GB/T34133-2017
储能变流器检测技术规程
Testingcodeforpowerconverterofelectrochemicalenergystoragesystem
- 中国标准分类号（CCS）F19
- 国际标准分类号（ICS）27.180
- 实施日期2018-02-01
- 文件格式PDF
- 文本页数44页
- 文件大小2.82M
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储能变流器检测技术规程
国家标准 GB/T34133一2017 储能变流器检测技术规程 Testingcodeforpowerconverterofelectrochemicalenergystoragesystem 2017-07-31发布 2018-02-01实施 国家质量监督检验检疫总局 发布 国家标准化管理委员会国家标准
GB/34133一2017 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草
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本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任 本标准由电力企业联合会提出并归口
本标准起草单位:电力科学研究院、阳光电源股份有限公司、北京群菱能源科技有限公司、许继 电源股份有限公司
本标准主要起草人:吴福保、陈志磊、张军军,秦筏迪、李臻、牛晨晖、陈梅、夏烈、徐亮辉、赵为、林永清、 曹智慧、李政、周荣蓉、郭重阳、董玮、曹磊、杨青斌
GB/34133一2017 储能变流器检测技术规程 范围 本标准规定了电化学储能变流器的检测项目、检测条件、检测装置和检测步骤等
本标准适用于以电化学电池作为储能载体的低压三相储能变流器,且直流侧电压不超过1000v
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GB/T2423.1电工电子产品环境试验第2部分;试验方法试验A;低温 GB/T2423.2电工电子产品环境试验第2部分;试验方法试验B;高温 GB/T2423.3电工电子产品环境试验第2部分试验方法试验C恒定湿热试验 GB/T2423.4电工电子产品环境试验第2部分;试验方法试验Db;交变湿热(12h十12h 循环) GB/T3859.1半导体变流器通用要求和电网换相变流器第1-1部分;基本要求规范 GB/T4208外壳防护等级(IP代码)(IEC60529:2001 GB4793.1测量、控制和实验室用电气设备的安全要求第1部分;通用要求 GB4824工业、科学和医疗(ISM)射频设备骚扰特性限值和测量方法 GB/T7251.1低压成套开关设备和控制设备第1部分型式试验和部分型式试验成套设备 GB/T12325电能质量供电电压偏差 GB/T13422半导体变流器电气试验方法 4549电能质量公用电网谐波 GB 电能质量三相电压不平衡 GB 15543 GB/T15945电能质量电力系统频率偏差 17626.2电磁兼容检测和测量技术静电放电抗扰度检测 GB GB/T17626.3电磁兼容检测和测量技术射频电磁场射抗扰度检测 GB/T17626.4电磁兼容检测和测量技 电快速瞬变脉冲群抗扰度检测 GB/T17626.5电磁兼容检测和测量技术浪涌冲击)抗扰度检测 GB/T17626.6电磁兼容检测和测量技术射频场感应的传导骚扰抗扰度 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/T20840.2 互感器 第2部分:电流互感器的补充技术要求 互感器第3部分;电磁式电压互感器的补充技术要求 GB/T20840.3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件 3.1 储能变流器powercnversionsystem;csS 电化学储能系统中,连接于电池系统与电网(和/或负荷)之间的实现电能双向转换的装置
GB/T34133一2017 3.2 恒流充电cnstanteurrentcharge 充电过程中电流保持恒定的充电
3.3 恒压充电 constantvoltagecharge 充电过程中电压保持恒定的充电
3.4 稳流精度stabilized currentprecision 电池储能系统在恒流充电状态下,储能变流器直流侧输出电流在其额定值范围内任一数值上保持 稳定时,其输出电流最大波动值与设定值之间的比值
3.5 稳压精度stabilizedvoltagepreeisionm 电池储能系统在恒压充电状态下,储能变流器直流侧输出电流在其额定值范围内变化,输出电压在 可调节范围内任一数值上保持稳定时,其输出电压最大波动值与设定值之间的比值
3.6 低电压穿越 owvotageridethrough 当电力系统事故或扰动引起并网点电压跌落时,在一定的电压跌落范围和时间间隔内,电池储能系 统能够保证不脱网连续运行
3.7 电网模拟装置griusimt ulator 模拟电网输出特性的可控交流电源
3.8 充放电转换时间transfertimebets veenchargeanddischarge 储能系统在充电状态和放电状态之间切换所需要的时间
一般是指从90%额定功率充电状态转 换到90%额定功率放电状态与从90%额定功率放电状态转换到90%额定功率充电状态所需时间的平 均值
检测条件 4.1环境条件 检测应在以下环境条件下进行: 环境温度:20C一30C; a b)相对湿度;<90%; 环境气压:86kPa106kPa
c 4.2电气条件 4.2.1电网电能质量条件 检测应在以下电网电能质量条件下进行 电压谐波总畸变率应满足GB/T14549的规定 a b 电网频率偏差应满足GB/T15945的规定 电网电压偏差应满足GB/T12325的规定 c d)电网电压三相不平衡度应满足GB/T15543的规定
