家庭户用发电系统 第2-5部分 设计规范-系统接入设计

ICS 27.160K83备 案 号 CPIA中 国 光 伏 行 业 协 会 标 准T/CPIA XXXX 201X家 庭 户 用 光 伏 发 电 系 统第 2-5部 分 设 计 规 范 -系 统 接 入 设 计 Residential PhotovoltaicPV SystemPart 2-5 Design Specification- Connecting to Distribution Network（ 征 求 意 见 稿 ）（ 本 稿 完 成 日 期 2018-6-27） 201X -XX- XX发 布 201X - XX-XX实 施中 国 光 伏 行 业 协 会 发 布 2 T/CPIA XXXX 201X I 前 言本 标 准 根 据 GB/T 1.1-2009 标 准 化 工 作 导 则 第 1 部 分 标 准 的 结 构 和 编 写 和 GB/T 1.2-2002 标 准 化 工 作 导 则 第 2 部 分 标 准 中 规 范 性 技 术 要 素 内 容 的 确 定 给 出 的 规 则 起 草 。请 注 意 本 文 件 的 某 些 内 容 可 能 涉 及 专 利 。 本 文 件 的 发 布 机 构 不 承 担 识 别 这 些 专 利 的 责 任 。本 标 准 由 中 国 光 伏 行 业 协 会 标 准 化 技 术 委 员 会 归 口 管 理 。本 标 准 起 草 单 位 本 标 准 主 要 起 草 人 T/CPIA XXXX 201X 1 家 庭 户 用 光 伏 发 电 系 统 第 2-5部 分 设 计 规 范 -系 统 接 入 设 计1 范 围本 标 准 规 定 了 家 庭 户 用 光 伏 发 电 系 统 接 入 电 网 运 行 应 遵 循 的 技 术 要 求 。本 标 准 适 用 于 交 流 额 定 电 压 ≤ 0 .4 kV 等 级 接 入 的 户 用 并 网 光 伏 发 电 系 统 。本 标 准 不 适 用 于 具 有 储 能 功 能 的 光 伏 发 电 系 统 、 聚 光 光 伏 发 电 系 统 以 及 BIPV 光 伏 发 电 系 统 。2 规 范 性 引 用 文 件下 列 文 件 对 于 本 文 件 的 应 用 是 必 不 可 少 的 。 凡 是 注 日 期 的 引 用 文 件 ， 仅 注 日 期 的 版 本 适 用 于 本文 件 。 凡 是 不 注 日 期 的 引 用 文 件 ， 其 最 新 版 本 包 括 所 有 的 修 改 单 适 用 于 本 文 件 。 GB/T 2297 太 阳 光 伏 能 源 系 统 术 语GB 2894 安 全 标 志GB 4824 电 磁 干 扰GB/T 12325 电 能 质 量 供 电 电 压 偏 差GB/T 12326 电 能 质 量 电 压 波 动 和 闪 变GB/T 14549 电 能 质 量 公 用 电 网 谐 波GB/T 15543 电 能 质 量 三 相 电 压 不 平 衡GB/T 24337 电 能 质 量 公 用 电 网 间 谐 波GB 50057 建 筑 物 防 雷 设 计 规 范GB 50065 交 流 电 气 装 置 的 接 地 设 计 规 范 DL/T 448 电 能 计 量 装 置 技 术 管 理 规 定DL/T 645 多 功 能 电 能 表 通 信 协 议NB/T 32004 光 伏 发 电 并 网 逆 变 器 技 术 规 范国 家 电 力 监 管 委 员 会 令 第 5 号 电 力 二 次 系 统 安 全 防 护 规 定3 术 语 和 定 义GB/T 2297 界 定 的 和 下 列 术 语 和 定 义 适 用 于 本 标 准 。3.1 并 网 点 point of interconnectionPOI光 伏 发 电 系 统 的 输 出 汇 总 点 。 3.2 公 共 连 接 点 point of common couplingPCC光 伏 （ 发 电 或 用 电 ） 接 入 公 用 电 网 的 连 接 处 。3.3 T/CPIA XXXX 201X 2 孤 岛 islanding包 含 负 荷 和 电 源 的 部 分 电 网 ， 从 主 网 脱 离 后 继 续 孤 立 运 行 的 状 态 。 