GB/T 25388.1-2021.Wind turbines generator system-Double-fed converter-Part 1: Technical condition.
1范围
GB/T 25388的本部分规定了双馈式变速恒频风力发电机组(以下简称“机组")交直交电压型变流器的相关术语和定义、通用要求、校验规则及其产品的相关信息等。
GB/T 25388.1适用于双馈式变速恒频风力发电机组交直交电压型变流器,即双馈式变流器(以下简称“变流器”)。
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/T 191包装储运图示标志
GB/T 2423.56环境试验第2 部分:试验方法试验 Fh:宽带随机振动和导则
GB/T 2900.53电工术语风力发电机组
GB/T 3797电气控制 设备
GB/T 3859.1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/T 3859.2-2013 半导体变流器 通用要求 和电网换相变流器第1-2部分:应用导则
GB/T 4208外壳防护等级(IP代码)
GB/T 4798.1环境条件分类 环境 参数组分类及其严酷程度分级第1部分:贮存
GB/T 4798.2电工电子产 品应用环境条件第2 部分:运输
GB/T 4798.3电工电子产品应用环境条件第3部分:有气候防护场所固定使用
GB/T 5169.16电工电子产 品着火危险试验第 16部分:试验火焰50 W水平与垂直火焰试验方法
GB/T 5226.1机械电气安全 机械电气设备 第1部分:通用技术条件
GB/T 12668.3-2012调速电气传动系统第3部分:电磁兼容性要求及其特定的试验方法
GB/T 12268.501-2013调速电气传动系统 第5-1 部分:安全要求电气、 热和能量
GB/T 13384机电产 品包装通用技术条件
GB/T 14549电能质量 公 用电网谐波

ICS27.180
中华人民共和国国家标准
GB/T25388.1—2021
代替GB/T25388.1—2010
风力发电机组
双馈式变流器
第1部分：技术条件
Wind turbines generator system-Double-fed converter-Part1：Technical condition
2021-03-09发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2021-10-01实施
GB/T25388.1-—2021
规范性引用文件
术语和定义
通用要求
使用条件要求
机柜和元器件
性能指标
故障保护
安全要求
电磁兼容性
运行和维护
通信和监控
防护性能
振动试验要求
高温试验要求
低温试验要求
恒定湿热试验要求
交变湿热试验要求
试验方法
检验规则·
型式试验·
出厂试验
试验项目：
7标志、包装、贮存、运输
7.1标志
包装·
-rKaeerKa-
GB/T25388《风力发电机组
、双馈式变流器》分为两个部分：第1部分：技术条件；
第2部分：试验方法。
本部分为GB/T25388的第1部分。本部分按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。GB/T25388.1-—2021
双馈式变流器
本部分代替GB/T25388.1—2010《风力发电机组第1部分：技术条件》，与
GB/T25388.1一2010相比，除编辑性修改外主要技术变化如下：增加了术语（见3.5、3.6、3.7、3.12、3.13、3.26、3.27、3.28、3.29、3.30、3.31、3.32)；增加了变流器电网故障穿越范围的技术条件（见4.1.2.3)；增加了机柜和元器件的技术要求（见4.2）；增加了各次谐波畸变率技术条件（见4.3.5）；增加了变流器在额定运行条件下，向电网馈送电的直流电流含量的技术条件（见4.3.6）；增加了电机侧电压变化率的指标要求（见4.3.10）；增加了变流器对转矩控制精度的性能指标（见4.3.11)：增加了无功功率控制方式的指标要求（见4.3.12）；增加了无功功率控制精度的性能指标（见4.3.13）：增加了变流器的平均无故障时间的性能指标（见4.3.14）；增加了电网电流不平衡的性能指标（见4.3.15）：增加了对变流器运行时噪声的性能指标要求（见4.3.16）；增加了机侧变流器共模电压的性能指标要求（见4.3.17）；增加了机侧变流器差模电压的性能指标要求（见4.3.18）；增加了变流器故障保护分类的故障类型（见4.4.1)；增加了10项变流器的保护功能（见4.4.2)；增加了电容器放电的安全要求（见4.5.4）；增加了防触电的技术要求（见4.5.5）；增加了变流器热防护的要求（见4.5.8）：增加了运行与维护技术条件（见4.7）；增加了通信和监控的相关技术要求（见4.8）；增加了防护性能的技术条件（见4.9)；增加了振动试验的技术条件（见4.10）；增加了高温试验的技术条件（见4.11)；增加了低温试验的技术条件（见4.12）：增加了恒定湿热试验的技术条件（见4.13）：增加了交变湿热试验的技术条件（见4.14)；增加了变流器贮存的技术条件（见7.3）；增加了变流器运输的技术条件（见7.4）；修改了电气条件，将正常使用的电气条件改为电气条件（见4.1.2.2010年版的4.1.2）；修改了变流器的并网切人电流（见4.3.1,2010年版的4.2.1)；1