GB/34133一2017 4.2.2电气安全要求 测试场地电气安全应满足GB4793.1的要求 检测装置 5.1测量装置 电压、电流测量装置和数据采集装置的准确度等级应至少满足表1的要求
电压互感器应满足 GB/T20840.3的要求,电流互感器应满足GB/20840.2的要求.传感器响应时间不应大于100!s
数据采集装置的采样频率不应小于10kHa电能质量测量时不应小于20kHz),带宽不应小于10kHz
频率测量精度应至少达到0.01Hz
表1测量设备仪器准确度要求 设备仪器 准确度等级 电压互感器 0.2级 电压传感器 0.2级 电流互感器 0.2级 电流传感器 0.2级 数据采集装置 0.2级 5.2电网模拟装置 5.2.1功能要求 电网模拟装置应至少具备以下功能: 各相电压值可独立调节及编程控制 a b 频率值可调节及编程控制; 电能可双向流动
c 5.2.2性能要求 电网模拟装置的性能指标应符合以下要求: 与储能变流器连接侧的电压谐波应小于GB/T14549中谐波允许值的50%; aa 向电网注人的电流谐波应小于GB/T14549中谐波允许值; b 输出电压基波偏差值应小于0.2%,输出电压可调节步长不应大于被测设备可调节步长的1/2 c d 输出频率偏差值应小于0.01Hz,可调节步长至少为0.05Hz; 响应时间应小于0.02s f 三相电压不平衡度应小于1%,相位偏差应小于1%; 额定功率不应小于储能变流器的额定功率的1.2倍
g 5.3电压跌落发生装置 电压跌落发生装置宜使用无源电抗器模拟电网电压跌落,原理如图1所示,装置应满足以下要求
GB/T34133一2017 接储能变流器 接电网 交流侧 图1电压跌落发生装置示意图 装置应能模拟三相对称电压跌落、相间电压跌落和单相电压跌落 a b) 限流电抗器X和短路电抗器X
均应可调,装置应能在A点产生不同深度的电压跌落 电抗值与电阻值之比(X/R)应至少大于10; c d) 三相对称短路容量应为被测储能变流器额定功率的3倍及以上 开关S,S,应使用机械断路器或电力电子开关; e fD 电压跌落时间与恢复时间应小于20ms
5.4直流电源 直流电源除应满足5.1规定的电压、电流精度要求外,还应满足以下要求 a 电压调节范围应能覆盖被测储能变流器工作电压范围,功率应至少为被测储能变流器额定功 率的1.2倍; b 电压响应时间不应大于20" ms; 动态电压瞬变值应小于电压设定值的士10%
5.5电池模拟装置 电池模拟装置应至少满足以下要求 应满足5.4的要求 a b能量应能双向流动; 应能模拟电化学电池充放电特性,宜能设置电池类型,电池组标称电压,电池组容量等参数
5.6直流负载 直流负载应至少满足以下要求 具备阻值可调、能实现电压电流闭环控制; a 调整负载产生的电流变化步长不应大于0.01A b) 在各电压点的允许电流应大于储能少流器的最大电流 c 宜采用无源器件
d 5.7孤岛模拟负载 孤岛模拟负载除应满足本规程5.1规定的电压、电流精度要求外,还应满足以下功能和性能要求 阻性负载、感性负载、容性负载调节精度不应大于0.2%,调节步长不应大于额定功率的0.05%; a b 品质因数Q的调整范围不小于1; 应具备三相独立调节功能
c
GB/34133一2017 5.8温度检测设备 温度检测设备应满足以下要求 应能够存储检测过程中的全部温度数据; a b 应具有足够的通道数量满足测温点的需要; 测温通道的测温范围应至少满足一20C160C,测温精度应不低于0.5C; c d 各测温通道应有统一的时基信号 采样频率不应低于1Hz/s
e 5.9电磁兼容性测试设备 电磁兼容性测试设备应满足GB/T17628.2.GB/T17626.3.GB/T17626.4,GB/T17026.5、 GB/T17626.6,GB4824的要求
检测项目 6.1充放电检测 检测回路 6.1.1 检测宜采用电池模拟装置进行,检测回路见图2
电池模拟 装置[或 储能 电网模拟 直流电源 变流器 装置 (配合直流 负载)] 直流负载 测量装置 RLc负载 图2检测回路示意图 6.1.2充放电转换时间检测 检测应按以下步骤进行 储能变流器在额定充电功率状态下运行至少3min,向储能变流器发额定功率放电指令,测量并 a 记录储能变流器从90%额定充电功率状态切换到90%额定放电功率状态的最小时间间隔ti 储能变流器在额定放电功率状态下运行至少3min,向储能变流器发额定功率充电指令,测量并 记录储能变流器从90%额定放电功率状态切换到90%额定充电功率状态的最小时间间隔e; 按式(1)计算平均充放电切换最小时间t
t十t 6.1.3直流充电性能检测 6.1.3.1电流误差检测 检测应按以下步骤进行:
GB/T34133一2017 按图2连接检测回路,调节被测储能变流器工作在恒流充电状态; a b 设定储能变流器直流侧电流分别为直流额定电流的100%,50%和10% 接人电池模拟装置或阻性负载,调整电池模拟装置或阻性负载使储能变流器直流侧电压分别 c 为直流电压范围的最大值、中间值和最小值; d 测量储能变流器直流侧实际电流值,利用式(2)计算储能变流器电流误差 将计算结果填人附录A中对应的表格内
e L- I= "×100% lD0 式中 输出电流误差 l 实测电流值; I2 ！ 设定的输出电流整定值
6.1.3.2恒流充电稳流精度检测 检测应按以下步骤进行 按图2连接检测回路,调节被测储能变流器工作在恒流充电状态
a b) 设定储能变流器的直流侧电流分别为直流额定电流的100%、50%和10%
接人电池模拟装置或阻性负载,调整电池模拟装置或阻性负载使储能变流器直流侧电压在其 c 直流电压范围内变化,变化步长为被测储能变流器直流电压范围的20%,每一步长保持至少 0s,记录充电过程中直流电流数据,得出负载变化过程中直流电流最大波动值I
按式(3)计算稳流精度
d o/一[(I一I,)/I]×100% 3 式中: o 稳流精度; 输出电流波动最大值,单位为安培(A); IM -输出电流整定值,单位为安培(A)
