NB T 10186-2019 光储系统用功率转换设备技术规范.pdf
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1、 ICS 29.120.01 K46 备案号: NB 中华人民共和国 能源 行业标准 NB/T 101862019 光储系统用功率转换设备技术规范 Technical specification of Power conversion equipment used for PV Energy storage system 2019 - 06 - 04 发布 2019 - 10 - 01 实施 国家能源局 发布 NB/T 101862019 I 目 次 前 言 . II 1 范围 . 1 2 标准性引用文件 . 1 3 术语和定义 . 1 4 使用条件 . 2 4.1 环境条件 . 2 4.2
2、工作模式 . 3 5 技术要求 . 3 5.1 结构材料 . 3 5.2 功能 . 12 5.3 环境可靠性 . 17 5.4 性能 . 18 5.5 电磁兼容性 . 21 6 试验方法 . 25 6.1 外观及结构检查 . 25 6.2 基本功能 . 32 6.3 保护功能 . 36 6.4 环境可靠性 . 37 6.5 性能 . 38 6.6 电磁兼容 性 . 41 7 试验项目 . 44 附 录 A(规范性附录) 符号 . 46 A.1 设备标识上使用的符号 . 46 NB/T 101862019 II 前 言 本标准按照 GB/T 1.1-2009标准化工作导则 第1部分:标准的结构和
3、编写给出的规则起草。 本标准由中国电器工业协会提出 并归口。 本标准起草单位: 北京鉴衡认证中心有限公司、机械工业北京电工技术经济研究所、 许昌开普检测 研究院股份有限公司 、 阳光电源股份有限公司、华为技术有限公司、 深圳科士达科技股份有限公司、 上 能电气股份有限公司 、 上海正泰电源系统有限公司、江苏固德威电源科技股份有限公司、特变电工新疆 新能源股份有限公司、协合新能源集团有限公司、 深圳信测标准技术服务股份有限公司 、 新疆金风科技 股份有限公司、深圳市禾望电气股份有限公司、 厦门科华恒盛股份有限公司 、 汉能移动能源控股集团有 限公司 、艾斯玛新能源技术(江苏)有限公司 。 本标准
4、起草人:王婷、 刘睿、 果岩、陈卓、黄晓阁、韩治国、李彬、杨波、张玉林、江涛、黄浪、 赵芫桦 、胡鼎、赵帅央、朱敏、曾春保、 方振雷 、郭庆 、龚元平 。 本标准首次制定。 NB/T 101862019 1 光储系统 用功率转换设备 技术规范 1 S范围 本标准 规定了 光 储系统 用功率转换设备的基本功能、 技术 要求及 试验 方法 。 本标准适用于直流电压不超过 1 500 V、 交流电压 不超过 1 000 V的光储系统功率转换设备 ;本标 准所规定的 光储 系统功率转换设备含 “光伏侧 ”、“ 储能侧 ”、“ 电网 /负荷 侧” 3类 端口。 2 规范性 引用文件 下列文件对于本文件的
5、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技术 标准。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本技术 标准 。 GB/T 2423.1电工电子产品环境试验 第1 部分: 试验方法 试验A :低温 GB/T 2423.2 电工电子产品环境试验 第 2部分 :试验方法 试验 B:高温 GB/T 2423.3 电工电子产品环境试验 第 3部分 :试验方法 试验 C:恒定 湿热 GB/T 12326 电能质量 电压波动和闪变 GB/T 14549 电能质量 公用电网谐波 GB/T 15543 电能质量 三相电压不平衡 GB/T 17626.2 电磁兼容 试验和测
6、量技术 静电放电抗扰度试验( IEC 61000-4-2:2001 ,IDT ) GB/T 17626.3 电磁兼容 试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度试验 GB/T 17626.4 电磁兼容 试验和测量技术 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验 GB/T 17626.5 电磁兼容 试验和测量技术 浪涌(冲击)抗扰度试验( IEC 61000-4-5: 2005, IDT) GB/T 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/T 17626.8 电磁兼容 试验和测量技术 工频 磁场抗扰度试验(IEC 61000 -4-8:2001, IDT) GB/T 17626.1
7、2 电磁兼容 试验和测量技术 阻尼振荡波抗扰度试验 GB/T 17626.14 电磁兼容 试验和测量技术 电压波动抗扰度试验 IEC61000-4-14:2002 ,IDT ) GB/T 17626.18 电磁兼容 试验和测量技术 NB/T 42035 防孤岛 试验装置技术规范 IEC 60990 接触电流和保护导体电流的测量方法 IEC 60695-2-20 着火危险试验 基于灼热丝 /热丝的基本试验方法 热丝线圈引燃性设备试验方法 和导则 IEC 61000-4-18:电磁 兼容性 第 4-18 部分 :阻尼振荡磁场抗扰度试验和测量技术 IEC 62509 光伏 系统用电池充放电控制器的性
