GB/T37409-2019
光伏发电并网逆变器检测技术规范
Testingspecificationforphotovoltaicgrid-connectedinverter
- 中国标准分类号（CCS）F12
- 国际标准分类号（ICS）27.160
- 实施日期2019-12-01
- 文件格式PDF
- 文本页数36页
- 文件大小2.83M
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光伏发电并网逆变器检测技术规范
国家标准 GB/T37409一2019 光伏发电并网逆变器检测技术规范 Testingspecifieationforphotovotaiegrideomneetedinverter 2019-05-10发布 2019-12-01实施 国家市场监督管理总局 发布 国家标准化管理委员会国家标准
GB/37409一2019 目 次 前言 范围 2 规范性引用文件 术语和定义 基本规定 外观与结构检查 环境适应性测试 安全性能测试 电气性能测试 通信测试 10电磁兼容性测试 23 效率测试 26 标识耐久性测试 12 26 13包装、运输和储存 26 附录A规范性附录接触探头 2 附录B(规范性附录)接触电流测试仪 29 附录c(规范性附录功率控制响应时间及控制误差 30 附录D(规范性附录)无功电流注人的判定及计算方法 32
GB/37409一2019 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:电力科学研究院有限公司、华为技术有限公司阳光电源股份有限公司
本标准主要起草人:张军军吴福保、李臻、陈志磊陈梅,秦筏迪、刘云峰、黄晓阁、张显立,余四军、 辛凯、方振、夏烈、徐亮辉、杨青斌
GB/37409一2019 光伏发电并网逆变器检测技术规范 范围 本标准规定了光伏发电并网逆变器的外观与结构、环境适应性、安全性能、电气性能,通信、电磁兼 容性、效率、标识耐久性、包装、运输和储存方面检测的技术要求
本标准适用于并网型光伏逆变器的型式试验,出厂试验和现场试验也可参照执行
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
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GB/T3768声学声压法测定噪声源声功率级和声能量级采用反射面上方包络测量面的简 易法 GB/T4208外壳防护等级(IP代码 GB4824工业、科学和医疗(IsMD)射频设备骚扰特性限值和测量方法 GB/T4857.10包装运输包装件基本试验第10部分正弦变频振动试验方法 GB/T6461 金属基体上金属和其他无机覆盖层经腐蚀试验后的试样和试件的评级 GB/T9254信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法 GB:/T12325电能质量供电电压偏差 GB 14549 电能质量公用电网谱放 电能质量三相电压不平衡 GB 15543 159l5电能质量电力系统频率偏基 GB 16404声学声强法测定噪声源的声功率级第1部分;离散点上的测量 GB 低压系统内设备的绝缘配合第1部分;原理、要求和试验 16935.1 试验和测量技术静电放电抗扰度试验 17626.2电磁兼容 试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验 17626.3电磁兼容 CR 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验 17626.4电磁兼容 试验和测量技术 17626.5电磁兼容试验和测量技术浪涌(冲击)抗扰度试验 GB 17626.6电磁兼容试验和测量技术射频场感应的传导骚扰抗扰度 GB GB/T17626.8电磁兼容 试验和测量技术工频磁场抗扰度试验 GB/T17627.2低压电气设备的高电压试验技术第二部分;测量系统和试验设备 互感器第2部分;电流互感器的补充技术要求 GB20840.2 GB20840.3互感器第3部分;电磁式电压互感器的补充技术要求 GB/T37408光伏发电并网逆变器技术要求 NB/T32008光伏发电站逆变器电能质量检测技术规程 NB/T32010光伏发电站逆变器防孤岛效应检测技术规范 NB/T32032光伏发电站逆变器效率检测技术要求
GB/T3740g一2019 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件
3.1 er-fregueneyregulatingcoefficient 一次调频系数primarypowe K 在系统出现频率偏差时,表征逆变器有功功率变化量与系统频率变化量的比值
计算方法如式(1 所示
P/P、 K=一 N 式中 A！ 逆变器输出有功功率的变化量,单位为千瓦(kw); P、 逆变器额定有功功率,单位为千瓦(kW); A1 系统频率的变化量,单位为赫兹(Hz); fN 系统额定频率,单位为赫兹(Hz). 3.2 无功调压系数reactivepowervoltageregulatingcoerrieient K、 当逆变器交流输出侧出现电压偏差时,逆变器无功功率变化量与交流输出侧电压变化量的比值
计算方法如式(2)所示 Q/P K， .(2 U/U、 式中 AQ -逆变器输出无功功率的变化量,单位为千瓦(kw); P 逆变器额定有功功率,单位为千瓦(kw); 逆变器交流侧电压变化量,单位为赫兹(H2) U U 逆变器标称电压,单位为赫兹(Hz)
基本规定 4.1测试项目 逆变器测试项目应包括外观与结构检查、环境适应性测试、安全性能测试、电气性能测试,通信测 试、电磁兼容性测试,效率测试、标识耐久性测试、包装测试、输运和储存测试等
