附录A并网光伏发电系统电能质量检测陕西省质量技术监督局.docx

1、附录A并网光伏发电系统电能质量检测陕西省质量技术监督局 DB陕 西 省 地 方 标 准 DB/并网光伏发电系统通用技术要求Universal technical requirement of PV generation system for grid-connected （征求意见稿）2013发布 2013实施陕西省质量技术监督局 发布前 言本标准的附录A、B和C为资料性附录。本标准由陕西光伏产业有限公司提出。本标准由陕西省质量技术监督局归口。本标准由陕西光伏产业有限公司负责起草。本标准主要起草人： 本标准由陕西光伏产业有限公司负责解释。并网光伏发电系统通用技术要求1 范围 本标准适用于通过逆

2、变器以低压方式与常规电网连接的并网光伏发电系统。本标准提出了并网光伏发电系统电能质量要求、安全与保护、电气安装要求、接入系统、防雷与接地、监控系统等。中压或高压方式的并网光伏发电系统的相关部分，也可参照本标准。本标准适用于并网光伏发电系统。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 2297-1989 太阳光伏能源系统术语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 14549-199

3、3 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度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GB/T 20513-2006 光伏系统性能监测测量、数据交换和分析导则GB/T 20046-2006 光伏（PV）系统电网接口特性GB/T 19939-2005 光伏系统并网技术要求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 62109-1-2010 光伏发电系统用电力转换设备的安全 第2部分 对逆变器的特殊要求SJ/T 11127

4、-1997 光伏（PV）发电系统的过电压保护导则3 术语和定义3.1 并网光伏发电系统 Grid-connected Photovoltaic system光电组件发出的直流电通过逆变器变换为交流电后直接并入低压输电网中的发电系统。注：本标准中并网光伏发电系统也简称为光伏系统。3.2 电网 Grid 在电力系统中，联系发电和用电的设施和设备的统称。属于输送和分配电能的中间环节，它主要由联结成网的送电线路、变电所、配电所和配电线路组成。3.3 功率调节器 Power conditioner将光伏方阵的直流(dc.)电能转化为满足供电机构要求的交流(ac.)电能的子系统。在光伏发电系统中，用于把电

5、能转换为一种或多种适于后续负载使用的电器设备。最大功率跟踪控制器和逆变器均属于功率调节器的一部分3.4 电网保护装置 Grid protection device监测公用电网，在指标越限状态下将光伏发电系统与电网安全分离的装置。3.5 光伏系统电网接口 PV system-Utility interface功率调节器、当地交流负载和电网之间的相互联接点，一般指公共连接点（PCC）。3.6 孤岛效应 Islanding电网失压时，并网光伏发电系统仍保持对失压电网中的某一部分线路继续供电的状态。3.7 低电压穿越 Low voltage ride through当电网故障或扰动引起光伏发电系统并网

6、点的电压跌落时，在电压跌落的范围内，光伏光伏发电系统能够不间断并网运行。3.8 逆变器 Inverter将直流电变换为交流电的设备。是功率调节器的一部分。3.9 备用电源系统 Emergency power supply system当电网因故停电时能够为应急负载继续供电的电源系统，它一般含有逆变器、保护开关、控制电路和储能装置（如蓄电池）等。4 电能质量要求关系到供电、用电系统及其设备正常工作(或运行)的电压、电流的各种指标偏离规定范围的程度，衡量供电电能的技术参数。光伏系统向当地交流负载提供电能和向电网发送电能的质量应受控，在电压、波动、频率、谐波和功率因数方面应满足实用要求并符合标准。出

7、现偏离标准（电压凹陷、瞬断等）的越限状况，应将光伏系统与电网分离。除非另有要求，应保证所有电能质量参数（电压、频率、谐波等）在光伏系统电网接口处可测量。4.1 工作电压为了使当地交流负载正常工作，光伏系统的电压应与电网相匹配。电网额定电压，三相为400V，单相为230V。正常运行时，电网公共连接点（PCC）处的电压允许偏差应符合 GB/T12325 的规定。交流输出端口20kV及以下三相电压的允许偏差为额定电压的 7%，220V单相电压的允许偏差为额定电压的+7%、-10%。4.2 频率光伏系统应与电网同步运行。电网额定频率为50Hz，光伏系统的频率允许偏差应符合GB/T 15945-2008

8、的规定，即偏差值允许 0.5Hz。频率工作范围在49.550.5Hz之间。4.3 谐波光伏系统在运行时不应造成电网电压波形过度的畸变，和/或导致注入电网过度的谐波电流。公用电网谐波电压不应超过 GB/T 14549 规定的限值，电压总谐波畸变率5%，奇次谐波电压含有率4%，偶次谐波电压含有率2%。光伏系统在额定输出时，电流总谐波畸变率5%，各次谐波电流含有率4%。4.4 功率因数（PF） 当光伏系统中逆变器的输出大于其额定输出50%时，功率因数不小于0.98（超前或滞后），输出功率在20%50%时，功率因数不小于0.95（超前或滞后），功率因数计算公式为：式中；Pout逆变器输出的有功功率，K