-rKaeerkca-
GB/T25388.1—2021
修改了变流器效率的指标要求（见4.3.2，2010年版的4.2.7）；一修改了变流器的试验项目内容（见6.3，2010年版的6.3)；删除了变流器随机提供的技术文件中的保修卡（见2010年版的7.1）。本部分由中国机械工业联合会提出。本部分由全国风力机械标准化技术委员会（SAC/TC50）归口。本部分起草单位：江苏国科智能电气有限公司、阳光电源股份有限公司、中国科学院电工研究所、中国电力科学研究院有限公司、国电联合动力技术有限公司、新疆金风科技股份有限公司、中国船舶重工集团海装风电股份有限公司、上海电气风电集团股份有限公司、东方电气风电有限公司、明阳智慧能源集团股份公司、远景能源有限公司、维谛技术（西安）有限公司、国电南瑞科技股份有限公司、湘电风能有限公司、华仪风能有限公司、三一重能有限公司、山东中车风电有限公司、许昌许继风电科技有限公司、深圳市禾望电气股份有限公司。本部分主要起草人：王立鹏、吕佃顺、武鑫、赵栋利、汪令祥、吴玉杨、宋健、陈灿、孟岩峰、张利、袁凌、杨志工、杨静、俞庆、强喜臣、陈明达、温进、白亮、田兴新、童剑雄、陈进建、张国辉、赵磊、苏凤宇、周党生。本部分所代替标准的历次版本发布情况为：GB/T25388.12010。
-riKaeerkAca-
1范围
风力发电机组
1、双馈式变流器
第1部分：技术条件
GB/T25388.1—2021
GB/T25388的本部分规定了双馈式变速恒频风力发电机组（以下简称“机组\)交直交电压型变流器的相关术语和定义、通用要求、校验规则及其产品的相关信息等。本部分适用于双馈式变速恒频风力发电机组交直交电压型变流器，即双馈式变流器（以下简称“变流器”）。
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/T191包装储运图示标志
GB/T2423.56环境试验第2部分：试验方法试验Fh：宽带随机振动和导则GB/T2900.53电工术语风力发电机组GB/T3797电气控制设备
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/T3859.2一2013半导体变流器通用要求和电网换相变流器第1-2部分：应用导则GB/T4208
外壳防护等级（IP代码）
环境条件分类环境参数组分类及其严酷程度分级GB/T4798.1
第1部分：贮存
GB/T4798.2
GB/T4798.3
GB/T5169.16
GB/T5226.1
电工电子产品应用环境条件第2部分：运输电工电子产品应用环境条件第3部分：有气候防护场所固定使用电工电子产品着火危险试验第16部分：试验火焰50W水平与垂直火焰试验机械电气安全机械电气设备第1部分：通用技术条件GB/T12668.3—2012调速电气传动系统第3部分：电磁兼容性要求及其特定的试验方法GB/T12268.5012013
调速电气传动系统第5-1部分：安全要求电气、热和能量GB/T13384机电产品包装通用技术条件GB/T14549
电能质量公用电网谐波
GB/T17626.2-2018
电磁兼容试验和测量技术
静电放电抗扰度试验
GB/T17626.3—2016
GB/T17626.4—2018
GB/T17626.52019
GB/T17626.6—2017
电磁兼容试验和测量技术
射频电磁场辐射抗扰度试验
电磁兼容
试验和测量技术
电快速瞬变脉冲群抗扰度试验
试验和测量技术浪涌（冲击）抗扰度试验电磁兼容
试验和测量技术
电磁兼容
射频场感应的传导扰抗扰度
低压成套开关设备和控制设备空壳体的一般要求GB/T20641
GB/T25388.2
GB/T36995
风力发电机组
双馈式变流器第2部分：试验方法风力发电机组
故障电压穿越能力测试规程
-rrKaeerkAca-
GB/T25388.1—2021
3术语和定义
GB/T3859.1、GB/T3859.2和GB/T2900.53界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1
电机侧变流器
generator-sideconverter