4.2测试环境条件 逆变器测试的环境条件应满足下列要求 环境温度:15C40C; aa b) 环境相对湿度;<90%; 海拔高度:2000m以下
4.3电网背景噪声 逆变器测试的电网背景条件应满足下列要求:
GB/37409一2019 电压谐波总畸变率及各次谐波在10min内测得的方均根值应满足GB/T14549的规定; a b 电网频率在10s内测得的平均值的偏差应满足GB/T15945的规定 电网电压在10min内测得的方均根值的偏差应满足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; 测试电流谐波时,电网电压谐波总畸变率不应大于1.5%
e 外观与结构检查 使用目测方法,检查被测逆变器是否满足下列要求 -标牌、标识、标记完整清晰; -外观及结构无明显变形,油漆或电镀应牢固,平整,无剥落、锈蚀及裂痕等现象; -机架面板应平整,文字和符号要求清楚、整齐,规范、正确 开关灵活可靠
环境适应性测试 6.1测试设备 环境适应性测试使用的试验箱应满足下列要求 a 温度波动度:士1C; b)温度均匀度;<2C 温度偏差;士2C; ce 相对湿度偏差;士3%(>75%)或土5%(<75%)
d 6.2低温工作测试 测试步骤如下 逆变器无包装,不通电放置于试验箱中,调节试验箱温度至i aa 待温度平衡后通电保持额定功率或逆变器规定的最大功率运行2h b 试验后在室温下恢复2h
c 注对于户内I型逆变器,为0与逆变器最低运行环境温度两者取最低值;对于户内I型及户外型逆变器, 为一20与逆变器最低运行温度两者取最低值
6.3高温工作测试 测试步骤如下: 逆变器无包装、不通电放置于试验箱中,调节试验箱温度至ta; a b 待温度平衡后通电保持额定功率或逆变器制造商规定的最大功率运行2h; 试验后在室温下恢复2h
c 注，对于户内I型逆变器,为40C与逆变器最高运行温度两者取最高值;对于户内l型及户外型逆变器,为 0C与逆变器最高运行温度两者取最高值
6.4恒定湿热存储测试 测试步骤如下: a 逆变器无包装、不通电放置于试验箱中,调节试验箱温度至s,相对湿度为95% b 待温度平衡后保持48h;
GB/T37409一2019 试验后在标准大气条件下恢复2h
c 注:对于户内I型逆变器,l
为40";对于户内型及户外型逆变器，l为50C
6.5盐雾测试 测试步骤如下 a)逆变器无包装,不通电放置于试验箱中,调节试验箱温度至40,相对湿度为95%; 使用浓度5%、温度15C一35C氧化钠溶液喷雾逆变器2h后贮存22h: b 以喷雾试验和贮存组成一个循环,试验进行144h完成6个循环; c d 根据不同严酷等级进行,选择测试循环及贮存周期; 测试后取出试验样件并清洗,在室温下放置2h
6.6防护等级测试 逆变器防护等级测试应按照GB/T4208中规定的测试方法进行测试
安全性能测试 7.1可触及性测试 7.1.1测试设备 可触及性测试使用的试验指A、试验针和试验探头应满足附录A的要求,试验指B应满足 GB/T4208中IP3X试验指的要求
7.1.2测试步骤 测试步骤如下 a) 移除不用工具即可拆除的附件; b 使用试验指和试验针在不额外施力的情况下对开孔进行各个方向的测试 使用试验指不能进人开孔时,再用试验探头施加30N的力进行测试,如果试验探头能够进人 开孔,再用试验指用30N的力重复测试; d 使用试验指B在偏离垂直方向士5"的范围内对外壳顶部的开孔进行测试 e 对于无需工具即可断开的连接器或连接端子,连接器或连接端子在断开前和断开后均应进行 测试
7.2保护连接测试 7.2.1测试设备 接地电阻测试仪测量精度;士0.01Q
7.2.2测试步骤 测试步骤如下 测试设备宜选取距离保护接地端子最远端的金属导体 a 在逆变器不带电的工况下,断开接地端子与外部接地线之间的保护连接 b 将接地电阻测试仪的两极分别接在保护接地端子和可接触导电部位 c d 试验电流应为过电流保护值2倍和32A中的较大值; 试验电流持续时间见表1 e
GB/37409一2019 fD 测量保护连接的电阻值或电压降
表1保护连接试验持续时间 过电流保护装置等级 试验持续时间 min <16 1630 3160 61~100 101~200 >200 10 7.3绝缘强度测试 7.3.1测试设备 绝缘强度测试仪应满足GB/T17627.2的要求
7.3.2测试步骤 测试步骤如下 测试前应该断开过电压保护器件(如压敏电阻等》. b在被测逆变器如下位置施加测试电压 连接一起的主电路所有接线端子和外壳或安装板之间,基本绝缘隔离的两电路之间 加强绝缘隔离的两电路之间
测试电压的波形为50HHz标准正弦波形,测试时间为60s,如果试验路径中有电容器,试验可 采用直流电压,直流电压值应等于规定的交流电压峰值
逆变器中与电网直接连接的电路的 试验电压见表2,不与电网直接连接的电路的试验电压见表3
表2与电网直接连接的电路的试验电压 带保护隔离的电路的型式试验电压值 带基本绝缘的电路的型式试验电压值 电路可接触表面(导电或非导电,但不连接 系统电压 到保护接地)的型式试验电压值 交流电压 交流电压 直流电压 直流电压 有效值 有效值 50 1250 1770 2500 3540 100 1300 1840 2600 368o 150 1350 1910 2700 3820 300 1500 2120 3000 4240 600 1800 3600 5090 2545 1000 2200 3110 4400 6220 注:允许插值
GB/T3740g一2019 表3不与电网直接连接的电路的试验电压 带保护隔离的电路的型式试验电压值 带基本绝缘的电路的型式试验电压值 电路可接触表面(导电或非导电,但不连接 到保护接地)的型式试验电压值 工作电压(重复峰值) 交流电压 交流电压 直流电压 直流电压 有效值 有效值 <71 80 1l0 160 220 141 160 225 320 450 212 240 340 480 680 330 380 530 760 1100 700 440 500 1000 1400 600 680 960 1400 1900 1000 1100 1600 2200 3200 1600 1800 2600 2900 4200 注:允许插值
