GB T 20046-2006 光伏(PV)系统 电网接口特性.pdf

1、ICS 27.160 K 83 道中华人民共和国国家标准GB/T 20046-2006 光伏CPV)系统电网接口特性Photovoltaic (PV) systems一-Characteristicsof the utility interface (lEC 61727:2004，肌10m2006-01-13发布2006-02-01实施中华人民共租国国家质量监督检验检菇总局也世中国国家标准化管理委员会。叩前言本标准修改采用IEC61727:200416A的设备IEC 61836 , 1997 太阳光伏能源系统术语和符号3 术语和定义本标准给出了以下术语和定义。3.1 功率因敏power fac

2、lor 功率因数(PF)是由一段时间内的有功电能(kWh)除以有功电能和元功电能(kVARh)的平方和的平方根计算得出。一段时期内的功率因数(PF)公式为:PF= _E皿AL Ek EAL + EEACTIV 式中tEREAL一一单位为kWh的有功电能;EREACTTVE 单位为kVARh的元功电能。3.2 方阵场array field 在某个发电系统内全部太阳电池方阵的集合(见G/T18479-2001)。1) 包括了修改单1(200)的修订版1.l( 2002)已经出版。GB/T 20046-2006 3.3 直流(配)接口direct current (DC) interface 方阵场

3、与逆变器/功率调节系统输入端之间的连接。3.4 供电机构electric utility 一般来说，指负责电力供应和低压配电系统安装、运行和维护的机构见GB(T18479-2001 3.5 安全解列控制和监测子系统safety disconnect control and monitoring subsystem 监测公用电网状态，并且对越限状态进行切除逆变器交流输出的子系统.3.6 总谐波晴变率total hannonic distortion 畸变率定义为=年式中zX，一一基波电压或电流方均根值gX. 第n次谐波电压或电流方均根值。3.7 光伏系统photovoltaic system P

4、V system 具有一个公共联络点，包含所有的逆变器(单台或多台)、相关的平衡系统部件(BOS)和方阵的光伏系统，在IEC61836，1997中亦称为光伏电站。3.8 逆变器inverter 静态功率变换器。PC)(见注1)将DC变换为AC的设备。将来自方阵场的直流电流变换为交流电流的装置。该装置将电能变换成一种或多种电能形式，以适于后续电网的使用。注1，具备控制、保护和滤波功能，用于电源和电网之间接口的静态功率变换器.高时被称为功率调节于系统、功率变换系统、静态变换器，或者功率调节单元。注2，由于其整体化的属性，在维修或维护时才要求逆变器与电网完全断开。在其他所有的时间里，无论逆变器是杏在

5、向电网输送光伏能源，控制电路保持与电网的连接，以监测电网状态。停止向电网线路送电的说法在本标准中普遍使用。应该认识到在发生跳闹时，例如过电压跳闸，逆变器不会与电网完全断开。逆变器维护时可以通过个电网AC断路开关来实现与电网完全断开.3.8.1 非孤岛逆变器non-islanding inverter 在电压和/或频率超出正常运行范围时能停止向电网配电系统送电的逆变器.注z见IEC61836，1997。3.9 电网接口utility interface 在光伏系统与电网配电系统之间的相互联接，公共联结点。4 电网兼容性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、闪变、频率

6、、谐波和功GB/T 20046-2006 率因数方面满足实用要求并符合标准。出现偏离标准的越限状况，可要求光伏系统检测此偏差并与电网解列.除非另有要求，所有电能质量参数(电压、闪变、频率、谐波、功率因数)的测量必须在电网接口/公共联结点进行。注z多相系统中尽量实现相电流平衡。4.1 电压、电流和频率光伏系统的交流电压、电流和频率应与电网系统相匹配。4.2 正常电压工作范围并网光伏系统一般不调节电压，而是向电网注入电流。因此，选择光伏逆变器的电压工作范围时考虑保护功能，即对超出电网运行条件做出反应，而不考虑电压调节功能。4.3 闪变光伏系统运行造成的电压闪变，不应超出IEC61000-3-3 (

7、小于16A的系统或IEC61000-3-5 (l6A及以上的系统)相关章节规定的限值。4.4 直流注入分量在任何工作状态下，光伏系统向电网交流接口注人的直流电流不应大于逆变器输出电流的1%。4.5 正常频率工作范围光伏系统应与电网同步运行.5.2.2给出了频率偏差限值。4.6 谐波和波形畸变低的电流和电压谐波水平是所期望的g较高的谐波水平增加了对所连接的设备产生有害影响的可能性。谐波电压和电流的允许水平取决于配电系统的特性、工作方式、连接的负载/仪器，以及供电机构的实际现行规定。光伏系统的输出应有较低的电流畸变水平，以确保对连接到电网的其他设备不造成不利影响。总谐波电流应小于额定逆变器输出的5