与双馈发电机转子相连接的实现整流和逆变的变换单元。3.2
电网侧变流器
grid-sideconverter
与电网相连接的实现整流和逆变的变换单元。3.3
DClink
直流环节
电机侧变流器和电网侧变流器之间相互连接的直流单元。3.4
double-fed converter
双馈式变流器
由电机侧变流器、电网侧变流器和直流环节组成，具备实现发电机转子和电网之间能量双向流动，以及实现对发电机定子绕组并网控制功能的系统。注：以下简称“变流器”，
机组额定运行条件
rated condition ofgeneratesystemoperation电网侧额定电压、电网侧额定频率和单位功率因数条件下，机组在额定转速和额定功率时所处的运行状态。
rated condition of converter operation变流器额定运行条件
机组额定运行条件下，变流器所处的工作状态。3.7
变流器额定功率
rated power of converter
在变流器额定运行条件下，变流器所适配的机组的额定功率。3.8
电网侧额定电流
grid-sideconverterratedcurrent电网侧电压下限值、变流器额定功率处、机组单位功率因数运行条件下，电网侧变流器输出的基波电流均方根值。
电网侧额定电压grid-sideconverterratedvoltage机组适配的升压变压器低压侧与电网侧变流器之间导线相间电压的基波均方根值。3.10
grid-sideconverterrated frequency电网侧额定频率
电网侧变流器适配的电网电压标称的基波频率。3.11
电网侧额定容量
grid-side converter rated capacity在网侧额定频率、网侧额定电压和网侧额定电流值时，电网侧变流器的视在功率。2
-rrKaeerkAca-
谐波harmonics
GB/T25388.1—2021
对周期性交流量进行傅里叶级数分解，得到频率为基波频率大于1的整数倍的分量。间谐波inter-harmonic
对周期性交流量进行傅单叶级数分解，得到频率不等于基波频率整数倍的分量。totalharmonicdistortion:THD
总谐波畸变系数
周期性交流量中的谐波含量的方均根值与其基波分量的方均根值之比，计算方式如公式（1）：THD
式中：
Qi——基波有效值；
Q—总有效值，可代表电流或电压。本部分而言，总谐波畸变率只考虑额定工况。Q-Q
特别要注意的是，上述定义中包含有间谐波。当间谐波存在时，波形不再是周期性的，间谐波所产生的影响可能要比谐波产生的影响更复杂些。假若间谐波忽略不计，则可表达为公式（2）：THD
式中：
h—谐波次数；
Q—h次谐波分量的有效值。
·（2)
注1：相比于馈入电网的电流，电网电压波形的畸变要小得多。因此电网电压的THD比电流的THD小得多。注2：偶次含量（次数仅为偶数）称为偶次谐波畸变率，奇次含量（次数h仅为奇数）称为奇次谐波畸变率。3.15
电机侧额定电流generator-sideconverterratedcurrent电网侧额定电压下限值、变流器额定功率、单位功率因数以及发电机额定转速运行条件下，电机侧变流器交流侧基波电流均方根值。3.16
电机侧额定电压
generator-side converter rated voltage变流器额定运行条件下，电机侧变流器交流侧基波线电压均方根值。3.17
generator-side converter rated frequency电机侧额定频率
电机侧变流器适配的机组额定转速条件下，电机侧变流器交流侧基波电压的基波频率。3.18
电机侧工作频率范围
operatingfrequencyrange
电机侧变流器适配的机组运行转速范围下，电机侧变流器交流侧基波电压的频率范围3.19
电机侧额定容量
generator-side converter rated capacity在电机侧额定频率、电机侧额定电压和电机侧额定电流值时，电机侧变流器的视在功率。3
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GB/T25388.1—2021
总功率因数totalpowerfactor
变流器输出的有功功率与视在功率的比值。3.21
变流器效率efficiencyofconverter在变流器额定运行条件下，电网侧变流器输出有功功率与电机侧输入有功功率的比值。注：用百分数表示。
并网切入电流
Ecutincurrent
双馈发电机定子绕组并人电网时所产生的定子电流的最大峰值。3.23
过载能力overloadcapability
在电网侧电压下限值、电网额定频率、功率因数绝对值下限值时，机组适配的变流器功率过载运行的能力。
直流额定电压DCratedvoltage
在变流器额定运行条件下，变流器直流环节的工作电压平均值。3.25