取3个电流设定值下稳流精度最大值作为测量结果
6.13.3恒流充电电流纹波系数检测 检测应按以下步骤进行: 按图2连接检测回路,调节被测储能变流器工作在恒流充电状态下 a b 设定储能变流器的直流侧电流分别为其额定直流电流值的100%、50%、10%; c 接人电池模拟装置或阻性负载,调整电池模拟装置或阻性负载使储能变流器的直流侧电压分 别在其直流电压范围的最大值,中间值和最小值; d 利用数据采集装置测量储能变流器直流侧电流的纹波值 分别按式(4)和式(5)计算直流电流的纹波有效值系数和峰值系数
I"×100% X lnms IX IPP ×100% Xm I 式中 X 电流纹波有效值系数; 1m X 电流纹波峰值系数; Lo
GB/34133一2017 -输出电流交流分量有效值,单位为安培(A) Irmm -输出电流交流分量峰-峰值,单位为安培(A) I即 直流输出电流平均值,单位为安培(A. l 6.1.3.4电压误差检测 检测应按以下步骤进行: 按图2连接检测回路,调节被测储能变流器工作在恒压充电状态下; a b 设定被测储能变流器直流侧电压分别为其直流电压范围的最大值、中间值和最小值 c 接人电池模拟装置或阻性负载,调整电池模拟装置或阻性负载使直流侧电流分别为直流电流 额定值的100%、50%、10%; d 测量储能变流器直流侧实际电压值,利用式(6)计算储能变流器电压误差 将计算结果填人附录A中对应的表格内
U,-Ua ×100% U= 6 Ua 式中: 输出电压误差; U U2 实测电压值; U购 设定的输出电压整定值
6.1.3.5恒压充电稳压精度检测 检测应按以下步骤进行: 按图2连接检测回路,调节被测储能变流器工作在恒压充电状态下; aa 设定被测储能变流器直流侧电压分别在其直流电压范围的最大值,中间值和最小值 b 接人电池模拟装置或阻性负载,调整电池模拟装置或阻性负载使储能变流器直流侧电流在 0%~100%直流额定电流下变化,变化步长为20%直流额定电流,每一步长保持时间不应小 于10s,测量直流侧电压的最大波动值Uu 按式(7)计算恒压充电稳压精度
d =[(U-U2/U2×100% 8t 式中: a0 -稳压精度 U -负载电流在0%~100%额定电流范围内变化输出电压波动最大值,单位为伏特(V) U2 输出电压整定值,单位为伏特(V). 取3个电压设定值下稳压精度最大值作为检测结果
6.1.3.6恒压充电电压纹波检测 检测应按以下步骤进行: 按图2连接检测回路,调节被测储能变流器工作在恒压充电状态下; a b 设定被测储能变流器直流侧电压分别至其直流电压范围的最大值、中间值和最小值 接人电池模拟装置或阻性负载,调整电池模拟装置或阻性负载使被测储能变流器直流侧电流 在0%~100%额定电流下变化,变化步长为20%直流额定电流,每一步长保持时间不应小于 10s; d 利用数据采集装置测量储能变流器直流侧电压的纹波值 分别按式(8)和式(9)计算纹波有效值系数和纹波峰值系数
GB/T34133一2017 H ros ×100% X U Up Xum -×100% U 式中 X 纹波有效值系数 Xm 纹波峰值系数 输出电压交流分量有效值,单位为伏特(V); Um -输出电压交流分量峰-峰值,单位为伏特(V) 直流输出电压平均值,单位为伏特(V). Ux 6.2并离网切换检测 6.2.1检测回路 并离网切换检测回路见图3所示 DC/AC' 开关 电池模拟装置 并网开关 储能变流器 电网 开关动 作信号 数期采 集装置 负荷 图3并离网切换检测回路示意图 6.2.2主动并离网切换检测 检测应按以下步骤进行: 按图3连接检测回路,负荷功率设定为被测储能变流器额定功率的100% a b 调节储能变流器工作在并网运行条件下; 待储能变流器运行稳定后向其发离网运行命令 d 确认储能变流器是否切换到离网运行模式; 待储能变流器运行稳定后向其发并网运行命令; 确认储能变流器是否切换到并网运行模式
f 注负荷类型为阻感性负载( )和阻容性负载(PF=0.8). PF=0.8 6.2.3被动并网转离网切换时间检测 检测应按以下步骤进行: 按图3连接检测回路,设定负荷功率为被测储能变流器额定功率的100% a b 调节储能变流器工作在并网额定功率充电运行条件下; c 待储能变流器运行稳定后断开并网开关; d 利用数据采集装置测量并记录Ul,U.的数据与波形;
GB/34133一2017 测量从并网开关断开时刻起到储能变流器放电电流I达到额定电流90%的时间间隔 e f 分别调整负荷功率为被测储能变流器额定功率的30%和60%,重复步骤b)d),并记录实验 结果; 调节储能变流器工作在额定功率放电运行条件下,重复步骤c)f)
g 注1U为负载电压,U.为网侧电压，l为储能变流器放电电流
注2:负荷类型为阻感性负载(PF=0.8)和阻容性负载(PF=0.8). 6.3效率检测 6.3.1检测回路框图 储能变流器整流效率和逆变效率检测回路如图4所示
电池拟装置 P (或直流电源 储能变流器 (配合直流负载) e 测量装置 电网/电网 模拟装置 直流负载 阻性负载 图4储能变流器效率检测回路框图 6.3.2整流效率检测 设定被测储能变流器为并网运行状态并按如下步骤进行检测 按照图4连接检测回路,调节储能变流器工作在整流状态; a b 调节储能变流器直流侧电压为直流电压调节范围上限值; 使被测储能变流器按每10%额定功率为一个区间运行; d 利用数据采集装置记录交流侧有功功率和直流侧有功功率; 按式(10)计算被测储能变流器整流效率; 调节储能变流器直流侧电压分别为直流电压调节范围的中间值和下限值,重复步骤c)e)
fD pC ×100% 10 力Ae 式中: 整流效率; 7 -直流输出功率,单位为瓦特(w); c 交流输人功率,单位为瓦特(w. Ac 6.3.3逆变效率检测 根据被测储能变流器的运行模式设定相应并网/离网状态并按如下步骤进行检测 按照图4连接检测回路,调节储能变流器工作在逆变状态 a b 调节储能变流器直流侧电压为直流电压调节范围上限值,调节电网模拟装置输出电压为储能 变流器交流标称电压;
