波器记录动作时间,最终验证逆变器保护动作时间是否符合标准要求。测试时,逆变器以最小功率输出工作。l 技术指标电网频率在额定频率变化时,逆变器的工作状态应该满足下表的要求。表4 逆变器在不同电网频率下的运行要求频率范围逆变器响应低于48Hz逆变器0.2秒内停止运行48-49.5Hz逆变器运行10分钟后停止运行49.5-50.2Hz逆变器正常运行50.2-50.5Hz逆变器
9、运行2分钟后停止运行高于50.5Hz逆变器0.2秒内停止向电网供电4.6 直流分量l 试验方法采用功率分析仪或电能质量分析仪测试。参照效率测试,可同时测试直流分量值。l 技术指标逆变器额定功率并网运行时,向电网馈送的直流电流分量应不超过其输出电流额定值的0.5%或5mA,取二者中较大值。4.7 电压不平衡度l 试验方法逆变器额定功率运行时,通过电能质量分析仪或功率分析仪读取逆变器交流并网侧(公共连接点)的三相电压不平衡度。l 技术指标公共连接点的负序电压不平衡度应不超过2%,短时不得超过4%。4.8 噪声l 试验方法逆变器在额定功率运行时,在距离设备水平位置1m处用声级计测量噪声。测试时至少应
10、保证实测噪声与背景噪声的差值大于3dB,否则应采取措施使测试环境满足当测试时,如果测得噪声值与背景噪声相差大于10dB时,测量值不做修正。当噪声与北京噪声的差值在3dB-10dB之间时,按照表5进行噪声值的修正。表5 背景噪声测量结果修正表差值(dB)345610修正值(dB)-3-2-1l 技术指标对于声压等级大于80dB的逆变器,应该于明显位置加贴听力损害的警示标识。说明书中要给出减少听力损害的指导。4.9 防孤岛效应保护图2 防孤岛效应保护l 试验方法上图给出了防孤岛效应保护试验平台,负载采用可变RLC谐振电路,谐振频率为被测逆变器的额定频率(50/60Hz),其消耗的有功功率与被测逆变
11、器输出的有功功率相当。用具备一定存储深度的数字示波器记录动作时间,最终验证逆变器保护动作时间是否符合标准要求。l 技术指标逆变器并入的电网供电中断,逆变器应在2s内停止向电网供电,同时发出警示信号。4.10 低电压穿越图3 低电压穿越l 试验方法图3 给出了低电压穿越试验平台,断路器由时间继电器控制,设定闭合时间为2s,闭合3.6mH电抗器,同时用具备一定存储深度的数字示波器记录动作时间,最终验证逆变器保护动作时间是否符合标准要求。l 技术指标逆变器交流侧电压跌至20标称电压时,逆变器能够保证不间断并网运行2s;逆变器交流侧电压在发生跌落后3s内能够恢复到标称电压的90时,逆变器能够保证不间断
12、并网运行。4.11 交流侧短路图4 交流侧短路试验l 试验方法图4 为交流侧短路试验平台。逆变器以最小功率运行,分别对逆变器三相输出的任意两相进行短路。l 技术指标变器工作时检测到交流侧发生短路时,逆变器应能停止向电网供电。4.12 防反放电l 试验方法逆变器停机状态直接测量直流侧无反向流过电流,可以用功率分析仪、直流钳表等设备测试。l 技术指标逆变器直流侧无反向流过电流。4.13 极性反接l 试验方法逆变器停机状态,断开直流侧断路器,反接直流正负极,启动控制器检测自检过程。l 技术指标控制器自检不通过。极性正接后,逆变器应能正常工作。4.14 直流过载保护l 试验方法调节逆变器的输出功率,使
13、输出功率超过允许的最大直流输入功率时,观察功率分析仪,判断逆变器是否自动限流工作在允许的最大交流输出功率处。l 技术指标逆变器应自动限流工作在允许的最大交流输出功率处。4.15 直流过压保护l 试验方法先将控制器过压保护值修改700V。1)逆变器在关机状态下,断开直流侧开关,调节直流输入电压超过700V,闭合直流侧开关,观察逆变器是否能够起动。2)逆变器在运行状态下,调高直流侧输入电压超过700V,观察示波器记录逆变器跳闸时间。l 技术指标直流侧输入电压高于电压超过700V时,逆变器不得启动或在0.1s内停机(正在运行的逆变器),同时发出警示信号。直流侧电压恢复到500V时,逆变器应能正常启动
