NB/T 32032-2016
基本信息
标准号:
NB/T 32032-2016
中文名称:光伏发电站逆变器效率检测技术要求
标准类别:能源标准(NB)
标准状态:现行
出版语种:简体中文
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相关标签:
光伏
发电站
逆变器
效率
检测
技术
标准分类号
关联标准
出版信息
相关单位信息
标准简介
NB/T 32032-2016.Technical code for inverter efficiency testing of photovoltaic power station.
1范围
NB/T 32032规定了光伏发电站逆变器效率的检测内容、检测设备、检测方法等。
NB/T 32032适用于并网型光伏逆变器,不适用于离网型光伏逆变器。
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 12325电能质量供电电压偏差
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 15945电能质量电力 系统频率偏差
GB 20840.2互感器第 2部分:电流互感器的补充技术要求
GB 20840.3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并网型光伏逆变器grid- connected photovoltaic (PV) inverter
光伏发电站中将直流电转换为交流电馈入电网的变流设备。
3.2光伏方阵模拟器photovoltaic (PV)array simulator
模拟光伏方阵I- U等效特性的可控直流电源。
3.3太阳辐照度solar global irradiance
入射于水平表面单位面积上的全部太阳辐射通量( W/m2)。
3.4标准测试条件:standard test conditions; STC
辐照度为1000W/m2,光谱分布为AM1.5,组件温度为25℃的测试工况。
3.5最大功率点跟踪maximum power point tracking; MPPT
使光伏方阵运行在最大功率点或其附近的控制策略。
标准内容
ICS27.160
备案号:54691-2016
中华人民共和国能源行业标准
NB/T32032—2016
光伏发电站逆变器效率检测技术要求Technical code for inverter efficiency testing of photovoltaic power station2016-01-07发布
国家能源局
2016-06-01实施
规范性引用文件
术语和定义
检测设备
检测框图…
检测方法
附录A(规范性附录)
附录B(资料性附录)
检测记录
光伏方阵模拟器I-U特性模型
附录C(规范性附录)各地区资源加权因子NB/T32032—2016
2—2016
NB/T32032
本标准按照GB/T1.1一2009《标准化工作导则第1部分:标准的结构和编写》给出的规则起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。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、复旦大学、新疆特变电工股份有限公司、国网青海省电力公司电力科学研究院。
本标准主要起草人:李臻、陈志磊、孙耀杰、牛晨晖、吴福保、张军军、秦筱迪、李政、夏烈、张磊、张海宁、李春来。
本标准在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化管理中心(北京市白广路二条一号,100761)。
1范围
光伏发电站逆变器效率检测技术要求本标准规定了光伏发电站逆变器效率的检测内容、检测设备、检测方法等。本标准适用于并网型光伏逆变器,不适用于离网型光伏逆变器。2规范性引用文件
NB/T32032—2016
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电能质量供电电压偏差GB/T14549电能质量
GB/T15543电能质量
GB/T15945电能质量
公用电网谐波
三相电压不平衡
电力系统频率偏差
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
3术语和定义
第3部分:电磁式电压互感器的补充技术要求下列术语和定义适用于本文件。3.1
并网型光伏逆变器grid-connectedphotovoltaic(PV)inverter光伏发电站中将直流电转换为交流电馈入电网的变流设备。3.2
光伏方阵模拟器photovoltaic(PV)arraysimulator模拟光伏方阵1-U等效特性的可控直流电源。3.3
太阳辐照度solarglobalirradiance入射于水平表面单位面积上的全部太阳辐射通量(W/m2)。3.4
标准测试条件standardtestconditions:STC辐照度为1000W/m2,光谱分布为AM1.5,组件温度为25℃的测试工况。3.5
最大功率点跟踪maximumpowerpointtracking:MPPT使光伏方阵运行在最大功率点或其附近的控制策略3.6
maximumpowerpointvoltage
最大功率点电压
光伏方阵或光伏方阵模拟器以最大功率输出时对应的电压值。3.7
静态MPPT效率staticmaximumpowerpointtrackingefficiency在辐照强度恒定工况下,在一定的测量周期内被测光伏逆变器直流侧输入的电能与光伏方阵模拟器NB/T32032—2016
理论上在最大功率点提供直流电能的比值。3.8
动态MPPT效率dynamicmaximumpowerpointtrackingefficiency在辐照强度变化工况下,在一定的测量周期内被测光伏逆变器直流侧输入的电能与光伏方阵模拟器理论上在最大功率点提供直流电能的比值。3.9
