ICS27.160 F12 中华人民共和国国家标准 GB/T31365—2015 光伏发电站接入电网检测规程 Testingcodeforphotovoltaicpowerstationconnectedtopowergrid 2015-02-04发布 2015-09-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布目 次 前言 Ⅲ ………………………………………………………………………………………………………… 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 功率特性 3 ………………………………………………………………………………………………… 7 运行适应性 5 ……………………………………………………………………………………………… 8 低电压穿越能力 7 ………………………………………………………………………………………… 9 电能质量 9 ………………………………………………………………………………………………… 10 检测文件 11 ……………………………………………………………………………………………… 附录A(资料性附录) 检测记录 12 ………………………………………………………………………… 附录B(资料性附录) 功率设定值控制响应时间及控制精度判定方法 17 ……………………………… 附录C(资料性附录) 无功电流注入的判定及计算方法 19 ……………………………………………… 附录D(资料性附录) 有功功率恢复的判定方法 20 ……………………………………………………… ⅠGB/T31365—2015 前 言 本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 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:中国电力科学研究院、国网电力科学研究院。 本标准主要起草人:吴福保、陈志磊、秦筱迪、李臻、张军军、陈梅、刘纯、何国庆、冯炜、包斯嘉、 李红涛、居蓉蓉、赵伟然。 ⅢGB/T31365—2015 光伏发电站接入电网检测规程 1 范围 本标准规定了光伏发电站接入电网的检测项目、检测条件、检测设备和检测方法等。 本标准适用于通过35kV及以上电压等级并网,以及通过10kV电压等级与公共电网连接的新 建、扩建和改建光伏发电站。 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/T12325 电能质量 供电电压允许偏差 GB/T12326 电能质量 电压波动和闪变 GB/T14549 电能质量 公用电网谐波 GB/T15543 电能质量 三相电压不平衡 GB/T15945 电能质量 电力系统频率偏差 GB/T17626.15 电磁兼容性 试验和测量技术 闪烁仪 功能和设计规范 GB/T17626.30 电磁兼容性 试验和测量技术 电能质量测量方法 GB/T19964—2012 光伏发电站接入电力系统技术规定 GB20840.2 互感器 第2部分:电流互感器的补充技术要求 GB20840.3 互感器 第3部分:电磁式电压互感器的补充技术要求 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 光伏发电单元 photovoltaic(PV)powerunit 光伏发电站中,一定数量的光伏组件以串并联方式连接,通过直流汇流箱和直流配电柜多级汇集, 经光伏逆变器与单元升压变压器一次升压成符合电网频率和电压要求的电源。 3.2 有功功率变化 activepowerchange 一定时间间隔内,光伏发电站有功功率最大值与最小值之差。 3.3 总辐照度 solarglobalirradiance 入射于水平表面单位面积上的全部的太阳辐射通量(W/m2)。 3.4 组件温度 moduletemperature 太阳电池组件背板的实际工作温度。 3.5 电网模拟装置 gridsimulator 模拟电网输出特性的可控交流电源。 1GB/T31365—2015 3.6 谐波子群的有效值 r.m.s.valueofaharmonicsubgroup Gsg,n 某一谐波的有效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。 3.7 时间窗 timewindow Tw 测量电流谐波、间谐波所取的时间宽度。 注:对于50Hz电力系统,时间窗Tw取10个额定基波周期,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。 3.8 间谐波中心子群的有效值 r.m.s.valueofainterharmoniccentralsubgroup 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 4.1 光伏发电站并网性能应满足GB/T19964的规定。 4.2 光伏发电站检测内容应满足如下要求: a) 检测项目至少应包括:有功功率、无功功率、运行适应性、低电压穿越能力、电能质量; b) 需要选取典型光伏发电单元进行检测的项目,选取是应覆盖所有类型的光伏发电单元; c) 光伏发电单元的选取原则为:检测应以随机抽样的方式开展,相同组件类型、相同拓扑结构、配 置相同型号逆变器和单元升压变压器的光伏发电单元属于同一类型,应至少选择一个单元进 行检测,不同类型的光伏发电单元均应选取并检测; d) 当光伏发电站更换不同型号单元升压变压器或逆变器时,应重新进行检测;当光伏发电站更 换同型号逆变器或单元升压变压器数量达到一半以上时,也应重新进行检测; e) 测试应选择在晴天少云的条件下进行。 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。测量设备准确度应至少满足表1的要 求,电压互感器应满足GB20840.3的要求,电流互感器应满足GB20840.2的要求,数据采集装置带宽 不应小于10MHz。 2GB/T31365—2015 表1 测量设备准确度要求 设备仪器 准确度要求 电压互感器 0.5(0.2a)级 电流互感器 0.5(0.2a)级 数据采集装置 0.5(0.2a)级 a0.2级为电能质量测量时的准确度要求。 6 功率特性 6.1 检测装置 功率特性检测装置应包括气象数据采集装置和组件温度测量装置。各装置彼此之间应保持时间同 步,时间偏差应小于10μs。组件温度测量装置的技术参数要求: a) 测量范围:-50℃~+100℃; b) 测量精度:±0.5℃; c) 工作环境温度:-50℃~+100℃。 6.2 检测示意图 检测应按照图1连接检测电路。 图1 功率特性检测示意图 6.3 有功功率输出特性 检测应按照如下步骤进行: a) 根据光伏发电站所在地的气象条件,应选择太阳辐照度最大值不小于400W/m2的完整日开 展检测,检测应至少采集总辐照度和组件温度参数; b) 连续测满光伏发电站随辐照度发电的全天运行过程,要求每1min同步采集一次光伏发电站 有功功率、总辐照度和组件温度3个数据; c) 以时间轴为横坐标,有功功率为纵坐标,绘制有功功率变化曲线; d) 以时间轴为横坐标,组件温度为纵坐标,绘制组件温度变化曲线; e) 将横坐标的时间轴与辐照度时序对应,绘制有功功率变化曲线和组件温度变化曲线。 注:有功功率1min平均值用1min发电量值/60s来计算。总辐照度10s采样1次,1min采样的6个样本去掉 3GB/T31365—2015 1个最大值和1个最小值,余下4个样本的算术平均为1min的瞬时值。组件温度10s采样1次,1min采样的 6个样本去掉1个最大值和1个最小值,余下4个样本的算术平均为1min的瞬时值。 6.4 有功功率变化 检测应按照如下步骤进行: a) 在光伏发电站并网点处按光伏发电站随辐照度自动启停机和人工启停机两种工况下进行 测量; b) 分别记录两种情况下光伏发电站开始发电时刻起至少10min内和停止发电时刻前至少 10min内并网点的电压和电流数据,计算所有0.2s有功功率平均值; c) 以时间为横坐标,有功功率为纵坐标,用计算所得的所有0.2s有功功率平均值绘制有功功率 随时间变化曲线。 注:随辐照度自动启停机检测期间辐照度最大值应不小于400W/m2,人工启停机检测期间辐照度应保持在 400W/m2以上。 6.5 有功功率控制能力 检测应按照如下步骤进行: a) 检测期间不应限制光伏发电站的有功功率变化速度并按照图2的设定曲线控制光伏发电站有 功功率,在光伏发电站并网点连续测量并记录整个检测过程的电压和电流数据; b) 以每0.2s数据计算一个有功功