孤 岛 可 分 为 非 计 划 性 孤 岛 和计 划 性 孤 岛 。注 非 计 划 性 孤 岛 指 非 计 划 、 不 受 控 地 发 生 孤 岛 。 计 划 性 孤 岛 指 按 预 先 配 置 的 控 制 策 略 ， 有 计 划 地 发 生 孤 岛 。3.4 防 孤 岛 anti-islanding防 止 非 计 划 性 孤 岛 现 象 的 发 生 。4 通 用 性 要 求4.1 接 入 适 应 性 4.1.1 电 网 电 压 范 围当 光 伏 发 电 系 统 并 网 点 电 压 在 85～ 110标 称 电 压 之 间 。4.1.2 电 能 质 量 范 围当 光 伏 发 电 系 统 并 网 点 的 电 压 波 动 和 闪 变 值 满 足 GB/T12326、 谐 波 值 满 足 GB/T14549、 间 谐 波 值满 足 GB/T24337、 三 相 电 压 不 平 衡 度 满 足 GB/T15543的 要 求 时 。4.1.3 电 力 频 率 范 围当 光 伏 发 电 系 统 并 网 点 频 率 在 49.5Hz～ 50.2Hz 范 围 之 内 。4.2 电 能 质 量 4.2.1 谐 波 和 间 谐 波光 伏 发 电 系 统 接 入 电 网 后 ， 并 网 点 的 各 次 谐 波 及 间 谐 波 应 满 足 GB/T14549 和 GB/T24337 的 要 求 。4.2.2 电 压 偏 差光 伏 发 电 系 统 接 入 电 网 后 ， 并 网 点 的 电 压 偏 差 应 满 足 GB/T12325 的 要 求 。4.2.3 电 压 波 动 和 闪 变光 伏 发 电 系 统 接 入 电 网 后 ， 并 网 点 的 电 压 波 动 和 闪 变 应 满 足 GB/T12326 的 要 求 。4.2.4 直 流 分 量光 伏 发 电 系 统 注 入 的 直 流 电 流 分 量 不 应 超 过 其 交 流 电 流 额 定 值 的 0.5。 4.2.5 三 相 电 压 不 平 衡由 光 伏 发 电 系 统 接 入 引 起 的 0.4kV系 统 三 相 电 压 不 平 衡 度 应 满 足 GB/T15543 的 要 求 。4.3 安 全 与 保 护 T/CPIA XXXX 201X 3 4.3.1 明 显 断 开 要 求光 伏 发 电 系 统 应 在 并 网 点 设 置 易 于 操 作 、 具 有 明 显 开 断 点 、 可 开 断 故 障 电 流 的 刀 开 关 设 备 。4.3.2 防 孤 岛 保 护光 伏 发 电 系 统 应 具 备 快 速 监 测 孤 岛 且 立 即 断 开 与 电 网 连 接 的 能 力 ， 防 孤 岛 保 护 动 作 时 间 不 大 于2s。4.3.3 剩 余 电 流 保 护光 伏 发 电 系 统 宜 在 并 网 点 安 装 剩 余 电 流 保 护 装 置 ， 连 续 剩 余 电 流 保 护 值 应 符 合 NB/T32004的 相关 要 求 ， 单 相 并 网 系 统 宜 采 用 100mA 剩 余 电 流 保 护 装 置 ， 三 相 并 网 系 统 宜 采 用 300mA 剩 余 电 流 保 护 装 置 。4.3.4 电 压 与 频 率 保 护4.3.4.1 电 压 保 护光 伏 发 电 系 统 逆 变 器 电 压 保 护 动 作 时 间 要 求 应 满 足 表 1 要 求 。表 1 光 伏 发 电 系 统 并 网 点 电 压 异 常 时 的 保 护 动 作 时 间 要 求并 网 点 电 压 保 护 动 作 时 间20U N≤ U＜ 50UN 0.1s50UN≤ U＜ 85UN 2.0s85UN≤ U＜ 110UN 连 续 运 行110UN≤ U＜ 135UN 2.0s135UN≤ U 0.05s4.3.4.2 频 率 保 护光 伏 发 电 系 统 逆 变 器 频 率 保 护 动 作 时 间 要 求 应 满 足 表 2 要 求 。