582 国家标准-征求意见稿-《光伏发电系统接入配电网检测规程》

ICS 点击此处添加中国标准文献分类号 中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准 GB/T XXXXX—XXXX 光伏发电系统接入配电网检测规程 Test code for photovoltaic generation system connected to distribution network 点击此处添加与国际标准一致性程度的标识 （征求意见稿） （本稿完成日期：2012-7） XXXX - XX - XX 发布 XXXX - XX - XX 实施 GB/T XXXXX—XXXX I 目 次 前言 II 1 范围 1 2 规范性引用文件 1 3 术语和定义 1 4 总则 2 5 测量设备 2 6 无功功率和电压调节能力 2 7 运行适应性 3 8 电能质量 4 9 低/高压保护、频率保护和恢复并网 .5 10 防孤岛保护 .6 11 通用技术条件 .8 12 检测文件 .8 附录 A（资料性附录） 检测记录 .9 附录 B（资料性附录） 电能质量 20 GB/T XXXXX—XXXX II 前 言 本标准根据国家标准化管理委员会下达的《2011年第三批国家标准制修订计划》制订。 本标准根据GB/T 1.1-2009给出的规则起草。 本标准的附录A为资料性附录。 本标准由中国电力企业联合会提出并归口。 本标准起草单位： 本标准主要起草人： GB/T XXXXX—XXXX 1 光伏发电系统接入配电网检测规程 1 范围 本标准规定了光伏发电系统接入配电网的检测项目、检测条件、检测设备和检测步骤等。 本标准适用于通过380V电压等级接入电网，以及10（6）kV电压等级接入用户侧的新建、改建和扩 建光伏发电系统。 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，仅所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 xxxx 光伏发电系统接入配电网技术规定 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 16895.32 建筑物电气装置 第7-712部分：特殊装置或场所的要求 太阳能光伏电源 供电系统 GB/T 21431-2008 建筑物防雷装置测试技术规范 GB 2894-2008 安全标志及其使用导则 DL/T 474.4 现场绝缘试验实施导则：交流耐压试验 IEC 61000-4-15-2003 电磁兼容性 第4-15部分：试验和测量技术-闪变 （Electromagnetic compatibility (EMC) – Part 4-15 Testing and measurement techniques –Flickermeter – Functional and design specifications） IEC 61000-4-30-2003 电磁兼容性 第4-30部分：试验和测量技术-电能质量 （Electromagnetic compatibility (EMC)–Part 4-30 Testing and measurement techniques–Power quality measurement methods-Edition 1.0） 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准： 3.1 电网模拟装置 grid simulator 用来模拟电网电压和频率扰动，及电能质量变化的一种装置。 3.2 谐波子群的有效值 r.m.s. value of a harmonic subgroup Gsg,n 某一谐波的均方根值以及与其紧邻的两个频谱分量的方和根。在测量研究过程中，为顾及电压波 动的影响，通过对所求谐波以及与其紧邻的频谱分量的能量累加而得到离散傅立叶变换（DFT）输出分 量的一个子群。其阶数由所考虑的谐波给出。 3.3 时间窗 time window Tw 对于50Hz电力系统，时间窗Tw取10个基波周期，即为200ms。