7.4局部放电测试 7.4.1测试设备 局部放电测试仪应满足GB/T16935.1要求
7.4.2测试对象 被测逆变器中承受可重复峰值电压大于700V且电压应力大于1kV/mm的双重绝缘和加强绝缘 部位
7.4.3预处理 局部放电试验预处理应满足GB/T16935.1中的要求
7.4.4测试步骤 测试步骤如下 a 在被测零部件的两端使用局部放电测试仪施加试验电压,测试电压的波形为50Hz正弦波,峰 值和有效值之比为1.414×(1士3%); b 试验电压从低于额定放电电压U开始,逐渐升高至1.875U并维持5s,逐渐降低到1.5Um 的1.5倍并维持15s
测量15s内局部放电量,试验电压有效值波形见图1
GB/37409一2019 1.875 1.5 15s 注:额定放电电压Um是指被绝缘隔离的每个电路的可重复峰值电压之和
图1局部放电测试电压波形 7.5接触电流测试 7.5.1测试设备 接触电流测试仪应满足附录B的相关要求
7.5.2测试步骤 测试步骤如下: a 逆变器断开所有外部接地线,将接触电流测试仪输人侧A端连接到被测逆变器的接地端子， 输人侧B端与外部接地导线连接; b)对于连接中性点接地系统的逆变器,测试中应保持中性点接地状态,对于连接中性点悬浮系统 的逆变器,测试时中性点通过1kQ电阻与地连接,对于连接一角接地系统的逆变器,测试时应 依次模拟每相接地进行测试,取最大值作为测试结果; 设置被测逆变器运行在额定功率下; d 使用接触电流测试仪测量接触电流有效值
7.6脉冲电压测试 7.6.1测试设备 脉冲电压测试仪应满足GB/T17627.2的要求,产生的脉冲电压峰值精度:士5%
7.6.2测试步骤 测试步骤如下: a 将逆变器同一电路的带电导体连接在一起
b 断开保护阻抗(除非要求测试),断开包括保护接地连接在内的所有外部连接电路
c 断开逆变器的保护接地,在如下位置施加脉冲电压 跨接基本绝缘、附加绝缘的两电路之间以及电路与接地导体之间; 跨接加强绝缘的两电路之间以及电路与不接地导体之间
d 电压波形为1.2/50s的脉冲电压波形,电压值见表4 测试3次后更换试验电压正负极性,再次测试3次,每次试验电压的时间间隔不应小于1s、
GB/T3740g一2019 注同一电路包含但不限于下列电路 交直流不隔离的交流输出端和直流输人端 交直流隔离的交流输出端; 交直流隔离的直流输人端; -通信电路 控制电路
表4脉冲试验电压 过电压等级l,不直接连接到电网的电路 过电压等级,直接连接到电网的电路及 及周边之间的绝缘的脉冲耐受电压 周边之间的绝缘的脉冲耐受电压 系统电压 基本绝缘或附加绝缘 加强绝缘 基本绝缘或附加绝缘 加强绝缘 50 800 500 800 1500 100 800 150o0 1500 2500 150 1500 2500 2500 4000 300 2500 4000 4000 6000 600 4000 6000 6000 8000 1000 6000 8000 8000 12000 允许插值 不准许插值 7.7存储电荷放电测试 7.7.1测试设备 数据采集装置的电压测量精度:0.2%
7.7.2测试步骤 测试步骤如下 aa 设置逆变器在最高直流输人电压的工况下待机保持10min b)依次断开交流输出侧断路器、直流输人侧断路器; c 使用数据采集装置采集测试端口的电压波形，记录应包含从断路器断开前3s到电压接近为 零的数据; d 计算被测逆变器从直流断路器断开到端口放电至决定性电压等级A或存储能量低于20」的 放电时间
注测试端口包括但不限于直流正负极,直流正负极对地,交流相与相之间,交流相对地及维修人员可能接触的内 部电容
7.8温升测试 7.8.1测试设备 温度测试仪精度:士1C
7.8.2 测试步骤 测试步骤如下
GB/37409一2019 确定被测逆变器的温度测量点 a b 分别在额定输出功率时最高工作温度和降额输出工况的最高温度两个环境温度下进行测量 对于最高工作温度为50C的逆变器,试验可在0C50C之间的任意环境温度下进行,对于 最高工作温度为50c以上的逆变器,测试应在工作最高温度的环境条件下进行 d 测试时每隔半小时取一次温度数据,连续3次同一位置温度变化不超过士1C时,则认定在逆 变器稳定运行工况下; 记录温度测量结果',以/='十公'对最终温度测量结果进行修正
注:！为逆变器最高工作温度减去测试环境温度
7.9稳定性测试 7.9.1测试设备 测力仪的测量精度:士0.5%
7.9.2测试步骤 7.9.2.1落地式逆变器 测试步骤如下: 将被测逆变器从正常垂直位置向各方向倾斜10; a 对逆变器顶部或距地面2m处(如果设备高度不低于2m),沿任意方向(除向上)施加250N b 与逆变器重力20%的力两者较小值 用800N的向下作用力施加在能产生最大力矩的位置;如水平工作面、明显突出且距离地面小 于1m的其他表面等; d)对于固定安装在地面的落地式逆变器无需进行测试
7.9.2.2壁挂式逆变器 对已安装逆变器的安装支架施加逆变器自重三倍的力,力的方向沿重心处垂直向下,试验力在 10s内从零逐渐增加到预定大小,并保持1min. 5s 7.10搬运测试 7.10.1测试设备 测力仪的测量精度;士0.5%
7.10.2测试步骤 测试步骤如下: 对搬运手柄70mm宽范围内均匀施加大小等于逆变器重力4倍的力 aa b 当逆变器采用多个手柄搬运时,力应按正常使用的比例分配到各个手柄上; 力应逐渐增加,10s后达到预定大小并保持1min. c 7.11短路保护 7.11.1测试设备 测试设备应满足下列要求 -光伏方阵模拟器应能模拟光伏方阵的I-V特性和时间响应特性,输出功率允许偏差不应大于