GB/T34133一2017 使被测储能变流器按每10%额定功率为一个区间运行 c d 利用数据采集装置测量交流侧有功功率和直流侧有功功率; 按式(11)计算被测储能变流器逆变效率; e fD 调节储能变流器直流输出电压分别为直流电压调节范围的中间值和下限值,重复步骤e) 一e ×100% 7 x 式中 逆变效率; 7 -直流输人功率,单位为瓦特(w); xc -交流输出功率,单位为瓦特(w) pAc 6.3.4损耗检测 待机损耗检测 6.3.4.1 待机损耗检测应按以下步骤进行 按照图4连接检测回路; a 使储能逆变器处于待机状态 b 测量直流侧电压和电流数据,交流侧电压和电流数据,利用式(12)计算出待机损耗
c Pk=Ux×Ixc十Uc×Ic (12 式中: 为储能变流器待机功率损耗; P ak U 储能变流器直流侧电压值; -储能变流器直流侧电流值 Ic URe -储能变流器交流侧电压值 -储能变流器交流侧电流值
Ie 注:待机状态为储能变流器处于热备用状态
6.3.4.2空载损耗检测 空载损耗检测应按以下步骤进行 按照图4连接检测回路; a b) 使储能逆变器处于空载状态 测量直流侧电压和电流数据,利用式(13)计算出空载损耗
c ..(13 P=UxI 式中 P 为储能变流器空载功率损耗; noload Ue -储能变流器直流侧电压值; -储能变流器直流侧电流值
Ic 注:空载状态为储能变流器离网运行不带负载
6.4过载能力检测 检测应按以下步骤进行: 检测方法应满足GB/T13422规定的要求; a b 控制储能变流器交流侧电压为额定电压,交流侧电流为l10%额定电流,保持10 min 控制储能变流器交流侧电压为额定电压,交流侧电流为120%额定电流,保持1min. c 10
GB/34133一2017 6.5电能质量检测 6.5.1 电流谐波检测 检测应按以下步骤进行: 在储能变流器交流侧接人电能质量测量装置 a b 设定储能变流器在放电状态下运行 从储能变流器持续正常运行的最小功率开始,以10%的储能变流器额定功率为一个区间,每 个区间内连续测量10 0min; 按式(l4)取时间窗T
测量并计算电流谐波子群的有效值,取3s内的15个电流谐波子群有 效值计算方均根值; 计算10min内所包含的各3s电流谐波子群的方均根值; 电流谐波子群应记录到第50次,利用式(15)计算电流谐波子群总畸变率并记录
设定储能变流器在充电状态下运行,重复步骤c)~. g 注1;h次谐被子群的有效值
14 G C'ioh中 式中: -DFT输出对应的第10h十i根频谱分量的有效值; C1o 注2:谐波子群总畸变率 ×1o0% 15 rns-、/ 式中 在10min内h次谐波子群的方均根值 G G -在10min内基波子群的方均根值
6.5.2电压谐波检测 储能变流器在离网运行模式下,连接阻性负载,按照6.5.1中a)~f)的要求对电压谐波进行检测
6.5.3电流间谐波检测 检测应按以下步骤进行: 在储能变流器交流输出侧接人电能质量测量装置 a b 设定储能变流器在放电状态下运行 从储能变流器持续正常运行的最小功率开始,以10%的储能变流器额定功率为一个区间,每 个区间内连续测量10min 按式(16)取时间窗 d T 测量并计算电流间谐波中心子群的有效值,取3s内的15个电流间谐 波中心子群有效值计算方均根值 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 fD 电流间谐波测量最高频率应达到2kHz; 设定储能变流器在充电状态下运行,重复步骤c)~f)
8 注:h次间谐波中心子群的有效值 CM中 (16 式中 DFT输出对应的第10h十i根频谱分量的有效值
C+ 11
GB/T34133一2017 6.5.4电压间谐波检测 储能变流器在离网运行模式下,连接阻性负载,按照6.5.3中a)f)的要求对电压间谐波进行 检测
6.5.5闪变检测 6.5.5.1 持续运行检测 检测应按以下步骤进行: a 设定储能变流器在放电状态下运行; b 调节储能变流器无功功率输出Q=0; 在储能变流器交流侧接人满足GB/T17626.15要求的电能质量测量装置,电压互感器和电流 互感器的截止频率应不小于400Hz; 从储能变流器持续正常运行的最小功率开始,以10%额定功率为一个区间,每个区间内分别 测量三相10min短时闪变值P.,运行功率等级允许士5%的偏差
储能变流器的长时闪变值 应通过短时闪变值P,计算
检测方法应满足GB/T12326的要求; 设定储能变流器在充电状态下运行,重复步骤b)d
6.5.5.2停机操作检测 检测应按以下步骤进行: 设定储能变流器在放电状态下运行 a 调节储能变流器无功功率输出Q=0; b c 在储能变流器交流侧接人满足GB/T17626.15要求的电能质量测量装置,电压互感器和电流 互感器的截止频率应不小于1500Hz; d 测量储能变流器从100%额定功率切除过程中的短时闪变值,运行功率等级允许士5%的偏差,测 量时段T应足够长以确保停机操作引起的电流瞬变已经减弱
检测方法应满足GB/T12326的 要求; 设定储能变流器在充电状态下运行,重复步骤b)d)
6.5.6三相不平衡度检测 6.5.6.1 并网三相不平衡度 检测应按以下步骤进行 设置储能变流器工作在并网模式放电状态 a b 在储能变流器交流侧接人电能质量测量装置; 从储能变流器持续正常运行的最小功率开始,以10%的储能变流器额定功率为一个区间,每 c 个区间内连续测量10min电流数据,从区间开始利用式(17)按每3s时段计算方均根值,共计 算200个3s时段方均根植 分别记录其负序电流不平衡度测量值的95%概率大值和所有测量值中的最大值; d e 设置储能变流器工作在并网模式充电状态,重复步骤b)d) 17 ee 7慧 式中 在3s内第次测得的电流或电压不平衡度; 12