两条连续的频谱线之间的频率间隔是 时间窗的倒数，因此两条连续的频谱线之间的频率间隔是5Hz。 GB/T XXXXX—XXXX 2 3.4 间谐波中心子群的有效值 r.m.s. value of a interharmonic central subgroup Cisg,n 位于两个连续的谐波频率之间、且不包括与谐波频率直接相邻的频谱分量的全部间谐波分量的方 和根。 注 1：间谐波分量的频率由频谱线的频率决定，该频率不是基波频率的整数倍。 注 2：谐波阶数 n 和 n+1 之间的间谐波中心子群用 Cisg,n表示；例如，5 次和 6 次谐波之间的间谐波中心子群用 Cisg,5表示。 4 总则 本标准依据《光伏发电系统接入配电网技术规定》中的技术要求，对光伏发电系统接入配电网应 进行的检测项目和检测方法等进行了规定。 光伏发电系统接入配电网检测项目至少应包括：无功功率和电压调节能力、运行适应性、电能质 量、低/高压保护和频率保护、逆功率保护和防孤岛保护等。 当光伏发电系统更换逆变器或变压器等主要设备时，应重新进行检测。 5 测量设备 测量设备包括电压互感器、电流互感器和数据采集装置等。表1为测试设备精度的最低要求。数据 采集装置的采样频率应不小于10kHz，其中电能质量检测的数据采集装置采样频率应不小于20kHz。 表 1 测量设备精度要求 设备仪器 精度要求 电压互感器 0.5 级 电流互感器 0.5 级 数据采集装置 0.2 级 6 无功功率和电压调节能力 6.1 无功功率 检测应选择在晴天少云的气象条件下按照如下步骤进行： a) 运行被测光伏发电系统，使其输出功率分别至光伏发电系统所配逆变器总额定功率的 30%、50%和 70%； b) 调节光伏发电系统功率因数从滞后 0.95 开始，连续调节至超前 0.95； c) 记录光伏发电系统实际输出的功率因数。 6.2 电压调节能力 复核光伏发电系统的调节方式、参考电压和电压调差率等参数是否符合调度机构给定的指令。 7 运行适应性 7.1 检测装置 运行适应性检测通过电网模拟装置实现，其技术指标应符合如下要求： a) 与光伏发电系统连接侧的电压谐波应小于 GB/T 14549 中谐波允许值的 50％； b) 具备电能双向流动的能力，对电网的安全性不应造成影响，向电网注入的电流谐波应小于 GB/T 14549 中谐波允许值的 50％； c) 正常运行时，电网模拟装置的稳态电压变化幅度不得超过正常电压的 1%； d) 输出频率偏差值应小于 0.01Hz；三相电压不平衡度应小于 1％，相位偏差应小于 1％； e) 响应时间应小于 0.02s。 7.2 检测示意图 检测开始前应按照图1的示意图连接检测电路。 GB/T XXXXX—XXXX 3 电网模拟装置 测量设备 光伏发电系统 配电网 并网点 图 1 运行适应性检测示意图 7.3 电压适应性 检测应按照如下步骤进行： a) 在电网标称频率条件下，调节电网模拟装置，使得并网点电压至 93% UN，并保持时间为 10min，记录光伏发电系统运行时间或脱网跳闸时间； b) 在电网标称频率条件下，调节电网模拟装置，使得并网点电压至 110%UN,并保持时间为 10min，记录光伏发电系统运行时间或脱网跳闸时间。 注：U N为电网标称电压。 7.4 频率适应性 检测应按照如下步骤进行： a) 在电网标称电压条件下，调节电网模拟装置，使得并网点频率至 47.5Hz，并保持时间为 10min，记录光伏发电系统运行时间或脱网跳闸时间； b) 在电网标称电压条件下，调节电网模拟装置，使得并网点频率至 50.2Hz，并保持时间为 10min，记录光伏发电系统运行时间或脱网跳闸时间。 7.5 电能质量适应性 调节电网模拟装置，使得并网点的谐波值、三相电压不平衡度、间谐波值分别至《光伏发电系统 接入配电网技术规定》第6.2节要求的限值，记录光伏发电系统能否正常运行。 8 电能质量 8.1 检测装置 电能质量测量装置应符合IEC 61000-4-30的要求，测量装置的闪变算法应符合IEC 61000-4-15的 要求。 