8、能及功能要求 3 术语和 定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 光储系统 PV Energy Storage system 光伏与储能结合的发电系统。 NB/T 101862019 2 3.2 功率转换设备 Power conversion equipment 可在光伏 组件 、电网、负载 、电化学电池 之间实现能量转换的 设备。 3.3 充放电切换时间 transfer time between charge and discharge 功率转换设备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
9、状态转换到90% 额定功率充电状态所需时间的平均值。 3.4 离网运行 is landed operation 功率转换设备在预先设置的控制策略模式下,转入 电压源 运行模式保持对储能系统所连接的 负荷 持续供电的状态,又称为独立运行或计划性孤岛运行 。 3.5 稳流精度 stabilized current precision 在保持恒流充电状态下,功率转换设备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 , 其输出电流稳定程度,按 下式计算 : I= 100% I稳流 精度;I M输出 电流波动最大值;I Z输出 电流整定值。 3.6 稳压精度 s tabilized vo
10、ltage precision 在保持恒 压 充电状态下,功率转换设备直流侧输出电压在其额定值范围 内 任一 数值上 保持稳定 时 , 其输出电压 稳定程度,按 下式计算 : U = 100% u稳 压精度;U M输出 电压波动最大值 ;U Z输出 电压 整定值。 4 使用条件 4.1 环境条件 4.1.1 环境温度 功率转换设备正 常使用 的 周围空气 温度应满足: -20+4 5。 4.1.2 湿度 PCE 正常 使用 的 周围 空气 相对湿度 应 满足 : 功率转换设备: 4% 100%,有凝露。 NB/T 101862019 3 4.1.3 海拔 功率转换设备正常 使用 地 的海拔高度
11、不超过 2000m,高于 2000m 的可降额 使用。 4.2 工作模式 根据功率转换设备 可实现的能量流向以及功能划分如下几种工作模式: a) 并网模式 光伏组件 发电或 /和 电池放电经功率转换设备之后 将 直流电 逆变为交流电部分 或全部接入电 网。 并网模式下可同时兼容充电或放电模式 :市电经功率转换设备变为 直流电之后给储能系统充 电或光伏组件直接给电池充电;储 能 系统放电之后 经功率转换设备逆变为 交流电回馈 入 电网。 b) 离网模式 光伏组件 发电 或/ 和电池放电经 功率转换设备 之后 将直流电逆变为交流电 完全 供负载所用 。 离网模式下可同时兼容放电 模式 :储 能 系
12、统放电之后 经功率转换设备逆变为交流电 供给负载。 c) 电池充电模式 光伏组件 发电 经 功率转换设备直接以直流给 储能系统 充电 ; 市电经 功率转换设备 整流 为直流电之后给 储能系统充电。 d) 电池放电模式 储能系统放电之后 经 功率转换设备逆变为交流电回馈 入电网 或 负载 。 5 技术要求 5.1 结构材料 5.1.1 保护接地 5.1.1.1 保护连接 阻抗 保护连接在可接触导电零部件 出现 故障 期间 要一 直 保持有效, 除非上游的保护装置切断该部分的 电源。 保护连接的阻抗应足够低,以避免在绝缘失效的情况下,部件之间出现危险的电位差。 保护连接阻抗应满足如下要求: a)
13、对于带有小于或等于 16A 过流保护装置的 功率转换设备, 保护 连接 阻抗不能超过 0.1。 b) 对于带有大于 16A 过流保护装置的 功率转换设备 , 保护连接的 电压降不能超过 2.5V。 5.1.1.2 外部保护接地 导体 当功率转换设备 采用I 类保护时,通电后外部保护接地 导体 应始终保持连接,保护连接的设计 应满 足表 1 中 要求 ,除非设计另有规定 。 表 1 外部保护接地导体的横截面积 功率转换设备相导体的横截面积 S mm 2 外部保护接地导体的最小横截面积S p mm 2 NB/T 101862019 4 S16 16S 35 S35 S 16 S/2 注:只有当外部
14、保护接地导体使用与相导体采用相同的金属时,本表的取值有效。否则,外部保护接地导体 横截面积应使其电导率与本表规定等效。 如果外部保护接地导体 不是电源电缆或电缆外层的一部分,其横截面积应不小于: 2.5mm 2 ,若有机械保护; 4mm 2 ,若无机械保护。 如果外部保护接地导体经过插头和插座或者类似断开装置,则保护接地导体不能被断开,除非被 保护部分的电源也能随之同时断开。 对于软线 型设备,如果线束的应力消除机制失效,要保证 外部保护接地导体 是线束中最后一个被 断开的。 5.1.1.3 接触电流 为保证 在保护接地导体受损或被断开的情况下保持安全, 对于插头连接的单相 设备 ,接触电流不