GB/T3740g一2019 额定值的士2%; -短路开关3相短路的时间差不应大于101 ms 交流阻抗电抗值与电阻值之比应大于3 7.11.2测试电路 逆变器短路保护测试电路示意图见图2
逆变器 阻抗L 光伏方阵 按入电网 模拟器 短路开关 图2逆变器短路保护测试电路示意图 7.11.3测试步骤 测试步骤如下 a)逆变器直流输人侧接人光伏方阵模拟器,交流输出侧通过阻抗L接人电网; 将短路开关接人逆变器交流输出侧 b) 调节光伏方阵模拟器使得被测逆变器运行在额定功率条件下 c d 操作短路开关使得逆变器交流输出侧发生相-中性点(单相逆变器)或三相之间(三相逆变器 发生短路故障 检测逆变器是否断开交流侧回路并记录从三相短路开关闭合到逆变器输出电流为0的时间
7.12噪声测试 7.12.1测试设备 半消音室背景噪声应不大于30dBA,噪声测试仪精度不应大于士1dBA
7.12.2测试步骤 测试步骤如下 a 测量半消声室的背景噪声一声压级; b)将被测逆变器放置在半消声室内,设置被测逆变器工作在额定工况下或风扇转速调节到逆变 器要求的最大转速; 在被测逆变器周围布置噪声点,传感器位于各个面中心的位置(除底面),距离设备各面距离 m,布点位置见图3; d 按照GB/T3768或GB/T16404规定的方法记录逆变器发出的最大声压级 10
GB/37409一2019 测试点1 测试点5 测试点2， 测试点3 测试点4 被测逆变器 图3测试布点位置 7.13光伏方阵绝缘阻抗检测能力测试 7.13.1测试设备 测试设备应满足下列要求 光伏方阵模拟器应能模拟光伏方阵的I-V特性和时间响应特性,输出功率允许偏差不应大于 额定值的士2%; 可调电阻调节精度:lkQ. 7.13.2测试电路 光伏方阵绝缘阻抗检测能力测试电路示意图见图4
逆变器 光伏方阵 按入电网 模报器 接地开关 可调电阳 图4绝缘阻抗检测能力测试电路示意图 7.13.3测试步骤 测试步骤如下: 11
GB/T3740g一2019 /30 将可调电阻的阻抗调节为90%VF/ a mA; D)闭合接地开关,使逆变器的直流输人的“十”级或“-”级通过可调电阻接地; c 调节光伏方阵模拟器输出的直流电压为被测逆变器的额定直流输人电压值 d)检测逆变器是否并网,检测逆变器是否指示故障状态
注:Vm为被测逆变器直流输人最大电压
7.14光伏方阵残余电流检测能力测试 7.14.1测试设备 测试设备应满足下列要求 -光伏方阵模拟器应能模拟光伏方阵的1-V特性和时间响应特性,输出功率允许偏差不应大于 额定值的士2%; 可调电阻调节精度;1kQ. 7.14.2测试电路 光伏方阵残余电流检测能力测试电路示意图见图5
逆变器 光伏力阵 接入电网 模拟器 接地开关 可调电阳 图5残余电流检测能力测试电路示意图 7.14.3连续残余电流测试步骤 连续残余电流测试步骤如下 关闭被测逆变器方阵绝缘阻抗检测能力的功能 a b 调节光伏方阵模拟器使被测逆变器在最高直流输人电压的工况下工作在额定功率 将可调电阻的阻抗调节为Vrv/10m.A; c d 闭合接地开关,使逆变器的直流输人的“十”级或“一”级通过可调电阻接地; 逐步降低可调电阻的电阻值直至逆变器与电网断开连接 e f 记录被测逆变器残余电流保护装置动作时的电流值
注:Vm为被测逆变器直流输人最大电压
7.14.4突变残余电流测试步骤 突变残余电流测试步骤如下: 关闭被测逆变器方阵绝缘阻抗检测能力和连续残余电流检测能力的功能 a b) 调节光伏方阵模拟器使被测逆变器在最高直流输人电压的工况下工作在额定功率; 12
GB/37409一2019 /30mA.,Vmm 分别将可调电阻的阻抗调节为Vmm/ /60mA、,Vr/150mA; c d)闭合接地开关,使逆变器的直流输人的“”级或“-”级通过可调电阻接地; 记录从接地开关闭合到被测逆变器与电网断开的时间
e 注:Vr为被测逆变器直流输人最大电压
电气性能测试 8.1检测设备 8.1.1光伏方阵模拟器 光伏方阵模拟器应能模拟光伏方阵的I-V特性和时间响应特性,输出功率允许偏差不应大于额定 值的士2%
8.1.2电网模拟装置 电网模拟装置应能模拟公用电网的电压与频率的扰动,并满足以下技术条件: 与逆变器连接侧的电压谐波应小于GB/T14549中谐波允许值的50%; a b 具备功率双向流动的能力,对电网的安全性不应造成影响 向电网注人的电流谐波应小于GB/14549中谐波允许值的50%; c d 正常运行时,电网模拟装置的输出电压基波偏差值应小于0.2%; e 正常运行时,电网模拟装置的输出频率偏差值应小于0.01Hz,可调节步长至少为0.05Hz; 正常运行时,三相电压不平衡度应小于1%,相位偏差应小于1% 响应时间应小于0.02s
g 8.1.3低电压故障发生装置 低电压故障发生装置宜采用无源装置,测试装置结构见图6,测试装置应满足下述要求 装置应能模拟0%U
90%U
三相对称电压跌落、相间电压跌落和单相电压跌落 a b 电抗器X和X
的电抗值与电阻值之比(X/R)应至少大于3 点三相对称短路容量应为被测逆变器额定有功功率的3倍以上; c A d 模拟电压跌落和电压恢复时,电压阶跃时间应小于20" ms
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GB/T3740g一2019 接逆变器 接电网 说明: L -限流电抗器 -短路电抗器 L -旁路断路器; -短路断路器
图6低电压故障发生装置示意图 8.1.4高电压故障发生装置 高电压故障发生装置宜采用无源装置,测试装置结构见图7,测试装置应满足下述要求 装置应能模拟0%U,一130%U
三相对称电压拍升 a 眼流电抗器L的电抗值与电阻值之比应至少大于3 b A点三相对称短路容量应为被测逆变器额定有功功率的3倍以上; c 模拟电压抬升和电压恢复时,电压阶跃时间应小于20ms