8.2 电网条件 在光伏发电系统停止运行时对公共连接点的电网条件进行测量，并确保其满足如下条件： a) 并网点电压背景谐波总畸变率限值满足 GB/T 14549 的要求； b) 电网频率 10s 测量平均值的偏差应在电网标称频率的±1%以内，测量方法参照 GB/T 15945 中 第 4.1 节； c) 电网电压 10min 方均根值的偏差应在标称电压的±5%以内，测量方法参照 GB/T 12325 中第 5.2 节； d) 电网电压三相不平衡度应小于 2%，测量方法参照 GB/T 15543 中第 6 章。 8.3 三相电压不平衡度 检测应按照如下步骤进行： a) 在光伏发电系统公共连接点处接入电能质量测量装置； GB/T XXXXX—XXXX 4 b) 运行光伏发电系统，控制其无功功率输出 Q 趋近于零，从光伏发电系统持续正常运行的最小 功率开始，每递增 10%的光伏发电系统所配逆变器总额定功率为一个区间，每个区间内连续 测量 10min 时段内的 200 个负序电压不平衡度，仪器记录周期应为 3s，按方均根取值； c) 应分别记录其负序电压不平衡度测量值的 95%概率大值以及所有测量值中的最大值； d) 重复测量 1 次。 注：最后一个区间的终点取光伏发电系统持续正常运行的最大功率。 8.4 闪变 检测应按照如下步骤进行： a) 在光伏发电系统公共连接点处接入电能质量测量装置，其测量电压和电流的截止频率应至少 为 400Hz； b) 控制光伏发电系统无功功率输出 Q 趋近于零，从光伏发电系统持续正常运行的最小功率开始， 每递增 10%的光伏发电系统所配逆变器总额定功率为一个区间，在每个功率区间内分别测量 2 次 10min 短时闪变值 Pst。 注：最后一个区间的终点取光伏发电系统持续正常运行的最大功率。 8.5 谐波、间谐波 光伏发电系统公共连接点向公用电网注入的电流谐波、间谐波应测量并记录作为电能质量的评估。 注：由于电压畸变可能会导致更严重的电流畸变，使得谐波测试存在一定的问题。注入谐波电流应排除公共电网 谐波电压畸变引起的谐波电流。 8.5.1 电流谐波 检测应按照如下步骤进行： a) 在光伏发电系统公共连接点处接入电能质量测量装置； b) 控制光伏发电系统无功功率输出 Q 趋近于零，从光伏发电系统持续正常运行的最小功率开始， 每递增 10%的光伏发电系统所配逆变器总额定功率为一个区间，每个区间都应进行检测，测 量时间为 10min； c) 取时间窗 Tw 测量电流谐波子群的有效值，取 3s 内 15 次输出结果的平均值； d) 计算 10min 内所包含的各 3s 电流谐波子群的方均根值； e) 电流谐波子群应记录到第 50 次，计算电流谐波子群总畸变率并记录。 注：最后一个区间的终点取光伏发电系统持续正常运行的最大功率。 8.5.2 电流间谐波 检测应按照如下步骤进行： a) 在光伏发电系统公共连接点处接入电能质量测量装置； b) 控制光伏发电系统无功功率输出 Q 趋近于零，从光伏发电系统持续正常运行的最小功率开始， 每递增 10%的光伏发电系统所配逆变器总额定功率为一个区间，每个区间都应进行检测，测 量时间为 10min； c) 取时间窗 Tw 测量电流间谐波中心子群的有效值，取 3s 内 15 次输出结果的平均值； d) 计算 10min 内所包含的各 3s 电流间谐波中心子群的方均根值； e) 电流间谐波测量最高频率应达到 2kHz。 8.6 直流分量 检测应按照如下步骤进行： a) 在光伏发电系统公共连接点处接入电能质量测量装置； GB/T XXXXX—XXXX 5 b) 电能质量检测装置分别在光伏发电系统所配逆变器总额定功率的 30%、50%和 70%时，测量光 伏发电系统随辐照度自动开关机的全过程； c) 对检测数据进行分析。 9 低/高压保护、频率保护和恢复并网 9.1 检测装置 低/高压保护和频率保护及恢复并网检测通过电网模拟装置实现，其技术要求同7.1中的规定。检 测开始前应按照图1的示意图连接检测电路。 