GB/34133一2017 -在3s内均匀间隔取值次数(m>6) n 6.5.6.2离网三相不平衡度 储能变流器离网运行时应按6.5.6.1中a)d)的要求检测三相电压不平衡度
6.5.7直流分量检测 检测应按以下步骤进行: 在储能变流器交流侧接人电能质量测量装置 aa b 调节储能变流器交流侧输出额定功率,连续测量并记录10min交流侧电流数据 计算10 平均直流分量值
min 6.5.8输出电压偏差检测 6.5.8.1检测回路框图 储能变流器离网电压偏差检测回路见图5
电池模拟 可调RLc Q1 储能 置或直 负载 流电源 变流器 测量装置 图5离网检测回路框图 6.5.8.2检测步骤 检测应按以下步骤进行 按照图5连接检测回路 aa b) 调节电池模拟装置模拟电池放电特性,调节储能变流器运行在离网模式
在直流输人最大电压值、空载条件下,利用测量装置测量并记录交流输出电压值
c 在直流输人最小电压值、额定输出功率条件下,设定负载分别为三相纯阻性、三相阻感性(PF d =0.7)和三相阻容性(PF=0.7),利用测量装置测量并记录交流输出电压值和相位偏差值
按式(18)计算储能变流器离网运行输出电压偏差 - U 18 U
= ×100% U 式中 U -输出电压偏差率 U -实际输出电压值,单位为伏特(V) U -额定输出电压值,单位为伏特(V
fD 在直流侧最小电压值条件下,将储能变流器交流侧任意两相分别接储能变流器额定功率33% 的阻性负载,其余一相不接负载,利用测量装置测量并记录交流侧电压值,计算交流侧电压三 13
GB/T34133一2017 相不平衡度
在直流侧最小电压值条件下,将储能变流器交流侧任意一相连接到储能变流器额定功率33% g 的阻性负载,其余两相不接负载,利用测量装置测量并记录交流侧电压值,计算交流侧电压三 相不平衡度
注，)条款适用于三相四线的储能变流器 6.5.9输出频率偏差检测 检测应按以下步骤进行 按照图5连接检测回路; a) b 调节电池模拟装置模拟电池放电特性,调节储能变流器运行在离网模式 额定输出功率条件下,设定负载分别为阻性、阻感性(PF=0.7)和阻容性(PF=0.7),利用测 c 量装置测量并记录交流输出频率值; 按式(19)计算储能变流器在离网模式下的频率偏差率
f
二N N×100% /;= N 式中: f
输出频率偏差率; 实际输出频率值,单位为赫兹(H2); 额定输出频率值,单位为赫兹(H2). fN 6.5.10电压动态瞬变值检测 检测应按以下步骤进行: 按照图5连接检测回路; a 设定储能变流器运行在离网模式,交流侧电压为额定电压 b 设定阻性负荷从20%额定功率突加到100%额定功率,记录储能变流器的输出电压波形和 数据" 按式(20)计算负荷突加时输出电压动态瞬变值; d 计算从负载突加开始至电压波动有效值恢复到电压初始有效值3%的时间 e fD 设定阻性负荷从100%额定功率突减到20%额定功率,记录储能变流器的输出电压波形 按式(20)计算负荷突减时输出电压动态瞬变值 g 计算从负载突减开始至电压波动有效值恢复到电压初始有效值3%的时间
h AU ×100% U 20 U 式中 突加或突卸负载时输出电压动态瞬变范围 U AU --突加或突卸负载后储能变流器交流侧电压有效值与额定值的最大偏差,单位为伏特(V U 交流侧额定电压,单位为伏特(V). 6.6功率控制检测 6.6.1有功功率控制检测 检测应按以下步骤进行: 14
GB/34133一2017 检测期间不应限制储能变流器的有功功率变化速度 a 按照图6的设定曲线控制储能变流器有功功率,并应在每个功率基准值上保持2min; b c 在储能变流器交流侧测量时序功率,以每0.2s有功功率平均值为一点,拟合实测功率曲线 以每次有功功率变化后的第2个1min数据计算1min有功功率平均值; d 按附录B对有功功率控制精度和响应时间进行判定
e 120 数据用于 调节 100 判斯批制 时 精度 80- 稳定 数帮用！ 送行 60 应 时 时间 %n 40- 20 时间/minm 图6有功功率控制曲线 注:P.为储能变流器额定有功功率值
6.6.2无功功率调节功能检测 6.6.2.1 无功功率输出能力检测 检测应按以下步骤进行: 调节储能变流器在正常并网方式下运行; a 5 从储能变流器持续正常运行的最小功率开始,以每10%的额定有功功率作为一个区间进行 测试; 调节储能变流器输出的感性无功功率至储能变流器感性无功功率输出限值,记录至少2个 min感性无功功率和有功功率数据; 调节储能变流器输出的容性无功功率至储能变流器容性无功功率输出限值,记录至少2个 min容性无功功率和有功功率数据; 以每0.2、数据计算一个无功功率平均值,以每0.2s数据计算一个有功功率平均值,利用所有 计算所得0.2s功率平均值绘制无功功率-有功功率特性曲线
6.6.2.2无功功率控制能力检测 检测应按以下步骤进行: 控制储能变流器的有功功率输出为50%P
; b 检测期间不限制储能变流器的无功功率变化速度
设定Q和Q为储能变流器无功功率输出 跳变限值; 按照图7的设定曲线控制储能变流器无功功率,在储能变流器交流侧测量时序功率,以每 0.2s无功功率平均值为一点,绘制功率实测曲线; 无功功率调节精度和响应时间计算见附录B 15
GB/T34133一2017 时间/minm 图7无功功率控制曲线 注:P,为储能变流器额定有功功率值;Q.为储能变流器感性无功功率跳变限值;Q.为储能变流器容性无功功率跳 变限值
6.6.3功率因数检测 检测应按以下步骤进行: 设定储能变流器在正常运行状态下; aa b)设定储能变流器输出有功功率为50%P.,调节储能变流器功率因数为0.98(超前或滞后); 记录b)中有功功率条件下储能变流器能达到的功率因数值
6.7 电网适应性检测 6.7.1频率适应性检测 检测应按以下步骤进行: 调节电网模拟装置输出电压频率在49.55Hz50.15Hz之间连续变化,设置储能变流器分别 a 运行在充电状态和放电状态,储能变流器应保持并网运行
应至少在49.55Hz、50.15H2及 49.55Hz一50.15Hz的中间值三个点进行检测