14、。4.16 方阵绝缘阻抗检测图5 方阵绝缘阻抗试验l 试验方法图5 为方阵绝缘阻抗试验平台。在输入直流侧回路负极接入18K电阻,测试逆变器能否响应,是否指示故障,恢复后故障能否消除。l 技术指标接入电阻后逆变器应不能启动,应报绝缘阻抗低;消除后,逆变器应能正常启动。4.17 方阵残余电流检测图6 方阵残余电流试验l 试验方法图6 为方阵残余电流试验平台。直流输入电压调节到DC 500V,负载功率30kW。根据下列试验项目进行相关连接。1)接触电流。接线:A接直流输入正极“+”,B接地“GND”。用万用表测量B、C两端电压。2)着火漏电流。接线:接直流输入正极“+”,B接地“GND”。 用万用表
15、测量A、B两端电流。l 技术指标1) 接触电流:I(=UAB/500)30mA2) 着火漏电流:I300mA4.18 通讯功能l 试验方法用带程序的液晶屏与逆变器上的液晶屏连接,检测能否与外接液晶屏进行远程相连。l 技术指标逆变器上的通讯模式应能设置为“远程”。外接液晶屏应能控制逆变器的起止,参数设置和查看相关运行信息。4.19 自动开关机l 试验方法逆变器输出50KW运行,调节直流输入电压值,测试逆变器能否是规定运行电压范围内做出相关响应。l 技术指标直流电压低于400V,逆变器应能停机;直流电压恢复到460V,逆变器应能恢复启动。4.20 软启动l 试验方法并网逆变器启动运行时,输出功率应
16、缓慢增加,输出功率变化率应可调。输出电流无冲击现象。l 技术指标主要是输出功率变化率可调。调节至不同参数,使用记录仪器(电能质量分析仪、功率分析仪)记录启动时功率变化曲线。4.21 绝缘电阻、绝缘强度l 试验方法1)绝缘电阻用绝缘测试仪或绝缘摇表逆测试变器的输入电路对地、输出电路对地以及输入电路与输出电路间的绝缘电阻。2)绝缘强度逆变器的输入电路对地、输出电路对地以及输入电路对输出电路应承受50Hz的正弦交流电压AC 2000V和直流电压DC 200V,持续1min。试l 技术指标1)绝缘电阻测试变器的输入电路对地、输出电路对地以及输入电路与输出电路间的绝缘电阻应不小于1M2)绝缘强度验过程中
17、要保证不击穿,不飞弧,漏电流20mA。4.22 外壳防护等级l 试验方法1)依据:GB 4208-20082)类型:设备正常工作周期内的气压低于周围大气压;抽气速度:40倍60倍外壳容积:试验进行2h;抽气速度小于40倍外壳容积,试验应连续抽满80倍容积或抽满8h。l 技术指标逆变器的外壳防护应符合IP20要求,具体指标见表6。表6 外壳防护要求防护等级试验项目名称检验要求IP20直径12mm铰接指施加10N的力,可进入外壳80mm,但与带电部分保持足够间隙直径12.5mm试球施加50N的力,不完全进入外壳,并与带电部分保持足够间隙4.23 恒定湿热l 试验方法1)采用恒定湿热(温度及湿度固定
18、)的试验程序,将具有正常大气环境下放置的逆变器放入同样状态的试验箱中;2)将试验箱的温度调至(402),相对湿度(903)%恒定湿热条件下,待温度、湿度指标达到要求后,保持48h;3)试验结束后,将试验箱温度调至25,在0.5h内将相对湿度降到73%77%RH,然后在0.5h内将温度调节到实验室的温度,且温度容差为1K;4)试验结束后,将逆变器放置2h至干燥,开机至满功率运行。l 技术指标逆变器应能满载运行。4.24 低温启动图7 低温启动试验l 试验方法1)温度监测布点:在逆变器的关键元器件部位粘贴热电偶,部位选择包含IGBT散热片、电抗器、前面板、直流支撑电容、电路板、交流滤波电容、机柜环
19、境等,在试验箱外部采用温度记录仪记录采样点的温度变化曲线;2)完成逆变器试验前常规性能的检测:使逆变器工作在满负载下,检测并记录的项目应包含电压、电流、功率、功率因数、频率、电流谐波等;3)将试验箱的温度调至-203,并有足够时间使样品达到温度稳定(0.5h温差不超过1);4)逆变器温度稳定后,启动逆变器工作,缓慢上升至100%负载点下运行至少0.5h,记录此时如3)的各项参数,考核逆变器的低温启动能力;5)试验结束后,逆变器停止工作,然后将试验箱温度调至25,持续烘干时间约为23h;6)待逆变器完全烘干后,开机至满功率运行。l 技术指标逆变器应能正在工作,功率应该缓慢增加。4.25 高温启动
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