直流电压纹波系数DCvoltageripplecoefficient直流电压中的交流谐波分量的有效值与直流额定电压的比值。3.26
直流电流含量
DCcurrentcontent
在一个电网电气周期内，变流器馈入电网的电流中直流平均值占电流均方根值的百分比。3.27
公共连接点
pointofcommoncouplingPco
电力系统中一个以上用户的连接处。3.28
三相电压不平衡
three-phase voltage unbalance三相电压在幅值上不同或相位差不是120或兼而有之3.29
factor of three-phase voltage unbalance三相电压不平衡度
三相电力系统中三相电压不平衡的程度。电压负序基波分量与正序基波分量的均方根比值，用百分比表示。
function of fault recorder
故障录波功能
当变流器发生故障后，变流器具备自动储存故障时刻波形的功能。3.31
environmentaltemperature
环境温度
变流器60mm水平面上，样品与试验箱壁等距处若干点平均值，或者距离样品1m若干点平均值两者取较小值。
平均无故障时间
meantimebetweenfailures
在规定的条件下和规定的时间，变流器的每两次相邻故障之间的工作时间的平均值，计算公式如公4
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式(3）：
式中：
MTBF时间值，单位为小时（h）；M-
变流器总有效运行时间，单位为小时（h）；GB/T25388.1-—2021
.（3)
此区间变流器总故障次数（因变流器原因引起机组停机的事件记为故障/因变流器原因引起机组停机维修的事件记为故障）。4通用要求
使用条件要求
正常运行环境条件
变流器的运行环境条件应符合GB/T4798.3的规定，具体要求如下：a)
根据温度条件的不同，变流器分为低温型、常温型，工作温度范围如表1所示。当环境温度超过正常使用环境条件规定的最高值时（但最多不超过15℃），为使变流器安全运行，按照GB/T3859.2—2013中4.12的规定使用。表1工作环境温度
变流器类型
工作环境温度
常温型
—20～+45
低温型
=30～+45
注1：当变流器工作温度的上、下限值如有特殊要求，需要与需方就极限工作温度达成协议。b）空气相对湿度95%（25℃），有凝露。单位为摄氏度
根据海拔高度的不同，分为普通型、高海拔型和超高海拔型，工作海拔条件如表2所示。表2工作海拔高度
变流器类型
工作海拨高度
普通型
≤2000
高海拨型
2000～~3000
注2：当海拨超过正常运行条件的最高规定值时，需要与需方就极限工作海拨达成协议d）空气中含有过量的尘埃、酸、碱、腐蚀性及爆炸性微粒和气体注3：如有其他特殊要求，由用户和供应商/制造商商定，达成协议。4.1.2电气条件
电网频率范围
电网频率偏差在一2.5Hz～十2.5Hz范围内，变流器应能正常运行4.1.2.2
电网电压范围
单位为米
超高海拨型
3000~5000
电网侧变流器连接的箱变低压侧的公共连接点处电网电压偏差在一10%～十10%范围内，变流器应能连续正常运行。
4.1.2.3电网故障穿越范围
当电网侧变流器连接的升压变压器的低压侧电网电压处于标称电压的20%~90%区间及110%~5
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GB/T25388.1—2021
130%区间内时，变流器应能通过注入无功电流支撑电压恢复，支撑时间、无功电流的幅值和响应时间应满足GB/T36995的规定。
注：短时间内电压的变化超过以上规定值可能引起工作中断或跳闸。若需要连续工作，由用户和供应商/制造商进行协商。
4.1.2.4电网电压不平衡度bzxZ.net
在电网电压不平衡度不超过5%时，变流器应能够正常并网运行，当电网电压不平衡度大于5%且小于8%时，变流器可保持在网运行。4.1.2.5电压总谐波畸变率THD
电网电压的波形应为正弦波，在稳态条件下电压总谐波畸变率小于5%，变流器应能正常运行。电网电压各次谐波满足GB/T14549的要求，4.2机柜和元器件
4.2.1柜体设计要求
变流器柜体的设计要求如下：
变流器柜体构造应符合GB/T20641的相关规定；a）
变流器柜体设计应满足塔筒、机舱内的安装维护要求，当需要时，应有相应的减振措施；c）
变流器柜体设计应满足安全接地的要求；变流器壳体、外观、表面应无划伤、无变形，应符合GB/T3797的规定d)
元器件要求
变流器中使用的元器件的要求如下：变流器中所使用元器件应符合其自身的有关标准及GB/T5226.1的有关规定；a
产品的金属零件应考虑防腐措施，所有零件应完整无损，产品外观应无划痕、损伤及变形；b）
产品零部件、元器件应安装正确、牢固，并实现可靠的机械和电气连接；c）
