能源行业光伏逆变器标准解读

时间:2016-05-16 15:40来源:北京电工所作者:信息发布点击: 次

能源行业光伏逆变器标准解读

前言

我国光伏储量丰富，与风电等受地域条件影响较大的可再生能源相比，光伏发电更加便捷和高效，使之成为推动我国清洁能源的发展主要方式之一。国家能源局数据显示，截至2015年底，我国光伏发电累计装机容量4318万kW，成为全球光伏发电装机容量最大的国家。

具有将直流转换为交流功能的光伏逆变器是光伏发电的核心电气设备之一。而光伏逆变器的质量直接关系着光伏发电系统的可靠性、稳定性和发电效率，是保障电能质量，实现光伏电站接入网的关键。

能源行业标准NB/T 32004—2013《光伏发电并网逆变器技术规范》于2013年3月7日发布，2013年8月1日实施，该标准规定了光伏（PV）并网系统所使用逆变器的产品类型、技术要求及试验方法，适用于连接到PV源电路电压不超过直流1500V，交流输出电压不超过1000V的光伏逆变器。该项标准自发布实施以来，受到了行业广泛关注，并成为了我国光伏并网逆变器标准检测认证的主要依据。据了解，2015年，国家质检总局将该标准作为其针对光伏并网逆变器产品的质量监督抽查的依据标准，开展了国内首次该类产品的国抽工作。

1 标准编制背景及过程简介

国内光伏发电行业近几年迅猛发展，取得了一定的成绩，但是暴露出的一些问题，特别是设备质量和可靠性问题，给电网安全带来一定程度的隐患，其中光伏逆变器标准的缺失，对逆变器的质量评价、技术提升，甚至是我国并网光伏发电市场的发展造成了不利影响。对此，国家能源局下达了《2009年第二批能源领域行业标准制（修）订计划》（国能科技[2010]14号），该项标准计划项目由中国电器工业协会负责组织，以上海电器设备检测所为主要起草单位，包括阳光电源、正泰电源、特变电工、鉴衡认证中心、中国质量认证中心等单位共同参与编制，标准编制历时两年后正式发布实施。

2 标准内容综述

NB/T 32004—2013《光伏发电并网逆变器技术规范》标准章节包括范围、规范性引用文件、术语和定义、逆变器类型、逆变器标识和资料、使用安装及运输条件、结构和性能要求、试验方法、以及检测规则。其编写格式和规则依据GB/T 1.1—2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写规则》。本文主要介绍使用安装及运输条件、结构和性能要求、试验方法、以及检测规则等方面的重点内容。

2.1 使用、安装及运输条件

本章内容规定了正常、非正常两种不同条件下光伏发电并网逆变器的使用、安装及运输条件。正常使用条件下，逆变器周围的空气温度、海拔、大气条件等方面要求如下：

周围空气温度：确定了户内及户外型逆变器周围空气温度范围取值-25~+60℃（其中带气温调节装置户内型逆变器为0~+40℃、不带气温调节装置户内型逆变器为-20~+40℃、户外型逆变器为-25~+60℃）；

海拔：安装地点的海拔不超过1000m。同时规定，当海拔高于1000m时，逆变器电流容量随海拔升高将低于规定值；当高于2000m时，需要考虑空气冷却作用和介电强度的下降，进行相应海拔修正；

大气条件：确定了户内及户外型逆变器的相对湿度范围取值4%~100%（其中带气温调节装置户内型逆变器为5%~85%、不带气温调节装置户内型逆变器为5%~95%、户外型逆变器为4%~100%，有凝露）；此外，确定了逆变器的污染等级3的环境适应性。

2.2 结构和性能要求及试验方法

结构和性能要求的内容规定了结构材料、电击防护要求、机械防护要求、防火要求、基本功能要求、电能质量要求、电气保护功能要求、电磁兼容（EMC）要求、功率控制要求、安装要求等内容。

试验方法的内容为与“结构和性能要求”所规定的技术要求的试验检测方法一一对应。规定了试验环境条件、逆变器安全性、基本功能验证、电气性能、电磁兼容（EMC）、环境试验、功率控制、安装要求等内容。

2.3 检测规则

本章内容规定了总则、检验分类、测试项目等内容。

检测分类方面：通过满足不同的试验项目的型式试验来划分逆变器质量，并进行其Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类质量评定。具体规定如下：

Ⅰ级：逆变器性能达基本使用要求；

Ⅱ级：逆变器应通过所有测试要求（谐波只考核50%额定功率以上，可以不考核MPPT性能）；

Ⅲa级：逆变器应通过所有测试要求，且逆变器转换效率需达到：不带隔离变压器不低于96.5%，带隔离变压器的不低于94.5%，测量静态MPPT效率，动态MPPT效率；且三相电压不平衡度负序电压不平衡度允许一般不超过1.3%，短时不超过2.6%；样品谐波需在30%额定功率以上均满足要求。

Ⅲb级：满足Ⅲa级评定要求外，增加逆变器在非正常条件下（如高原等，详见6.2节）检验评定。

检测项目方面：按照设备安全检查、基本功能、性能指标、保护、EMC分类、环境类共6大检测类型归纳了61项测试项目，其中出厂试验包括外观及结构检查、保护连接、固体绝缘的工频耐受电压、额定输入/输出、自动开关机、软启动、恢复并网、通信功能验证、防雷、噪声、光伏方阵绝缘阻抗检测试验、光伏方阵残余电流检测试验、转换效率、谐波和波形畸变、过／欠电压保护、过/欠频保护、防孤岛效应保护共17项检测项目。具体分布如表1所示。

表1

3 结构和性能要求及试验方法的解读

本章内容按照检测项目分类为主介绍安全检查、电性能指标方面的有关内容。上述两个方面也是本标准的核心内容，其采标情况如表2所示。

表2

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