b 设置储能变流器运行在充电状态,调节电网模拟装置输出电压频率在48.05Hz49.45Hz范 围内保持至少4s,记录储能变流器运行状态及相应动作频率,动作时间
应至少在48.05Hz、 49.45Hz及48.05Hz 49.45Hz的中间值三个点进行检测
设置储能变流器运行在放电状态,重复步骤b 设置储能变流器运行在放电状态,调节电网模拟装置输出电压频率在50.25Hz~50.45Hz范 围内保持至少4s,记录储能变流器运行状态及相应动作频率、动作时间
应至少在50.25Hz、 50.45Hz及50.25Hz~50.45Hz的中间值三个点进行检测
设置储能变流器运行在充电状态,重复步骤d)
6.7.2电压适应性检测 检测应按以下步骤进行: 调节电网模拟装置输出电压在86%U,109%U,之间连续变化,设置储能变流器分别运行在 a 充电状态和放电状态,储能变流器应保持并网运行
应至少在86%U.、109%U,和86%U, 109%U,的中间值三个点进行检测
b 设置储能变流器分别运行在充电状态和放电状态,调节电网模拟装置输出电压在11%U, l19%U,范围内保持至少4s,记录储能变流器运行状态及相应动作电压,动作时间
应至少在 16
GB/34133一2017 111%U.、119%U,及111%U,119%U.的中间值三个点进行检测
设置储能变流器分别运行在充电状态和放电状态,调节电网模拟装置输出电压在121%U.保 持至少4s,记录储能变流器运行状态及相应动作电压、动作时间
6.8低电压穿越能力检测 6.8.1检测准备 检测应按以下步骤进行: 按照图8连接检测回路
a b)检测应至少选取5个跌落点,其中应包含0%U、和20%U跌落点,其他各点应在(20% 50%)U.、(50%一75%)U、(75%一85%)U、三个区间内均有分布,并按照图9曲线要求选取 跌落时间
注U为储能变流器正常运行时测量点处的标称电压值 数据果集装置 电 网 电池模拟装置 电压跌落 或直流电源 发生装置 储能变流器 升压变压器 数据采集装置 图8低电压穿越检测示意图 曲线 1.0 0.85 要求储能系统 不脱网连续运行 储他系统可 可以与电网断开连接 0.2 00.1500.625 时间/s 2.0 图g低电压穿越曲线 6.8.2空载检测 检测应按以下步骤进行 确定被测储能变流器处于停机状态; a b)调节电压跌落发生装置,模拟线路三相对称故障,电压跌落点应满足6.8.1的要求 调节电压跌落发生装置,随机模拟表2中的一种线路不对称故障,电压跌落点应满足6.8.1的 要求; d 测量并调整检测装置参数,使得电压跌落幅值和跌落时间满足图10的容差要求
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GB/T34133一2017 表2线路不对称故障类型 故障类型 故障相 单相接地短路 A相接地短路 B相接地短路 C相接地短路 两相相间短路 AB相间短路 BC相间短路 cA相间短路 两相接地短路 AB相间短路 BC相间短路 CA相间短路 土109% ,士5% 20ms 120ms 持续时间/s 图10电压跌落容差 注0%U.和20%U.跌落点电压跌落幅值容差为+5%
6.8.3负载检测 6.8.3.1负载检测应在空载检测结果满足要求的情况下进行
负载检测时电抗器参数配置、不对称故 障模拟工况的选择以及电压跌落时间选取应与空载检测保持一致 6.8.3.2负载检测步骤 检测应按以下步骤进行 调节储能变流器输出功率为0.1尸,0.3P,; a 控制电压跌落发生装置进行三相对称电压跌落; b 在升压变压器高压侧或低压侧分别通过数据采集装置记录被测储能变流器电压和电流的波 形,应至少记录电压跌落前10s到电压恢复正常后6s之间的数据 d 重复步骤a)e)1次; 控制电压跌落发生装置进行不对称电压跌落; 在升压变压器高压侧或低压侧分别通过数据采集装置记录被测储能变流器电压和电流的波 形,应至少记录电压跌落前10s到电压恢复正常后6s之间的数据: 重复步骤e)~)1次 g h) 调节储能变流器输出功率不小于0.9P,,重复步骤b)一g)
注:P为被测储能变流器额定功率
6.9防孤岛保护性能检测 6.9.1检测回路示意图 储能变流器防孤岛保护性能检测回路如图11所示 18
GB/34133一2017 测量装置 电池楼报hx VEt/Um 交流电源 被到储能 装量成直谈 电网 变流器 电源 xc a开O开 PAcOc S2 可调交流负级 图11防孤岛保护检测回路示意图 6.9.2检测步骤 检测应按以下步骤进行 按图11连接检测回路; a 闭合s1、S2,启动储能变流器
通过调节电池模拟装置,使储能变流器的输出功率PEuT等于 b 额定交流输出功率,并测量储能变流器输出无功功率Qr 调节感性负载使加载值等于Q.,并满足Q=Q×尸er=1.0×P只r; c d 调节容性负载使加载值等于Qe,并满足Qe=Qe+QL 调节阻性负载使加载值等于尸er; ee fD 调节RLC可调交流负载使流过S1的基波电流小于稳态时逆变器额定输出电流1%,无功功 率趋于零; 开断S1,利用测量装置记录从1断开至储能变流器输出电流下降并维持在额定输出电流1% 以下时的波形,计算相应时间间隔 h 根据表3中的功率偏差值要求,调整可调交流负载的电阻值、电感值和电容值,断开Sl,记录 从S1断开至储能变流器输出电流下降并维持在额定输出电流1%以下时的波形,计算相应时 间间隔; 若计算的时间呈持续上升趋势,则应继续以1%的增量扩大偏差范围,直至检测计算的时间呈 下降趋势
注1:检测过程中品质因数Q允许有不超过士0.05的偏差,即Q=1士0.05
注2，对于有自动并离网切换功能的变流器需要屏蔽自动并离网切换功能
表3防孤岛检测条件表 序号 逆变器输出功率 加载的无功 加载的有功偏差 加载的无功偏差 100 100 66 66 33 33 100 100 5 100 100 l00 100 十5 19