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GB/37409一2019 接逆变器 接电网 说明 限流电抗器; 升压电容器; 阻尼电阻器; S 旁路断路器; S 短路断路器 图7高电压故障发生装置示意图 8.1.5防孤岛测试装置 测试装置应满足下列要求 负载应使用无感电阻、低耗电感和具有低串联有效内阻和低串联有效电感的电容器 a b 当使用铁心电抗器,在标称电压条件下工作时,电感电流总谐波失真率(THD)不应超过2%; 检测装置也可使用类似的负载源例如电子负载,但应能保证测试结果与真实负载一致
c 8.1.6电气性能测量装置 电压互感器/传感器、电流互感器/传感器和数据采集装置的精度等级见表5
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,传感器响应时间不应大于100; 数据采 S
集装置的采样频率不应小于10kHz,带宽不应小于10kHz,频率测量精度应至少达到0.01Hz
表5测量设备仪器规格要求 设备仪器 准确度要求 0,.5(0,2")级 电压互感器/传感器 电流互感器/传感器 0,.5(0,2")级 数据采集装置 0.2级 0.2级为电能质量测量时的准确度要求
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GB/T3740g一2019 8.2检测电路 逆变器型式试验检测接线图见图8. 电网模拟装置 光伏递变器 变压器可选 光伏方阵 低电压故障发生装置 模拟器 高电压故障发生装置 数据采集装置 多 防狐出检渊转置 图8型式试验检测接线图 8.3有功功率 8.3.1有功功率容量 测试步骤如下 按照图8连接相关的检测装置与被测逆变器,闭合开关S a 调节光伏方阵模拟器使逆变器输出有功功率达到1.1P、并保持运行30min; b) c 使用数据采集装置记录逆变器交流侧电压与电流,计算有功功率平均值; 观察逆变器运行状态
d 8.3.2有功功率控制 8.3.2.1给定值控制 测试步骤如下 按照图8连接相关的检测装置与被测逆变器,闭合开关S; a b 调节光伏方阵模拟器使逆变器输出有功功率达到额定值Ps; 应按照图9的设定曲线控制逆变器输出有功功率,并在每个功率控制目标值上保持2m c min: d 使用数据采集装置记录逆变器交流侧电压与电流,每0.2s计算有功功率平均值,以0.2s为一 个点绘制有功功率实测曲线 按照附录C的要求计算响应时间,以每个功率段区间内后1min的实测数据计算控制误差
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GB/37409一2019 120 100 数据用于判 国节时间前找制精度 80 数据用于判稳定运行 时间 60 断响应时间 40 20 0 1 时间/min 注:P为被测逆变器的额定有功功率值
图9有功功率控制曲线 8.3.2.2启停机控制 测试步骤如下 按照图8连接相关的检测装置与被测逆变器,闭合开关S a 调节逆变器分别正常启动至额定输出功率,再从额定输出功率至停机 b 使用数据采集装置分别记录启动和停机过程中逆变器交流侧有功功率,以每0.2s有功功率平 均值为一点,绘制实测曲线; 以时间轴为横坐标,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 d 率变化曲线
8.3.2.3一次调频控制 测试步骤如下: 按照图8连接相关的检测装置与被测逆变器,闭合开关S; a b 调节光伏方阵模拟器使逆变器在标称频率和标称电压条件下分别运行10%P、30%P、和 70%尸、90%尸、两种工况下,设置逆变器的一次调频系数K为20; 调节电网模拟装置在标称电压下,输出频率按照表6设置频率,频率阶跃时间不应大于20n ms， 频率保持时间不应小于30s; 通过数据采集装置记录频率变化过程中逆变器交流侧电压与电流的数据,每0.2s计算有功功 率平均值; 按照附录C的要求计算一次调频控制响应时间、调节时间,有功功率稳态均值和控制误差
17
GB/T3740g一2019 表6 -次调频测试点 频率 序号 频率阶跃波形 Hz 50.5 50.3 50.l 49.9如适用 49.7(如适用 49.5(如适用) 8.4无功功率 8.4.1无功功率容量 测试步骤如下 按照图8连接相关的检测装置与被测逆变器,闭合开关 a b) 调节光伏方阵模拟器使逆变器输出有功功率达到额定值尸、 调节光伏方阵模拟器使逆变器输出有功功率达到100%P\,90%P\.80%尸、、70%尸、.60% c %P,10%P尸、的工况下,调节逆变器运行在输出最大感性 P、50%P、40%P、30%P、20 无功功率工作模式下; d 使用数据采集装置记录2min无功功率,计算2min内无功功率的平均值; 调节光伏方阵模拟器使逆变器输出有功功率达到100%P,90%PN,80%P、70%P,60% P,50%P,40%P,30%P,20%P、10%P、的工况下,调节逆变器运行在输出最大容性 无功功率工作模式下; fD 使用数据采集装置记录2min无功功率,计算2min内无功功率的平均值; 以有功功率为横坐标,无功功率为纵坐标(感性为正,容性为负),绘制逆变器功率包络图
日 8.4.2无功功率控制 8.4.2.1电压/无功控制 测试步骤如下 按照图8连接相关的检测装置与被测逆变器,闭合开关S; a 设置电网模拟装置使逆变器交流出口侧的电压为U, b) 设定被测逆变器输出有功功率为50%P、,无功调压系数K、为2: 在标称赖率条件下,调节电网模拟装置,使输出电压从额定值分别阶跃至91%U.、395%U
和 d 05%U.、109%U
保持至少2min后恢复到额定值; 使用数据采集装置在逆变器交流侧记录无功功率,以每0.2s无功功率平均值为一点,记录实 测曲线; fD 按照附录C的要求计算无功功率控制的功率控制误差和响应时间
8.4.2.2 恒无功功率控制 测试步骤如下 18