9、V；Qout逆变器输出的无功功率，KVAR。4.5 电压不平衡度光伏系统（仅对三相输出）的运行时，接入的电网公共连接点的三相电压不平衡度不超过 GB/T 25543-2008 规定的限值，负序电压不平衡应不超过 2%，短时不超过 4%；逆变器在并网运行时引起电网公共接点的负序电压不平衡一般不超过 1.3%，短时不超过 2.6%。5 安全与保护光伏系统和电网发电异常或故障时，为保证设备和人身安全，防止事故范围扩大，应设置相应的并网保护装置。安全保护主要包括：过/欠电压、过/欠频率、防孤岛效应、低电压穿越、防雷和接地等等措施5.1 过/欠电压单相220V，偏差在额定电压的+10%、-15%范围内，

10、三相380V，偏差为额定电压的10%范围内，光伏系统应能正常工作；其他等级的设备符合GB/T 12325要求，电网电压超出范围时，光伏系统应在下表规定时间内切断向电网供电，并发出警示信号：表1过/欠压响应时间电压a（光伏系统交流输出电压端）最大跳闸时间V50%V标称0.1s50%V标称V85%V标称2.0s85%V标称V110%V标称连续运行110%V标称V135%V标称2.0s135%V标称V0.05sa：有效电压注1：最大跳闸时间是指异常状态发生到光伏系统停止向电网供电的时间。注2：对于具有低电压穿越功能的光伏系统，以低电压穿越优先。5.2 过/欠频率光伏系统应与电网同步运行。电网额定频率

11、为50Hz，光伏系统的频率允许偏差应符合GB/T 15945-2008的规定，即偏差值允许 0.5Hz。频率工作范围在49.550.5Hz之间。电网频率在额定频率变化时，光伏系统的工作状态应满足表2要求：表2频率异常响应频率范围光伏系统响应低于48Hz0.2s内停止运行48-49.5Hz10min后停止运行49.5-50.2Hz正常运行50.2-50.5Hz2min后停止运行，此时处于停止运行状态的光伏系统不得并网高于50.5Hz0.2s内停止向电网供电，此时处于停止状态的光伏系统不得并网5.3 电网失压（防孤岛效应）当并网光伏系统并入的电网失压时，必须在规定的时限内将该光伏系统与电网断开，防

12、止出现孤岛效应。应设置至少各一种主动和被动防孤岛效应保护。主动防孤岛效应保护方式主要有频率偏离、有功功率变动、无功功率变动、电流脉冲注入引起阻抗变动等。被动防孤岛效应保护方式主要有电压相位跳动、3次电压谐波变动、频率变化率等。当电网失压时，防孤岛效应保护应在2s内动作，将光伏系统与电网断开。注1：光伏系统与电网断开不包括用于监测电网状态的控制和信号回路。5.4 低电压穿越大中型光伏发电系统应具备一定的耐受电压异常的能力，避免在电网电压异常时脱离，引起电网电源的损失。当并网点电压在图1中电压轮廓线及以上的区域内时，光伏发电系统必须保证不间断并网运行；并网点电压在图中电压轮廓线以下时，允许光伏发电

13、系统停止向电网线路送电。 图1 大型和中型光伏发电系统的低电压耐受能力要求UL0 ：为正常运行的最低电压限值； UL1 ：需要耐受的电压下限； T1为电压跌落到 UL1时需要保持并网的时间； T2为电压跌落到 UL0时需要保持并网的时间。 注 1： 对于三相短路故障和两相短路故障，考核电压为光伏电站并网点线电压；对于单相接地短路故障，考核电压为光伏电站并网点相电压。 UL1 、T1、T2数值的确定需考虑保护和重合闸动作时间等实际情况。 实际的限值应按照接入电网主管部门的相应技术规范要求设定。低电压穿越适用于大中型光伏发电系统，对于小型光伏发电系统，为了使当地交流负载正常工作，输出端电压应与电网

14、相匹配。正常运行时，小型光伏发电系统在并网点处的电压允许偏差应符合GB/T 12325-2008 电能质量 供电电压允许偏差的规定。对于小型光伏发电系统，当并网点处电压超出5.1中表1规定的电压范围时，应停止向电网线路送电。5.5 恢复并网由于超限导致光伏系统与电网断开后，光伏系统应保持离网，直到电网恢复到允许的电压和频率范围后5min以上才可再并网。5.6 直流隔离在正常或非正常情况下，光伏系统逆变器输出的向电网馈送的直流电流分量不应超过其交流额定值的1% （逆变电源系统和电网宜通过专用变压器隔离连接）。5.7 防雷和接地光伏系统和并网接口设备的防雷和接地，应符合SJ/T11127-1997

15、光伏（PV）发电系统过电压保护导则中的规定。5.7.1 接地 接地分为设备接地和系统接地，常用的光伏发电系统接地方法，如图2。5.7.1.1 设备接地 设备接地是指将金属箱体、盒、支架和设备外壳连接到接地基准点上，如果箱体带电时（和带电的电路接触）可以将电流分流到大地。5.7.1.2 系统接地 如果光伏发电系统中一根带电导线连接到设备接地端，那么该光伏发电系统为系统接地。系统接地会是很重要的，因为当系统正常工作时，它能够稳定电气系统对地的电压。它还能在发生故障时，使过流装置容易运行。由于这些目的可以通过其他方法实现，所以系统接地可以采用也可以不采用。当采用系统接地时，二线系统中的一根导线，或三线系统中的中线（中心抽头）应按照下列方法牢固地接地：a) 直流电路可以在光伏方阵输出电路的任意一点上接地。但是，接地点应尽可能置于靠近光伏组件和任何其他元件如开关。熔断器、保护二极管之前，这样能更好地保护系统免遭雷电引起的电压冲击。b) 当从方阵中拆去任何