9.2 低/高压保护 检测应按照如下步骤进行： a) 在电网标称频率条件下，调节电网模拟装置使并网点电压至 49%UN，并保持至少 0.4s，测量 光伏发电系统跳闸时间； b) 在电网标称频率条件下，调节电网模拟装置使并网点电压分别至 50%UN、84%U N 、50%U N～84%U N 之间的任意值，并保持至少 4s，测量光伏发电系统跳闸时间； c) 在电网标称频率条件下，调节电网模拟装置使并网点电压分别至 85%UN 和 110%UN，并保持 时间至少为 4s，测量光伏发电系统跳闸时间； d) 在电网标称频率条件下，调节电网模拟装置使并网点电压分别至 111%UN、134%U N 、111%U N～134%U N 之间的任意值，并保持至少 4s，测量光伏发电系统跳闸时间； e) 在电网标称频率条件下，调节电网模拟装置使并网点电压至 135%UN，并保持至少 0.4s，测 量光伏发电系统跳闸时间。 注：U N为电网标称电压。 9.3 频率保护 检测应按照如下步骤进行： a) 在电网标称电压条件下，调节电网模拟装置使并网点频率至 47.45Hz，并保持至少 0.4s，测 量光伏发电系统跳闸时间； b) 在电网标称电压条件下，调节电网模拟装置使并网点频率至 50.25Hz 并保持至少 0.4s，测量 光伏发电系统跳闸时间。 9.4 恢复并网 在进行低/高压保护及频率保护测试后，调节电网模拟装置使得并网点电压、频率恢复至光伏发电 系统可以正常运行的条件，测试光伏发电系统是否经过一个可调的时间后重新恢复并网。 10 防孤岛保护 10.1 检测装置 防孤岛保护检测装置能够精确模拟三相独立交流用电设备谐振发生，满足三相负载不平衡时的检 测要求，防孤岛保护检测装置对电网的安全性不应造成影响。 10.2 检测示意图 应按照图2的示意图连接检测电路。 GB/T XXXXX—XXXX 6 光伏 发电 系统 配 电 网 K 1 负载 开关 R L C 功率 测试 装置 数字 示波器 K 2 网侧 开关 触 发 图 2 防孤岛保护检测示意图 10.3 检测方法 检测应按照如下步骤进行： a) 防孤岛能力检测点应设置在光伏发电系统并网点处； b) 通过功率检测装置测量被测光伏发电系统的有功功率和无功功率输出； c) 依次投入防孤岛检测装置的电感 L、电容 C、电阻 R，使得： 1) LC 消耗的无功功率等于被测光伏发电系统发出的无功功率； 2) RLC 消耗的有功功率等于被测光伏发电系统发出的有功功率； 3) RLC 谐振电路的品质因数为 1±0.2； 4) 流过 K2 的基波电流小于被测光伏发电系统输出电流的 5%； d) 断开 K2，通过数字示波器记录被测光伏发电系统运行情况； e) 读取数字示波器和功率检测装置数据进行分析，若被测光伏发电系统在 2s 内断开与电网连接， 则不再继续检测。若不满足则进行下步检测； f) 调节电感 L、电容 C，使 L、C 的无功功率按表 2 的规定每次变化±2%。表 2 中的参数表示 的是图 2 中流经开关 K2 的无功功率流的方向，正号表示功率流从被测光伏发电系统到电网； g) 每次调节后，断开 K2，通过数字示波器记录被测光伏发电系统运行情况；若记录的时间呈持 续上升趋势，则应继续以 2%的增量扩大调节范围，直至记录的时间呈下降趋势； h) 读取数字示波器数据进行分析，输出报表和测量曲线，并判别是否满足《光伏发电系统接入 配电网技术规定》的要求，报表详见附录 A。 表 2 负载不匹配检测条件 测试中负载消耗的有功功率、无功功率与额定值的偏差百分比（%） 0，-1 0，-3 0，-5 0，+1 0，+3 GB/T XXXXX—XXXX 7 0，+5 11 通用技术条件 11.1 防雷和接地 使用防雷和接地测试装置测量光伏发电系统和并网点设备的防雷接地电阻。光伏发电系统和并网 点设备的防雷和接地测试应符合GB/T 21431-2008。 11.2 电磁兼容 光伏发电系统设备的电磁兼容测试应满足GB/T 16895.32的要求。 11.3 耐压 使用耐压测试装置测量光伏发电系统设备的耐压。并网点设备的耐压测试应符合DL/T 474.4的要 求。 11.4 安全标识检查 按照GB 2894-2008的要求，对光伏发电系统的安全标识进行检查。 12 检测文件 12.1 检测文件内容 检测结果应记录并包括以下内容： a) 被测光伏发电系统的规格参数； b) 检测设备的规格参数； c) 现场检测环境参数； d) 被测光伏发电系统的检测结果； e) 其他相关内容； f) 检测结果应能够重复验证。在现场将各项检测结果如实记入原始记录表，原始记录表应有检 测人员、校核人员和技术负责人签名。 