表 2光 伏 发 电 系 统 并 网 点 频 率 异 常 时 的 保 护 动 作 时 间 要 求电 网 频 率 保 护 动 作 时 间 f＜ 48Hz ≤ 0.1s48Hz＜ f≤ 49.5 Hz 10min 后 停 止 运 行49.5Hz＜ f≤ 50.2Hz 连 续 运 行50.2Hz＜ f≤ 50.5 Hz 运 行 2min后 停 止 运 行F＞ 50.5 Hz ≤ 0.1s4.3.5 防 雷 接 地 保 护光 伏 发 电 系 统 的 防 雷 设 计 应 符 合 GB50057 的 相 关 要 求 。 光 伏 发 电 系 统 并 网 点 设 备 的 接 地 设 计 应满 足 GB50065 的 相 关 要 求 。 T/CPIA XXXX 201X 4 4.3.6 短 路 保 护光 伏 发 电 系 统 对 电 网 应 设 置 短 路 保 护 ， 当 电 网 短 路 时 ， 逆 变 器 的 过 电 流 应 不 大 于 额 定 电 流 的 150，并 在 0.1s 以 内 将 光 伏 发 电 系 统 与 电 网 断 开 。4.3.7 隔 离 和 开 关在 光 伏 发 电 系 统 与 电 网 连 接 的 并 网 箱 中 应 提 供 手 动 和 自 动 的 断 路 开 关 。4.3.8 逆 向 功 率 保 护光 伏 发 电 系 统 在 不 可 逆 流 的 并 网 方 式 下 工 作 ， 当 检 测 到 供 电 变 压 器 次 级 处 的 逆 流 为 逆 变 器 额 定输 出 的 5时 ， 逆 向 功 率 保 护 应 在 0.5s～ 2s内 将 光 伏 发 电 系 统 与 电 网 断 开 。 4.4 电 能 计 量4.4.1 光 伏 发 电 系 统 接 入 电 网 前 ， 应 明 确 上 网 电 量 计 量 点 。 上 网 电 量 应 独 立 计 量 ， 计 量 点 装 设 的 电能 计 量 装 置 的 配 置 和 技 术 要 求 应 符 合 DL/T448 的 相 关 要 求 。4.4.2 电 能 计 量 装 置 应 采 用 精 度 不 低 于 有 功 0.5S级 ， 无 功 2.0级 单 相 （ 三 相 ） 电 能 表 ， 同 时 应 具 备电 流 、 电 压 、 电 量 等 信 息 采 集 和 三 相 电 流 不 平 衡 监 测 功 能 ， 应 配 有 标 准 通 信 接 口 ， 具 备 本 地 通 信 和通 过 用 电 信 息 采 集 终 端 远 程 通 信 的 功 能 ， 电 能 表 通 信 协 议 符 合 DL/T645。 电 能 表 采 集 信 息 应 接 入 电网 管 理 部 门 电 力 用 户 用 电 信 息 采 集 系 统 ， 作 为 电 能 量 计 量 和 电 价 补 贴 依 据 。4.5 通 信4.5.1 宜 采 用 无 线 公 网 通 信 方 式 ， 但 应 采 取 信 息 安 全 防 护 措 施 ； 并 网 运 行 信 息 采 集 及 传 输 应 满 足 电 力 二 次 系 统 安 全 防 护 规 定 等 相 关 制 度 标 准 要 求 。 宜 上 传 发 电 量 、 电 流 、 电 压 、 功 率 等 信 息 。4.5.2 电 能 表 宜 配 置 用 电 信 息 采 集 终 端 ， 可 接 入 现 有 集 抄 系 统 实 现 电 量 信 息 远 传 ， 传 送 至 相 关 部 门 。4.6 功 率 因 数 调 节光 伏 发 电 系 统 功 率 因 数 应 在 超 前 0.95～ 滞 后 0.95范 围 内 可 调 。4.7 安 全 标 识光 伏 发 电 系 统 并 网 点 应 有 醒 目 标 识 。 标 识 应 标 明 “ 警 告 ” 等 提 示 性 文 字 和 符 号 。 标 识 的 形 状 、颜 色 、 尺 寸 和 高 度 应 符 合 GB2894 的 相 关 要 求 。5 并 网 设 备 要 求5.1 逆 变 器 接 入 要 求 5.1.1 光 伏 发 电 系 统 所 采 用 的 光 伏 逆 变 器 应 通 过 具 有 相 关 资 质 机 构 的 检 测 或 认 证 ， 并 应 满 足NB/T32004规 定 的 相 关 要 求 。5.1.2 由 于 电 网 故 障 原 因 导 致 逆 变 器 停 止 向 电 网 送 电 ， 在 电 网 的 电 压 和 频 率 恢 复 到 正 常 范 围 后 ， 逆变 器 应 能 在 20s～ 5min 内 自 动 重 新 向 电 网 送 电 。 