柜体的旋钮、控制开关、转换开关、按钮等操作和调整件，应操作灵活，不得有卡死、松动和接d)
触不良等现象，不得有振动后松动或状态改变的现象。3电气连接要求
变流器的电气连接要求如下：
应保证各个电气连接的正确性，继电器、接触器、微型断路器、电子元器件等辅助器件应在装配前确认其处于合格状态：
b）电缆和导线的敷设和连接应符合GB/T5226.1的规定，4.3性能指标
4.3.1并网切入电流
变流器对双馈发电机进行并网控制时，并网切入电流应不超过双馈发电机定子额定电流峰值的三分之一。
变流器效率
在额定运行条件下，变流器效率应不小于97%。6
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4.3.3总功率因数
GB/T25388.1—2021
变流器应具备机组功率因数在容性0.95与感性0.95之间可调节的控制功能，注：如有特殊要求，机组功率因数范围可由用户和供货商/制造厂商定。4.3.4电流总谐波畸变率（THD,）在额定运行条件下，变流器向电网馈送的电流的总谐波畸变率应满足GB/T14549的要求。4.3.5各次谐波畸变率
在额定运行条件下，变流器向电网馈送的电流的各次谐波电流及谐波电压应满足GB/T14549的要求。
4.3.6直流电流含量
在额定运行条件下，变流器向电网馈送的直流电流含量应不超过额定功率运行时电网入口处电流的0.5%。
4.3.7直流电压纹波系数
在额定运行条件下，直流母线电压的纹波系数应小于5%。4.3.8元
过载电流
电网侧变流器及电机侧变流器在110%的额定电流下，持续运行时间应不少于1min，4.3.9稳定性运行时间
在机组额定运行条件下，变流器连续运行时间应不小于72h。4.3.10电机侧电压变化率（dU/dt）电机侧变流器应设计dU/d滤波器，滤波器大小应考愿电机侧变流器至发电机转子侧的实际电缆长度和发电机匝间所能承受的最大应力，发电机转子侧最大值应不超过1000V/us4.3.11转矩控制精度
变流器执行给定转矩，反馈转矩与给定转矩偏差应不大于额定转矩的2.5%。4.3.12无功功率控制方式
变流器接收机组控制系统的无功调度指令，应具备恒电压、恒无功功率、恒功率因数三种无功功率调节方式。
4.3.13无功功率控制精度
在不同的无功功率控制模式下，变流器的无功功率精度应不大于额定无功功率的2.5%，4.3.14平均无故障时间（MTBF）变流器的平均无敌障时间（MTBF）应不小于18000h。注：若对变流器的平均无故障时间有特殊要求，具体指标由用户和供应商/制造商商定。7
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GB/T25388.1-—2021
4.3.15电网电流不平衡
在电网电压不平衡度允许范围内，变流器应控制机组并网点三相电流最大偏差应不大于机组额定电流的5%。
4.3.16噪声
在额定运行条件下，变流器噪声应小于80dB。4.3.17共模电压要求
变流器应设计滤波环节或滤波器，匹配电机端共模电压耐受水平。注：具体耐受电压值由用户和供应商/制造商商定。4.3.18差模电压要求
变流器应设计滤波环节或滤波器，匹配电机端差模电压耐受水平。注：具体的耐受电压值由用户和供应商/制造商商定。4.4故障保护
4.4.1故障类型
变流器在出现异常情况、超出变流器可承受限值时，具备触发故障保护的功能，以保护机组及变流器的安全。变流器故障保护功能包括如下两类a）一类故障保护：针对严重类故障，该类故障出现后，变流器应能触发保护并执行紧急停机策略，变流器上传一类故障标志给主控，同时直接甩载停机；一类故障保护包括过电流保护、直流环节电压保护、功率器件故障硬件保护、接地故障保护、缺相保护、相序错误保护、浪涌过电压保护、防孤岛保护等。
b）二类故障保护：针对一般类故障，该类故障出现后，变流器上传二类故障标志给主控，同时变流器持续工作达到设定时间后，执行自行缓慢减载的停机策略。二类故障包括过载保护、功率器件过温保护、发电机欠速/超速保护、电网电压不平衡保护、电网电压过频/欠频保护、电网电压过压/欠压保护、通信故障保护等。注：如有特殊要求，由用户和供应商/制造商商定。4.4.2
保护功能
4.4.2.1瞬时过流保护（一类故障保护）当工作电流超过瞬时过电流保护阈值时.变流器应能快速启动保护停机，包括电网侧过电流保护和电机侧过流保护。
4.4.2.2短路保护（一类故障保护）在对地短路或多相相间短路故障发生时，变流器应能快速启动保护停机，包括电网侧短路保护和电机侧短路保护。
4.4.2.3缺相保护（一类故障保护变流器应设置缺相保护，当主回路出现缺相后，变流器能快速启动保护，包括电网侧变流器缺相保护和电机侧变流器缺相保护。
-riKacerKAca-
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