GB/T34133一2017 表3(续 序号 逆变器输出功率 加载的无功 加载的有功偏差 加载的无功偏差 100 100 十5 l00 100 100 十5 100 10 100 00 十5 100 100 十5 十5 66 12 66 66 13 66 66 66 14 66 15 66 16 66 66 n 66 66 66 18 66 66 19 66 66 20 66 66 66 2 33 33 33 23 33 33 33 24 25 33 33 26 33 33 21 33 33 33 28 33 29 33 33 30 33 33 37 33 33 6.10环境及安规检测 6.10.1绝缘耐压检测 6.10.1.1 介质强度检测 应按GB/T7251.1中的规定进行检测
6.10.1.2电器间隙和爬电距离检测 应按GB/T7251.1中的规定进行检测 20
GB/34133一2017 6.10.2温升检测 应按GB/T3859.1中的规定进行检测
6.10.3噪声检测 检测应按以下步骤进行: 调节储能变流器工作在额定功率状态 a 在距离设备水平位置1m处,用声级计测量储能变流器噪声,声级计测量采用A记权方式 b c 测试时至少应保证实测噪声与背景噪声的差值大于3dB,否则应采取措施使测试环境满足测 试条件要求; 当测得噪声值与背景噪声相差大于10dB时,测量值不做修正;当实测噪声与背景噪声的差值 d 在3dB10dB之间时,应按表4进行噪声值修正
表4背景噪声修正值 差值 6~10 dB 修正值 dB 6.10.4低温环境检测 应按G;B/T2423.1中规定的方法进行检测
6.10.5高温环境检测 应按GB/T2423.2中规定的方法进行检测
6.10.6湿热环境检测 6.10.6.1交变湿热环境检测 应按GB/T2423.4中规定的方法进行检测
6.10.6.2恒定湿热检测 应按GB/T2423.3中规定的方法进行检测
6.10.7外壳防护等级检测 应按GB/T4208中规定的方法进行检测
6.11保护功能检测 6.11.1 短路保护检测 检测应按以下步骤进行: 按图12连接检测回路; a b)调节储能变流器工作在正常放电模式 21
GB/T34133一2017 闭合K1(K2),使被测回路发生短路; c d) 利用测量装置记录短路电流波形与数据,记录储能变流器保护动作时间; 分别对储能变流器的相线与相线、相线与中性线(如果有、相线与地线之间进行短路保护 e 检测
电池模拟装置 储能变流器 或直流电源 K2 测量装置 Uxx 图12短路保护检测回路示意图 6.11.2极性反接保护检测 检测应按以下步骤进行 a) 将储能变流器直流输人极性反接; b) 启动储能变流器,其应能检测到反接故障并进行保护 c 记录储能变流器的状态 6.11.3直流过欠压保护检测 6.11.3.1 直流过压保护检测 检测应按以下步骤进行 按图2连接检测回路; a 5 将电池模拟装置电压调整至储能变流器直流电压额定值; c 调节储能变流器工作在放电模式输出功率为额定功率; d 调节电池模拟装置电压升至直流输人过压保护值,利用测量装置记录储能变流器直流过压动 作值和从达到直流过压时刻起到储能变流器保护动作的时间; 调节电池模拟装置电压至变流器直流电压额定值,确认储能变流器能否正常开机 e fD 调节储能变流器工作在充电模式,重复步骤d)e)
6.11.3.2直流欠压保护检测 检测应按以下步骤进行: 按图2连接检测回路; a b) 将电池模拟装置电压调整至储能变流器直流电压额定值; 调节储能变流器工作在放电模式,输出功率为额定功率 c 调节电池模拟装置电压降至直流输人欠压保护值,利用测量装置记录储能变流器直流欠压动 d 作值和从达到直流欠压时刻起到储能变流器保护动作的时间 调节电池模拟装置电压至变流器直流电压额定值,确认储能变流器能否正常开机; f 调节储能变流器工作在充电模式,重复步骤d) e
6.11.4离网过流保护检测 检测应按以下步骤进行: 设置储能变流器运行在离网模式 a 22
GB/34133一2017 b 调整电池模拟装置输出电压至储能变流器直流电压额定值; 调节储能变流器工作在放电模式,输出功率为额定功率; c d 调节可调负载,使储能变流器交流侧电流高于储能变流器交流允许最高电流值,利用测量装置 记录储能变流器交流侧过流保护动作值和从达到交流侧过流时刻起到储能变流器过流保护动 作的时间
6.11.5过温保护检测 检测应按以下步骤进行 方法一;通过模拟过温信号(将温度检测元件加热至预期的保护动作点),检验变流器的过温保 a 护功能
方法二;采用降低过温保护限值的方法来验证,但应保证温度传感器等电路在预期过电流范围 b 内的有效性 6.11.6 交流进线相序保护检测 检测应按以下步骤进行 按图2连接检测回路; a b 储能变流器上电前,使储能变流器交流进线A和B相序反接 储能变流器上电后,储能变流器应指示故障并限制储能变流器开机工作,记录储能变流器状态 和指示故障信息; d 分别使储能变流器交流进线A和C,B和C相序反接,重复步骤c). 6.11.7通讯故障保护检测 检测在储能变流器为启动状态下进行,采用故障模拟的方法使储能变流器与监控系统及电池管理 系统之间的通信发生通讯故障,检查变流器是否能可靠告警
记录告警信息和储能变流器运行状态
6.11.8冷却系统故障保护检测 检测时可按以下要求设置冷却系统故障,每次设置一个 风冷条件下;完全堵住或部分堵住进风口,记录储能少流器状态信息和检测过程中出现的异常 a 情况;堵转或断开冷却风扇,记录储能变流器状态信息和检测过程中出现的异常情况
b)水冷条件下;停止或部分限制冷却液系统工作,记录储能变流器状态信息和检测过程中出现的 异常情况
6.12电磁兼容性检测 6.12.1静电放电抗扰度检测 储能变流器可在轻载状态下运行,按照GB/T17626.2的规定并在下述条件下进行检测 试验电压:接触放电6kV,空气放电8kV; a b)测试端口:外壳整体; 每个敏感试验点放电次数;正负极性各10次,每次放电间隔至少为1s d 性能判据:B. 6.12.2电快速瞬变脉冲群抗扰度测试 储能变流器可在轻载状态下运行,按照GB/T17626.4的规定并在下述条件下进行试验 23