T/CPIA XXXX 201X 5 5.1.3 逆 变 器 应 具 有 防 雷 保 护 装 置 。5.1.4 当 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 0.95（ 超 前 或 滞 后 ） 。5.1.5 逆 变 器 额 定 功 率 并 网 运 行 时 ， 向 电 网 馈 送 的 直 流 分 量 不 应 超 过 其 输 出 电 流 额 定 值 的 0.5或5mA， 取 二 者 中 较 大 值 。5.1.6 直 流 输 入 侧 过 电 压 保 护当 直 流 侧 输 入 电 压 高 于 逆 变 器 允 许 的 直 流 方 阵 接 入 电 压 最 大 值 时 ， 逆 变 器 不 得 启 动 或 者 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 逆 变 器 允 许 工 作 范 围 后 ， 逆变 器 应 能 正 常 启 动 。5.1.7 交 流 输 出 侧 过 电 压 /欠 电 压 保 护 逆 变 器 交 流 输 出 端 电 压 超 过 电 网 允 许 电 压 范 围 时 ， 允 许 逆 变 器 断 开 向 电 网 供 电 ， 切 断 时 应 发 出警 示 信 号 。 在 电 网 电 压 恢 复 到 允 许 的 电 压 范 围 时 逆 变 器 应 能 正 常 启 动 运 行 。注 异 常 电 压 的 响 应 时 间 见 表 15.1.8 交 流 输 出 过 频 /欠 频 保 护电 网 频 率 变 化 时 ， 逆 变 器 的 工 作 状 态 应 满 足 表 3 的 要 求 。 当 因 为 频 率 响 应 的 问 题 逆 变 器 切 出 电网 后 ， 在 电 网 频 率 恢 复 到 允 许 的 电 网 频 率 时 逆 变 器 应 能 重 新 启 动 运 行 。表 3 电 网 频 率 的 响 应电 网 频 率 逆 变 器 响 应f＜ 48Hz 0.1s内 停 止 运 行 48Hz＜ f≤ 49.5 Hz 10min 后 停 止 运 行49.5Hz＜ f≤ 50.2Hz 连 续 运 行50.2Hz＜ f≤ 50.5 Hz 运 行 2min后 停 止 运 行 ， 此 时 处 于 停 运 状 态 的 逆 变 器 不 得 并 网F＞ 50.5 Hz 0.1s内 停 止 运 行 ， 此 时 处 于 停 运 状 态 的 逆 变 器 不 得 并 网5.1.9 逆 变 器 开 机 或 运 行 中 ， 检 测 到 输 出 侧 发 生 短 路 时 ， 逆 变 器 应 能 自 动 保 护 。 逆 变 器 最 大 跳 闸 时间 应 小 于 0.1s。5.1.10 电 磁 兼 容 要 求a光 伏 发 电 系 统 应 具 有 适 当 的 抗 电 磁 干 扰 的 能 力 ， 应 保 证 信 号 传 输 不 受 电 磁 干 扰 ， 执 行 部 件 不发 生 误 动 作 。 同 时 ， 系 统 设 备 本 身 产 生 的 电 磁 干 扰 不 应 超 过 相 关 设 备 标 准 。b光 伏 发 电 系 统 使 用 的 逆 变 器 应 满 足 GB4824 中 1 组 B 类 限 值 ， 见 表 4. 表 4 设 备 电 磁 干 扰 限 值频 率 （ MHz） 干 扰 限 值 dB（ μ V/m）0.15～ 30 /30～ 230 30230～ 1000 375.1.11 待 机 功 耗 要 求 T/CPIA XXXX 201X 6 逆 变 器 自 耗 电 的 电 流 值 不 应 超 过 额 定 输 入 电 流 的 3或 自 耗 电 功 率 ＜ 1W（ 取 两 者 中 最 大 值 ） 。5.1.12 光 伏 发 电 系 统 直 流 侧 功 率 不 应 大 于 逆 变 器 最 大 允 许 输 入 功 率 。5.2 并 网 箱 接 入 要 求5.2.1 并 网 断 路 器 要 求并 网 箱 内 应 安 装 具 有 明 显 开 断 指 示 、 具 备 开 断 故 障 电 流 能 力 的 光 伏 并 网 断 路 器 。 