GB/37409一2019 按照图8连接相关的检测装置与被测逆变器,闭合开关S; a b 设定被测逆变器输出有功功率为50%P 按照图10的设定曲线控制逆变器输出的无功功率 c d)使用数据采集装置在逆变器交流侧记录无功功率,以每0.2s无功功率平均值为一点,记录实 测曲线 按照附录C的要求计算响应时间,以每个功率段区间内后1min的实测数据计算控制误差
时间/min 响应时间 稳定运行时间 数据用于判 数据用于判 所控制精度 断响应时间 注.Q，和Q为8.4.1测量所得的50%尸工况下,逆变器输出的最大感性无功和最大容性无功 图10无功功率控制曲线 8.4.2.3恒功率因素控制 测试步骤如下 按照图8连接相关的检测装置与被测逆变器,闭合开关s; a b设定被测逆变器输出有功功率为50%P、 c 按照图l1的设定曲线控制逆变器输出的无功功率; 》使用数帮采集装置在道变器交流树记录无功功率.以每02
无功功率平均值为一点.记录实 测曲线; 按照附录C的要求计算响应时间,以每个功率段区间内后1min的实测数据计算控制误差 19
GB/T3740g一2019 功半 因素 0,90 0.95 0.98 -0,98 稳定 响应云行 -0.95 付时间 -0.90 数据用于为 数据用于判 海响应时间 断控制精度 0 11 12131415161718 时间/minm 图11功率因数控制曲线 8.5电能质量 逆变器电能质量检测应符合NB/T32008的要求
8.6故障穿越 8.6.1低电压穿越 测试步骤如下 按照图8连接相关的检测装置与被测逆变器,闭合开关S.; a D)检测应至少选取5个跌落点,并在0%U
GB/37409一2019 表7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 相间短路 A 两相接地短路 AB接地短路 WC接地短路 cA接地短路 8.6.2高电压穿越 测试步骤如下: a 按照图8连接相关的检测装置与被测逆变器,闭合开关S; b 至少在115%U、
GB/T3740g一2019 和46.55Hz~46.95Hz之间的任意值保持至少5s后恢复到额定值; 在标称电压条件下,调节电网模拟装置,使输出频率从额定值分别阶跃至47.05HHz、47.45HHz 和47.05HHz47.45Hz之间的任意值保持至少20、后恢复到额定值; 在标称电压条件下,调节电网模机装置 d ,使输出频率从额定值分别阶跃至47.55Hz、47.95H2 和47.55Hz一47.95Hz之间的任意值保持至少 min后恢复到额定值 在标称电压条件下,调节电网模拟装置,使输出频率从额定值分别阶跃至48.05Hz、48.45Hz 和48.05Hz一48.45Hz之间的任意值保持至少 min后恢复到额定值; 在标称电压条件下,调节电网模拟装置,使输出频率从额定值分别阶跃至48.55Hz50.45Hz 和48.55Hz50.45Hz之间的任意值保持至少10 min 后恢复到额定值; 在标称电压条件下,调节电网模拟装置,使输出频率从额定值分别阶跃至50.55Hz50.95HHz 和3.H一50.95H之间的任意值保持了mm后恢复到额定值" h)在标称电压条件下,调节电网模拟装置,使输出频率从额定值分别阶跃至51.05Hz,51.45H2 和51.05Hz一51.45Hz之间的任意值保持30s后恢复到额定值 观察逆变器运行状态
8.7.3电能质量适应性 测试步骤如下 按照图8连接相关的检测装置与被测逆变器,闭合开关S; a b 调节电网模拟装置,使逆变器交流侧的电压谐波值达到GB/T14549的限值并保持至少 20min后恢复到额定值,电压谐波应包含奇次谐波和偶次谐波,谐波次数宜使用2次8次; 调节电网模拟装置,升高或降低单相或两相电压使逆变器交流侧的三相电压不平衡度达到 GB/T15543的限值并保持至少20min后恢复到额定值; 观察道变器运行状态
d 8.8防孤岛保护 逆变器防孤岛保护检测应按照NB/T32010中规定的检测方法进行检测
8.9恢复并网 测试步骤如下 按照图8连接相关的检测装置与被测逆变器,闭合开关S; a b 设置被测逆变器的恢复并网时间为60s 调节电网模拟装置,在标称频率工况下使逆变器交流出口侧电压超出正常范围使得逆变器与 c 电网断开连接; 调节电网模拟装置,使逆变器交流出口侧电压恢复到正常工作范围 d e)使用数据采集装置记录从电压恢复正常范围到逆变器恢复并网运行的时间 设置被测逆变器的恢复并网时间为5min; 调节电网模拟装置,在标称电压工况下使逆变器交流出口侧频率超出正常范围使得逆变器与 电网断开连接; h)调节电网模拟装置,使逆变器交流出口侧频率恢复到正常工作范围 使用数据采集装置记录从电压恢复正常范围到逆变器恢复并网运行的时间
g 通信测试 测试步骤如下 22
GB/37409一2019 将逆变器通过通信转接模块或直接与PC机(上位机)连接 a b 检查上位机软件能否采集逆变器电压电流数据等实时数据 检查上位机软件能否控制逆变器的开关机,控制输出有功,无功输出功率
c 10电磁兼容性测试 10.1电磁骚扰测试 10.1.1 传导骚扰 10.1.1.1 测试设备 交直流端口测试设备应满足GB4824的要求,通信端口测试设备应满足GB/T9254的要求
10.1.1.2测试步骤 测试步骤如下: 被测设备布置要求应满足GB4824的要求
壁挂式逆变器应使用木质挂架,逆变器底部对多 考地平面垂直高度0.8m,线缆自然下垂
测试前关闭带有主动发射通信装置,按照典型应用要求配置有线通信/控制功能 b 应按照GB4824规定的方法测试交直流端口传导骚扰值,应按照GB/T9254规定的方法测试 电信端口有线网络端口和信号/控制端口(仅针对实际使用长度大于30m)的传导骚扰值,测 试应至少包含以下典型工况 额定输出功率,额定交流电压,额定功率MPPT最低直流电压; 额定输出功率,额定交流电压,额定功率MPPT最高直流电压; 额定输出功率,额定交流电压,额定直流电压; 空载待机状态,额定交流电压,直流无输人
10.1.2辐射骚扰 0.1.2.1测试设备 辐射骚扰的测试设备应满足GB4824的要求