GB/T34133一2017 试验电压;士2kV(电源线),士1kV信号线); a b 测试端口;输人输出电源端口,信号线; c 重复频率:l00kHz; d 持续时间:1 min; 性能判据:B 6.12.3射频电磁场辐射抗扰度测试 按照GB/T17626.3的规定并在下述条件下进行试验 a 频率范围.80MHz1000MHz; b 试验场强:l0V/m(非调制); c 正弦波1kHz,80%幅度调制; d 测试端口:外壳整体; 天线极化方向;水平和垂直方向 e 性能判据:A
6.12.4浪涌(冲击)抗扰度测试 按照GB/T17626.5的规定并在下述条件下进行试验 试验电压;士2kV(共模),士1kV差模); a) b) 测试端口:输人输出电源端口、信号线 e 极性:正、负; 试验次数:正负极性各5次 d 重复率;每分钟一次 e 性能判据;B f) 6.12.5射频场感应的传导骚扰抗扰度测试 按照GB/T17626.6的规定并在下述条件下进行试验 频率范围:;0.15MHz一80MHz; a 试验场强:10V/m(非调制) b) 测试端口:输人输出电源端口、信号线 c d 正弦波1kHz80%幅度调制 扫描频率;<1%; e 性能判据:A
fD) 6.12.6发射测试 6.12.6.1传导发射 储能变流器应在满载状态下运行,按照GB4824规定并在下述条件下进行: 测试频段:150kHz30MHz; a D测试端口;输人输出电源端口、信号线; e 测试限值:按照GB4824组A类或B类限值
注，当前对于针对直流端口传导发射测试用的考核限值及人工电源网络的规范,国际上仍在讨论中;在正式标准发 布前,建议使用GB4824限值考核直流电源端口(超出人工电源网络耐压限值的端口可使用电压探头测量). 24
GB/34133一2017 6.12.6.2辐射发射 储能变流器应在满载状态下运行,参照GB4824规定并在下述条件下进行 测试频段;30MHz1000MHz; a b 测试端口:外壳整体; 测试限值:参照GB4824组A类或B类限值
c 6.13检测规则 不同运行模式的储能变流器应进行的检测项目见附录C
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GB/T34133一2017 附 录 A 资料性附录) 检测记录 直流充电性能检测 A.1.1电流误差检测、电压误差检测可按表A.1记录相关数据
表A.1电流、电压误差检测记录表 直流侧电流 直流侧电压 100%l 0%Im 10%l U Uw" Uxm 注lo为储能变流器直流侧额定电流,U为储能变流器直流侧电压输人范围的最大值,Uw为储能变流器 直流侧电压输人范围的中间值,即最接近(Uxm-Uxmm/2的整数值,Uxm为储能变流器直流侧电压输人 范围的最小值 A.1.2恒流充电稳流精度检测可按表A.2记录相关数据
表A.2恒流充电稳流精度检测 100%Im 0%lo o%lo 直流侧电流设定值 直流侧电流波动值 恒流充电稳流精度值 注:I为负载变化过程中直流电流最大波动值
A.1.3恒流充电电流纹波系数检测可按表A.3记录相关数据
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GB/34133一2017 表A.3恒流充电电流纹波系数检测表 直流侧电流 直流侧电压 100%I 50%I 10%I X,m Xm Xm Uxm 心 X XIm" w Xm Xlnmg Xm Uxa Xm Xrm xnm Xn X X s U Xiw XIp Xim 注le为储能变流器直流侧额定电流,U为储能变流器直流侧电压输人范围的最大值,Uww为储能变流器 直流侧电压输人范围的中间值,即最接近(Uxm-Uxm/2的整数值,Uxm为储能变流器直流侧电压输人 范围的最小值
x为纹波有效值系数,xm为纹波峰值系数
A.1.4恒压充电稳压精度检测可按表A.4记录相关数据
表A.4恒压充电稳压精度检测表 Uxm Umid Ua 直流侧电压设定值 直流侧电压波动值U 恒压充电稳压精度值0 注:1为负载变化过程中直流电流最大波动值
A.1.5恒压充电电压纹波检测可按表A.5记录相关数据
表A.5恒压充电电压纹波检测表 Um UmMd Uxm 直流侧电压设定值 Xvm Xt Xvm 恒压充电电压纹波系数 xm x" xnm A.2并离网切换检测 A.2.1主动并离网切换检测可按表A.G记录相关数据
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储能变流器检测技术规程GB/T34133-2017解读
随着新能源产业的快速发展，储能技术成为了新能源利用的重要手段之一。而储能变流器作为储能系统的核心部件，其稳定性和可靠性对于保障储能系统的正常运行具有重要意义。
GB/T34133-2017是我国针对储能变流器领域的检测技术规程标准，主要包括以下方面的内容：
- 储能变流器的术语和定义；
- 储能变流器的检测方法及评价指标；
- 储能变流器的测试环境、装置及操作程序；
- 储能变流器的测试报告结构及内容要求。
通过此标准，可以规范储能变流器的检测和评价方法，为储能变流器的研发和应用提供技术支撑，同时也有助于提高储能变流器的性能和可靠性。
需要注意的是，由于储能变流器具有较强的逆变功能，其测试过程存在一定的风险。因此，在进行储能变流器测试时，应当按照GB/T34133-2017规程的要求进行操作，并采取必要的防护措施，确保测试过程的安全、稳定和可靠。
总的来说，GB/T34133-2017标准对于储能变流器领域的发展和推广起到了重要的作用，我们应当积极探索和应用其中的先进技术，为促进新能源产业的健康发展做出贡献。
储能变流器检测技术规程的相关资料
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