8、%。各次谐波应限定在表1所列的百分比之内.此范围内偶次谐波限值应小于更低奇次谐波的25%。亵1电流畸变限值畸变限值3次至9次小于4.0%11次至15次小于2.0%奇次谐波17次至21次小于1.5%23次至33次小于0.6%2次至8次小于1.0%偶次谐波10次至32次小于0.5%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a注入谐波电流不应包括任何由未连接光伏系统的电网上的谐波电压畸变引起的谐波电流。满足上述要求的型式试验逆变器可视为符合条件，不需要进一步的检验固4.7 功率因鼓当输出大于逆变器额定输出功率的50%时，光伏系统的滞后功率因数应大于0.9，注1，在供电机构许

9、可下，提供无功功率补偿的特殊设计矗统可超出此限值工作，注2，用于并网运行而设计的大多数逆变器功率因数接近于105 人身安全和设备保护本条款给出并网光伏系统安全和正确操作的内容和需考虑事项。GB/T 20046-2006 注1，保护功能可由革统的内部或外部设备提供。注2，可采用IEC60364-5-55、国家标准或地方法规。5.1 电网失压为防止孤岛效应，并网PV系统应在特定的时限内停止向停电的配电线路送电，而不必顾及其所带的负载或其他发电机。电网配电线路停电可能有多种原因。例如，由于故障状态变电站断路器跳闸，或者在维修时配电线路拉闸。如果逆变器(单台或多台)具备直流安全特低电压SELV输入且总

10、功率低于1kW，则不需要机械断开继电器)。5.2 过/欠压和过/欠频异常状态可能在电网上出现，要求与之相连的光伏系统发出响应。该响应确保供电机构维修人员和一般公众的人身安全，同时避免损坏连接的设备，包括光伏系统。相关的异常电网状态是指，电压和频率偏差高于或低于本条款规定值，以及出现潜在的配电电源孤岛效应时的完全解列。5.2.1 过/欠压当接口电压偏离超出表2所规定的状态时，光伏系统应停止向电网配电系统送电。此要求适用于多相系统中的任何一相。本标准所指的系统电压是指当地标称电压。系统应能检测到异常电压并做出反应。下列条件应满足，电压数值为方均根值并且在电网接口处测量。表2异常电压的晌应电压(在电

11、网连接端)最大跳闸时间aV0.5XV如称0.1 s 50%V85% 2.0 s 85%V110% 继续运行110%V135% 2.0 s 135%V 0.05 s a最大跳闸时间是指异常状态发生至逆变器停止向电网线路送电的时间。PV系统控制电路应切实保持与电网的连接，利用再联特性来判别电网电气状态.延时的目的是为了避免因短时扰动造成的过多跳闸。如果在要求的最大跳闸时间内电压恢复到正常的电网持续运行状态，无需停止送电。注:应考虑在逆变器端于与连接点之间的电压降。5.2.2 过/欠频当电网频率偏离特定的状态时，光伏系统应停止向电网线路送电。如果在指定的分闸时阅内频率恢复到正常的电网持续运行状态，无

12、需停止送电。当电网频率超出士0.5Hz范围时，系统应在0.2s以内停止向电网线路送电。允许范围和延时的|目的是为了避免因短时扰动造成的过多跳阁。I5.3 孤岛效应保护光伏系统必须在电网失压2s以内停止向电网线路送电。注3非孤岛逆变器的问题由正在制定的其他标准解决.5.4 电网恢复由于超限状态导致光伏系统停止送电后，在电网工作电压和频率恢复到特定的范围后一段时间内光伏系统不允许向电网线路送电，送电延时取值范围为20s至5mino GB/T 20046-2006 注:送电延时取决于当地条件.5.5 接地电网接口设备应按照IEC60364-7-712的要求接地/接保护线。5.6 短路保护光伏系统应具

13、有符合IEC60364-7-712要求的短路保护。5.7 隔离和开关应提供符合IEC60364-7-712要求的隔离和开关的方式。GB/T 20046-2006 ，考文献GB 156-2003 标准电压(IEC60038: 1983 NEQ) IEC 60364-5-55: 2001 建筑物电气装置第5-55部分z电气设备的选择和安装其他设备3)51fT 11127-1997 光伏(PV)发电系统的过压保护导则(IEC61173:1992.lDT) CIGRE 123: 1992 产生谐波的器件及其与主功率电源连接的控制条件IEEE 929 住宅和中间的光伏(PV)系统电网接口的建议实践2) 包括了修改单1(1994)和修改单2(1997)的修订版6.2(2002)已经出版。3) 包括了修改单(2001)的修订版1.(2002)已经出版.