并 网 断 路 器 应具 备 短 路 保 护 及 过 流 /载 保 护 。5.2.2 过 欠 压 保 护 与 自 动 重 合 闸 要 求并 网 箱 内 应 安 装 过 欠 压 保 护 设 备 ， 其 应 具 备 失 压 跳 闸 、 欠 压 跳 闸 、 过 压 跳 闸 及 检 有 压 合 闸 功 能 ，失 压 跳 闸 定 值 宜 整 定 为 20U N， 欠 压 跳 闸 定 值 宜 整 定 为 20UN～ 70UN， 过 压 跳 闸 定 值 宜 整 定 为 135UN，跳 闸 宜 在 1s 内 动 作 ， 检 有 压 定 值 宜 整 定 为 大 于 85UN， 且 检 有 压 合 闸 宜 在 10s～ 60s 内 动 作 。5.2.3 防 雷 与 浪 涌 要 求5.2.3.1 并 网 箱 内 应 安 装 防 雷 浪 涌 保 护 器 ， 以 保 护 负 载 设 备 不 被 浪 涌 过 电 压 损 坏 。 具 体 型 号 根 据 现场 情 况 确 定 。5.2.3.2 浪 涌 保 护 器 前 宜 加 装 断 路 器 或 熔 断 器 ， 其 分 断 能 力 必 须 大 于 该 处 的 最 大 短 路 电 流 。5.2.4 明 显 断 开 点 要 求光 伏 发 电 系 统 应 在 并 网 总 线 上 安 装 易 于 操 作 、 可 机 械 闭 锁 、 且 具 有 明 显 断 开 点 的 刀 开 关 设 备 ，以 确 保 电 力 设 施 检 修 人 员 的 人 身 安 全 。 5.2.5 接 地 要 求防 雷 器 件 应 进 行 良 好 的 接 地 处 理 ， 接 地 电 阻 应 满 足 GB50065 和 GB50057的 相 关 要 求 。6 并 网 接 入 方 式根 据 光 伏 发 电 系 统 发 电 量 消 纳 方 式 的 不 同 ， 光 伏 发 电 系 统 接 入 配 电 网 的 方 式 宜 采 用 全 额 上 网 、 自发 自 用 余 电 上 网 两 种 接 入 方 式 。6.1 全 额 上 网在 该 种 接 入 方 式 下 ， 光 伏 发 电 系 统 所 产 生 的 电 力 全 部 逆 流 入 公 共 电 网 。 光 伏 发 电 系 统 发 电 量 与用 户 用 电 量 分 别 计 量 。 全 额 上 网 接 入 方 式 应 符 合 图 1 中 要 求 , 并 网 点 与 公 共 连 接 点 的 说 明 参 考 附 录 A。 T/CPIA XXXX 201X 7 图 1 全 额 上 网 接 入 示 意 图6.2 自 发 自 用 、 余 电 上 网 在 该 种 接 入 方 式 下 ， 光 伏 发 电 系 统 产 生 的 电 量 优 先 供 用 电 负 荷 使 用 ， 剩 余 电 量 逆 流 入 公 共 电 网 。逆 流 电 量 和 用 户 用 电 量 采 用 双 向 智 能 电 表 计 量 。 自 发 自 用 、 余 电 上 网 接 入 方 式 应 符 合 图 2 中 要 求 , 并网 点 与 公 共 连 接 点 的 说 明 参 考 附 录 A。 图 2 自 发 自 用 、 余 电 上 网 接 入 示 意 图 T/CPIA XXXX 201X 8 附 录 A并 网 点 的 图 例 说 明A.1 光 伏 发 电 系 统 的 并 网 点 ， 是 指 光 伏 发 电 系 统 与 电 网 的 连 接 点 ， 而 该 电 网 可 能 是 公 共 电 网 ， 也 可能 是 用 户 电 网 。A.2 并 网 点 的 图 例 说 明 如 图 所 示 虚 线 框 为 用 户 电 网 ， 该 用 户 电 网 通 过 公 共 连 接 点 C 与 公 共 电 网 相连 。 在 用 户 电 网 内 部 ， 有 两 个 光 伏 发 电 系 统 ， 分 别 通 过 A 点 和 B 点 与 用 户 电 网 相 连 ， A 点 和 B 点 均为 并 网 点 ， 但 不 是 公 共 连 接 点 。 在 D 点 ， 光 伏 发 电 系 统 直 接 与 公 共 电 网 相 连 ， 既 是 并 网 点 也 是 公 共连 接 点 。 图 A 并 网 点 的 图 例 说 明