12.2 检测报告 参照附录A给出的检测记录填写。 GB/T XXXXX—XXXX 8 A A 附 录 A （资料性附录） 检测记录 A.1 光伏发电系统基本信息 表 A.1 检测机构 电站名称 电站业主 建设地址： 经度： 纬度： 电站地理位置信息 海拔： 占地面积： 装机容量： 额定功率： 组件类型： 组件型号： 逆变器型号： 无功配置： 电站基本信息 接入电压等级： 年均日照强度 年均日照小时数 年峰值日照小时数 夏季平均气温 气候条件 冬季平均气温 A.2 无功功率和电压调节能力 A.2.1 无功功率检测 记录光伏发电系统的无功功率因数实测值，同时记录光伏发电系统的无功配置信息。 A.2.2 电压调节能力 GB/T XXXXX—XXXX 9 记录检测过程中光伏发电系统并网点电压值。 A.3 电压适应性检测 表 A.2 并网点设定电压(V) 并网点实际测量电压(V) 设定时间(s) 系统运行时间(s) 93%Un 110%Un A.4 频率适应性 表 A.3 并网点设定频率(Hz) 并网点实际测量频率(Hz) 设定时间(s) 系统运行时间(s) 47.5 50.2 A.5 低/高压保护 表 A.4 并网点设定电压(V) 并网点实际测量电压(V) 设定时间(s) 系统跳闸时间(s) 49%Un 50%Un 50%Un135%Un A.6 频率保护 表 A.5 并网点设定频率(Hz) 并网点实际测量频率(Hz) 设定时间(s) 系统运行时间(s) 47.45 50.25 GB/T XXXXX—XXXX 10 A.7 防孤岛保护 表 A.6 序号 被测光伏 电站有功 功率 W 被测光伏 电站输出 有功功率 （%） 负载不配 匹有功偏 差 （%） 负载不配 匹无功偏 差 （%） 被测光伏 电站无功 功率 Var 品质因数 运行时间 s 1 0 0 2 0 -5 3 0 -3 4 0 -1 5 0 +1 6 0 +3 7 0 +5 A.8 电能质量 A.8.1 三相电压不平衡度 表 A.7 运行功率(kW) 实测最大值 95%概率大值 A.8.2 闪变 表 A.8 □无功功率 Q=0 □无功功率 Q= 电压等级 A 相闪变值 Pst 功率区间(kW)测量次数 ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ 1 2 B 相闪变值 Pst 功率区间(kW) 测量次数 ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ 1 GB/T XXXXX—XXXX 11 2 C 相闪变值 Pst 功率区间(kW) 测量次数 ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ 1 2 A.8.3 谐波、间谐波 表 A.9 电流谐波子群 □无功功率 Q=0 □无功功率 Q= 电压等级 A 相电流谐波子群有效值(A) 功率区间(kW)谐波次数 ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ 1st 2nd 3rd 4th 5th 6th 7th 8th 9th 10th 11th 12th 13th 14th 15th 16th 17th 18th 19th 20th 21st 22nd 23rd 24th 25th GB/T XXXXX—XXXX 12 26th 27th 28th 29th 30th 31st 32nd 33rd 34th 35th 36th 37th 38th 39th 40th 41st 42nd 43rd 44th 45th 46th 47th 48th 49th 50th THDSi B 相电流谐波子群有效值(A) 功率区间(kW) 谐波次数 ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ 1st 2nd 3rd 4th 5th 6th 7th 8th 9th 10th 11th GB/T XXXXX—XXXX 13 12th 13th 14th 15th 16th 17th 18th 19th 20th 21st 22nd 23rd 