10.1.2.2测试步骤 测试步骤如下: 被测设备布置要求应满足GB4824的要求
壁挂式逆变器应使用木质挂架,逆变器底部对参 a 考地平面垂直高度0.8nm,线缆自然下垂
应按照图12的方法在参考地平面或辅助设备侧布置共模吸收装置进行去耦,在测试结果中记 录共模吸收装置的相关参数
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GB/T3740g一2019 交流电缆 受试设备 直流电缆 受试设备 共模吸收装置 0.8mm 共模吸收装置 接地线 直流电缆 交流电缆 图12壁挂式逆变器辐射骚扰测试布置图 c 测试前关闭带有主动发射通信装置,按照典型应用要求配置有线通信/控制功能
d 应按照GB4824中规定的方法测试辐射骚扰值;当逆变器的圆柱体测试区域尺寸直径超过 .2m或高超过1.5m时,应使用10m及以上测试距离并对测量数据进行归一化处理
测试 应至少包含以下典型工况 -额定输出功率,额定交流电压,额定功率MPPT最低直流电压 -额定输出功率,额定交流电压,额定功率MPPT最高直流电压; -额定输出功率,额定交流电压,额定直流电压; 空载待机状态,额定交流电压,直流无输人
0.2抗扰度测试 10.2.1静电放电抗扰度 10.2.1.1测试设备 静电放电抗度测试设备应满足GB/T17626.2的要求
10.2.1.2测试步骤 测试步骤如下 应按照GB/T17626.2中的规定要求并应按照逆变器典型安装方式要求进行布置
壁挂式逆 a 变器应使用木质挂架,逆变器底部对参考地平面垂直高度0.8m,线缆自然下垂
b 在被测逆变器正常运行工况下采用GB/T17626.2规定的方法进行测试
0.2.2射频电磁场辐射抗扰度 10.2.2.1测试设备 射频电磁场辐射抗扰度测试设备应满足GB/T17626.3的要求
10.2.2.2测试步骤 测试步骤如下 按照GB/T17626.3中的规定要求并应按照逆变器典型安装方式要求进行布置,壁挂式逆变 a 器应使用木质挂架,逆变器底部对参考地平面垂直高度0.8m,线缆自然下垂; b 在被测逆变器正常运行工况下采用GB/T17626.3规定的方法进行测试并满足下列要求 测试频段:80MHz6000MHz; 24
GB/37409一2019 调制方式:AM1kHz80%
0.2.3电快速瞬变脉冲群抗扰度 10.2.3.1 测试设备 电快速瞬变脉冲群抗扰度测试设备应满足GB/T17626.3的要求
10.2.3.2测试步骤 测试步骤如下 按照GB/T17626.4中的规定要求并应按照逆变器典型安装方式要求进行布置
壁挂式逆变 a 器应使用木质挂架,逆变器底部对参考地平面垂直高度0.1m,线缆自然下垂
在被测逆变器轻载的正常运行工况下采用GB/T17626.4规定的方法进行测试并满足下列 b 要求: 测试端口:输人输出电源端口、有线网络端口和信号/连接长度大于3m的控制端口; 重复频率:5kHz和100kHz
10.2.4浪涌(冲击)抗扰度 0.2.4.1测试设备 浪涌冲击)抗扰度测试设备应满足GB/T17626.5的要求
10.2.4.2测试步骤 人 测试步骤如下 按照GBy/T17626.5中的规定要求并应按照逆变器典型安装方式要求进行布置
壁挂式逆变 a 器可垂直或水平放置,线缆自然下垂
b 在被测逆变器正常运行工况下采用GB/T17626.5中规定的方法进行测试并满足下列要求 测试端口;输人输出电源端口、有线网络端口和信号/连接长度大于10m的控制端口; 超出电源网络耐压极限时,可通过端口降压的方式进行测试
10.2.5射频场感应的传导骚扰抗扰度 10.2.5.1测试设备 射频场感应抗扰度测试设备应满足GB/T17626.6的要求
10.2.5.2测试步骤 测试步骤如下 按照GB/T17626.6中的规定要求并应按照逆变器典型安装方式要求进行布置
壁挂式逆变 器应使用木质挂架,逆变器底部对参考地平面垂直高度0.1m,线缆自然下垂
b 在被测逆变器正常运行工况下采用GB/T17626.6中规定的方法进行测试并满足下列要求 测试端口输人输出电源端口、有线网络端口和信号/连接长度大于3m控制端口 测试频段;0.15MHz一80MHz,调制方式:AM1kHz80% 超出电源网络耐压极限时,可采用钳注人或者通过端口降压的方式进行测试 10.2.6工频磁场抗扰度 10.2.6.1测试设备 工频磁场抗扰度测试设备应满足GB/T17626.8的要求
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GB/T3740g一2019 10.2.6.2测试步骤 测试步骤如下 按照GB/T17626.8中的规定要求并应按照逆变器典型安装方式要求进行布置
壁挂式逆变 a 器应使用木质挂架,线缆自然下垂
b 在被测逆变器正常运行工况下采用GB/T17626.8中规定的方法进行测试
效率测试 效率测试应满足NB/T32032的要求
12标识耐久性测试 测试步骤如下 将棉纱布用水浸润,在不额外施加垂直压力的工况下来回擦拭标识15s a 》将另一块棉纱布用正已棕或异丙彤等有机溶剂浸润,在不额外脆加垂直压力的工况下来回擦 拭标识15s
13包装、运输和储存 按照GB/T4857.10中规定的恒定加速度垂直正弦振动方法,采用0.5倍重力加速度进行测试,测 试完成后恢复10min后,检查逆变器包装及本体是否应满足如下要求 包装使用的纸箱的搬运部位、封口和支撑部位不应破损 a 包装使用的木箱应无外观断裂或部位缺失; b 包装使用的缓冲材料应无不可恢复严重变形或完全断裂脱落或部位损失; c 逆变器应无人眼可见的凹坑、掉漆、划痕、擦伤、丝印脱落等问题; d 逆变器使用的机械固定和连接处零部件不应产生松动、断裂或脱落等问题， e 逆变器的性能不应产生影响
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GB/37409一2019 附 录 A 规范性附录 接触探头 A.1试验指 接触性测试使用的试验指A结构见图A.1