15、 应超过 3.5 mA a.c.或10 mA d.c. ,对于其他所有 设备 ,测得的接触电流不超过3.5 mA a.c. 或10 mA d.c., 否则应采用下列一个或多个保护措施: a) 固定连接,以及以下三种措施之一 保护接地导体的横截面积至少为 10mm 2 (铜)或 16mm 2 (铝); 在保护接地导体中断的情况下自动断开电源; 具备附加的 与第一个保护接地导体具有相同横截面积的第二个保护接地导体, 且在安装说 明书中要求第二个保护接地导体也必须安装。 b) 用 GB/T 11918.1、 GB/T 11918.2 和 GB/T 11918.4 规定的工业连接器进行连接,而且多导体
16、电 缆中的保护接地导体的最小横截面积为 2.5mm 2 。 此外,设备上要固定施加附录A 的第 15个警告符号,而且安装手册应根据详细说明保护接地措施 的安装要求。 5.1.2 绝缘电压 根据电路系统电压和过电压级别规定了脉冲耐受电压和暂时过电压 ,详见下表 。 电网电源电路过电压考虑等级为级,与电网电源电路通过隔离的 PV电路的过电压等级定为级; 对于电网电源电路和 PV电路之间没有电流隔离的逆变器,根据电网电源电路的过电压等级确定脉冲耐 受电压,与PV 电路的脉冲耐受电压进行比较,选择较大者作为PV 电路和电网电源电路的联合电路的 脉冲耐受电压。 对于其他电路,根据它与 PV电路和电网电源
17、电路之间的关系按下列要求进行判断,选择两种关系 判断结果中较严酷的过电压等级。 如:电池 电路与PV电路 、电网侧没有 隔离 的按照最严酷的等级进行,如果电池侧电路与 PV电路、 电网侧电路有隔离, 电池 侧的过电压等级降一级, 按照此对应的绝缘电压 进行测试。 表 2 低电压电路的绝缘电压 1 2 3 4 5 6 系统电压 ( V) 脉冲耐受电压 ( V) 暂时过电压 (峰值 /r.m.s.) NB/T 101862019 5 过电压等级 (V ) I II III I V 50V rms 或 71V dc 330 500 800 1500 1770 / 1250 100V rms 或 14
18、1V dc 500 800 1500 2500 1840 / 1300 150V rms 或 213V dc 800 1500 2500 4000 1910 / 1350 300V rms 或 424V dc 1500 2500 4000 6000 2120 / 1500 600V rms 或 849V dc 2500 4000 6000 8000 2550 / 1800 1000V rms 或 1500 Vdc 4000 6000 8000 12000 3110 / 2200 注1 :电网电路不允许插值,其它电路可以。 注2 :最后一行只适用于单相系统,或三相系统中的线电压。 注3 :暂时过
19、电压只适用于电网电路,不适用于与电网隔离的电路。依据GB/T 16935.1- 2008中( 1200V+ 系统电压)计算。 注4 :与电网隔离的PV电路视为过电压等级II,但最小脉冲电压要用2500V, 且系统电压取最大 PV开路电 压。 5.1.3 电气间隙 海拔2000米 及以上 使用的设备,电气间隙要根据 表 4的修正因子进行修正。 基本绝缘根据脉冲 耐受 地爱你呀、工作电压峰值和暂时过电压查询表3 得到 。 按表 3 确定加强绝缘的电气间隙时,应根据高一级的脉冲电压、1.6 倍暂时过电压的、或者 1.6倍 工作电压的进行选择,取三者中结果最严酷的。 表 3 电气间隙 1 2 3 4
20、5 6 脉冲电压 用于确定电路及其周边之 间绝缘的暂时过电压(峰 值)或用于确定功能绝缘 的工作电压(重复峰值) 用于确定电路及其周边之 间绝缘的工作电压(重复 峰值) 最小电气 间隙 mm 污染等级 V V V 1 2 3 N/A 110 71 0.01 0.20 a 0.80 N/A 225 141 0.01 0.20 0.80 330 340 212 0.01 0.20 0.80 500 530 330 0.04 0.20 0.80 800 700 440 0.10 0.20 0.80 1500 960 600 0.50 0.50 0.80 2500 1600 1000 1.5 4000
21、 2600 1600 3.0 6000 3700 2300 5.5 8000 4800 3000 8.0 12000 7400 4600 14.0 NB/T 101862019 6 注1 :允许插值。 注2 :暂时过电压和工作电压的电气间隙源自于GB/T 16935.1 表A1 。第2 列的电压大约为耐受电压的80%;第3 列的电压大约为耐受电压的50% 。 a PWB 上为 0.1mm。 表 4 海拔 2000m 到 20000m 之间 的电气间隙修正因子 海拔高度 (m) 正常大气压强 (kPa) 电气间隙的倍增因子 2 000 80.0 1.00 3 000 70.0 1.14 4 00
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