24th 25th 26th 27th 28th 29th 30th 31st 32nd 33rd 34th 35th 36th 37th 38th 39th 40th 41st 42nd 43rd 44th 45th 46th 47th 48th 49th 50th THDSi GB/T XXXXX—XXXX 14 C 相电流谐波子群有效值(A) 功率区间(kW) 谐波次数 ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ 1st 2nd 3rd 4th 5th 6th 7th 8th 9th 10th 11th 12th 13th 14th 15th 16th 17th 18th 19th 20th 21st 22nd 23rd 24th 25th 26th 27th 28th 29th 30th 31st 32nd 33rd 34th 35th 36th 37th GB/T XXXXX—XXXX 15 38th 39th 40th 41st 42nd 43rd 44th 45th 46th 47th 48th 49th 50th THDSi 表 A.10 电流间谐波中心子群 □无功功率 Q=0 □无功功率 Q= 电压等级 A 相电流间谐波中心子群有效值(A) 功率区间(kW)间谐波次数 ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ 1st 2nd 3rd 4th 5th 6th 7th 8th 9th 10th 11th 12th 13th 14th 15th 16th 17th GB/T XXXXX—XXXX 16 18th 19th 20th 21st 22nd 23rd 24th 25th 26th 27th 28th 29th 30th 31st 32nd 33rd 34th 35th 36th 37th 38th 39th B 相电流间谐波中心子群有效值(A) 功率区间(kW) 间谐波次数 ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ 1st 2nd 3rd 4th 5th 6th 7th 8th 9th 10th 11th 12th 13th 14th 15th GB/T XXXXX—XXXX 17 16th 17th 18th 19th 20th 21st 22nd 23rd 24th 25th 26th 27th 28th 29th 30th 31st 32nd 33rd 34th 35th 36th 37th 38th 39th C 相电流间谐波中心子群有效值(A) 功率区间(kW) 间谐波次数 ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ 1st 2nd 3rd 4th 5th 6th 7th 8th 9th 10th 11th 12th 13th GB/T XXXXX—XXXX 18 14th 15th 16th 17th 18th 19th 20th 21st 22nd 23rd 24th 25th 26th 27th 28th 29th 30th 31st 32nd 33rd 34th 35th 36th 37th 38th 39th GB/T XXXXX—XXXX 19 B B 附 录 B （资料性附录） 电能质量 B.1 三相电压不平衡度 对于离散采样的测量仪器推荐按如下公式计算： 21mk 式中： εk——在3s内第k次测得的电压不平衡度； m——在3s内均匀间隔取值次数（m≥6）。 B.2 电流谐波 h次电流谐波子群的有效值可采用以下公式计算： 120hhiiIC 式中： C10h+i——DFT输出对应的第 10h+i根频谱分量的有效值。 电流谐波子群总畸变率： 250210%hiITHDS 式中： Ih——在10min内h次电流谐波子群的方均根值； I1——在10min内电流基波子群的方均根值。 B.3 电流间谐波 h次电流间谐波中心子群的有效值可采用以下公式计算： 8210hhiiIC _________________________________