单位为毫米 50.5 180 剖面 - 三 黑 圆柱面 绝缘材林 把手 剖面cC-C 挡板 球面 所有边缘倒圆 x部位结构绷节(实例) 后视图 第3部分 第2部分 第1部分 o 说明: -对未注明具体公差的尺寸,其公差为 对于14"相37"的角度公差;士15' 对于半径;士0.lmm
直线尺寸公差 5mm;:士0.lmm:; 15mm,25mm;士0.1mm; 25mm;士0.3mm8 -较接点可以弯曲90”十10"， 0'),但是只能沿同一方向弯曲 注1，销钉和卡槽只是为了使弯曲角度限于90',所以图中未给出这些结构绸节的尺寸和公差
但实际所采用的结 构一定要保证弯曲角度90°的公差在0°10°之间
注2括号中的尺寸仅供参考
图A.1试验指A A.2试验针 接触性测试使用的试验针结构见图A.2
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GB/T3740g一2019 单位为毫米 5 口中 说明 把手的尺寸(10和20)不是关键尺寸
图A.2试验针 A.3试验探头 接触性测试使用的试验探头结构见图A.3
单位为毫米 不导电的材料 导电材料 R6.0
把手 2贤
80土O0.2 50土0.2 图A.3试验探头 28
GB/37409一2019 B 录 附 规范性附录 接触电流测试仪 B.1接触电流测试仪结构见图B.1
测试岗子 U u 说明 -1500
R Q:; R -500Q; R -10kQ; CC -0.22f C" -0.022Hf
电压表或示波器 输人电阻:>1Mn 输人电容;<200pF 频率范围,15Hz~1MH 图B.1测量仪器 可替代的接触电流剐试仪见图B2. B.2 测试瘤子 D-D 说明 M -0mA1mA动圈转动的指示表头; D 整流器 一D R 无感分流电阻 灵敏度调节按钮 图B.2替代测量仪器 29
GB/T3740g一2019 附 录 C 规范性附录) 功率控制响应时间及控制误差 C.1 响应时间 逆变器功率控制响应特性见图C.1
r(pu) P(pu 土59% 说明 初始运行值(上一设定值) P P 设定值控制目标值(下一设定值). P 偏离控制目标的最大值; 设定值控制开始时刻， 第一次达到设定阶跃值10%的时刻 第 一-次达到设定阶跃值90%的时刻 -持续运行在允许范围内的开始时刻
图c.1功率控制响应时间和响应精度计算方法 功率控制启动时间t应按式(c.1)进行计算 C.1 tpst=t1一to 30
GB/37409一2019 式中 -功率控制启动时间 设定值控制开始时刻; 第一次达到设定阶跃值10%的时刻 功率控制响应时间tp应按式(C.2)进行计算: tp,r=t2一to 式中 -功率控制响应时间; -设定值控制开始时刻; 第一次达到设定阶跃值90%的时刻
t， 功率控制调节时间p应按式(C.3)进行计算: tpre=ts 式中: -功率控制调节时间; 'prew 设定值控制开始时刻 to 持续运行在允许范围内的开始时刻 控制误差 C.2 控制误差应按式(c.4)进行计算
Pet一Pme. AP ×100% C.4 P t 式中: P 控制误差; 设定的有功功率值: P 逆变器稳定运行后的有功功率平均值 P meN 31
GB/T3740g一2019 附 录 D 规范性附录) 无功电流注入的判定及计算方法 电网故障期间道变器无功电流判定方法见图D.1
D.1 4 u(pu) 0.9下 说明 I
无功电流注人要求值的90%; 电网故障期间开始时刻 te 电网故障期间逆变器无功电流注人持续大于l
的起始时刻 t 电压跌落期间光伏发电单元无功电流注人持续大于l
的结束时刻 1" U -逆变器交流侧电压与额定电压比值
无功电流注入判定方法示意图 图D.1 D.2无功电流输出响应时间按式(D.1)进行计算
te=l一t (D.1 式中 无功电流输出响应时间 电网故障期间逆变器无功电流注人持续大于I
的起始时刻 t; 电网故障期间开始时刻
t D.3无功电流注人持续时间按式(D.2)进行计算
D.2 te=1e一1 式中 无功电流输出持续时间 tint 电网故障期间逆变器无功电流注人持续大于I
的起始时刻 ln -电压跌落期间光伏发电单元无功电流注人持续大于I
的结束时刻
t2 D.4无功电流注人有效值按式(D.3)进行计算
32
GB/37409一2019 "L.ou D.3 12一tn 式中 无功电流注人有效值; I. 无功电流瞬时值; 电网故障期间逆变器无功电流注人持续大于I
的起始时刻 t 电压跌落期间光伏发电单元无功电流注人持续大于l
的结束时刻 t2
光伏发电并网逆变器检测技术规范GB/T37409-2019
对于光伏发电而言，逆变器是一个非常重要的部件。它负责将太阳能板产生的直流电转换成交流电，并与电网进行连接。因此，逆变器的性能和可靠性对光伏发电系统的运行和发展至关重要。
为了保证逆变器的性能和可靠性，国家制定了一系列技术规范。其中，光伏发电并网逆变器检测技术规范GB/T37409-2019是最新的版本，于2019年发布。该技术规范详细规定了光伏发电并网逆变器的技术要求、测试方法和评价标准，以及相关的检验和认证工作。
该规范涵盖了逆变器的多个方面，包括输入电压、输出电压、输出功率、效率、稳定性、电磁兼容性等。通过制定统一的检测标准，可以有效提高逆变器的质量和性能，保证其安全可靠地连接到电网中。
此外，该技术规范还包括了对逆变器的型式试验和生产检验两个方面的要求。型式试验是指对逆变器进行各种测试，以验证其是否符合规范要求；生产检验则是指对逆变器在生产过程中的抽样检查，以确保逆变器的批量生产品质。
总之，光伏发电并网逆变器检测技术规范GB/T37409-2019的发布为我国光伏发电行业的健康发展打下了坚实的基础。企业应当认真遵守规范要求，加强逆变器的质量控制和检测认证工作，不断提升产品的竞争力和市场占有率。