静态转换效率staticconversionefficiency在辐照强度恒定工况下,在一定的测量周期内被测光伏逆变器交流侧输出的电能与直流侧输入的电能的比值。
总效率totalefficiency
在辐照强度恒定工况下,在一定的测量周期内被测光伏逆变器交流侧输出的电能与光伏方阵模拟器理论上在最大功率点提供直流电能的比值。3.11
最大输入电压
UpCmax
maximuminputvoltage
光伏逆变器直流输入侧能承受的最大电压值,3.12
最小输入电压
minimuminputvoltagebZxz.net
UpCmin
光伏逆变器可向电网输送电能时的直流输入侧最小电压值。3.13
maximumpowerpoint(MPP)maximumvoltageMPP最大电压
UMPPmax
光伏逆变器在MPPT工况下可输出额定功率的直流输入侧最大电压值。3.14
MPP最小电压
maximumpowerpoint(MPP)minimumvoltageUMPPmin
光伏逆变器在MPPT工况下可输出额定功率的直流输入侧最小电压值。3.15
ratedinputvoltage
额定输入电压
光伏逆变器使用说明书规定的输入电压值,若说明书未规定,则可通过下列公式计算:UpC,=(UMPPmax+UMPPmin)/2
式中:
UMPPmax
UMPPmin
额定输入电压;
MPP最大电压:
-MPP最小电压。
ratedinputpower
额定输入功率
光伏逆变器在连续运行条件下,交流侧输出达到额定值时直流侧的功率,若逆变器使用说明书未规定,则可通过下列公式计算:
式中:
nconv,r
逆变器额定输入功率;
逆变器额定输出功率;
PDC,=PAC,r/nconv,r
逆变器在额定输入电压下的静态转换效率。PVarraysimulatorMPPpower
光伏方阵模拟器MPP功率
PMPP,PVS
光伏方阵模拟器按光伏特性曲线运行时输出的最大功率值。3.18
光伏方阵模拟器MPP电压PVarraysimulatorMPPvoltageUMPP,PVS
光伏方阵模拟器输出MPP功率时的电压值。3.19
光伏方阵模拟器MPP电流PVarraysimulatorMPPcurrentIMPP,PVs
光伏方阵模拟器输出MPP功率时的电流值。4总则
4.1环境条件
a)环境温度:20℃~30℃;
b)环境相对湿度:不超过90%;c)气压条件:不低于90%标准大气压。电网条件
被测光伏逆变器连接的电网相关技术指标应符合下列要求:NB/T32032—2016
电压谐波总畸变率在10min内测得的方均根值应满足GB/T14549的要求;a)
b)电网频率10s测量平均值应满足GB/T15945的要求;电网电压10min方均根值应满足GB/T12325的要求:c)
d)电网电压三相不平衡度应满足GB/T15543的要求。4.3检测内容
光伏发电站逆变器效率的检测内容应包括:静态MPPT效率、动态MPPT效率、静态转换效率和总效率。
5检测设备
5.1光伏方阵模拟器
光伏方阵模拟器应准确模拟光伏方阵的静态和动态特性。光伏方阵模拟器输出的I-U特性曲线应满足表1的要求。
NB/T32032—2016
特性参数
UMPP|G=-200W/m
UMPP|G=1000W/m
IMPP:STC
表1光伏方阵模拟器输出特性参数晶硅组件
注1:UMPP|G=200W/m2是辐照度为G=-200W/m2时的MPP电压值。薄膜组件
注2:UMpP|G=000w/m是辐照度为G=1000W/m2时的MPP电压值。注3:UMPPSTC为标准测试条件下的MPP电压值。注4:Uoc.STc为标准测试条件下的开路电压值。注5:IMPP:STC为标准测试条件下的MPP电流值。注6:IsC.STc为标准测试条件下的短路电流值。注7:FFu为标准条件下MMP电压值与开路电压值的比。注8:FF为标准条件下MMP电流值与短路电流值的比。误差
在一定的测试条件下可通过表1确定曲线参数(Uoc,UMPP,PMPP,FFu,FF),并符合下列规定:
输出电压为(0.9~1.1)UMPp时,输出功率值与曲线理论值的偏差不应超过1%;a)
输出电压为UMpp,输出功率值与PMpp的偏差不应超过0.1%;b)
输出特性应具备动态调节功能:c
输出特性的响应速度应大于被测逆变器的MPPT跟踪速度。5.2测量装置
测量设备的准确度应至少满足表2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,传感器的响应时间应小于100us,数据采集装置的测量带宽不应小于1kHz。表2测量设备准确度要求
设备名称
交流电压互感器
直流电压传感器
交流电流互感器
直流电流传感器
数据采集系统
6检测框图
光伏发电站逆变器效率应按照图1进行检测。4
准确度等级
7检测方法
光伏方阵
模拟器
7.1静态MPPT效率检测
7.1.1检测条件
UAc Ipr
被测逆变器
数据采集系统
UacInc
图1光伏发电站逆变器效率检测框图电网
NB/T32032—2016
逆变器具有多个输入端口时,每个输入端口参数配置应与逆变器使用说明书要求一致,除非逆a
变器使用说明书另作要求,光伏模拟器输出功率应平均分配到每个输入端口;静态MPPT效率检测应符合表3的要求;b)
静态MPPT效率的检测宜与转换效率的检测同时进行。c
表3静态MPPT效率测试点
I-U特性
光伏方阵模拟器MPP电压
UMPPmax(0.8UpCmax)
UMPPmin+0.95AU,b
UMPmin+0.104U
UMPPmin+0.054U,
UMPPmin
UMPPmax(0.7UDCmax)c
UMPPmin+0.954U,d
UMPPmin+0.104U2
UMPPmin+0.054U2
UMPPmin
(见附录A)
晶硅组件
晶硅组件
晶硅组件
晶硅组件
晶硅组件
晶硅组件
薄膜组件。
薄膜组件e
薄膜组件。
薄膜组件。
薄膜组件e
薄膜组件e
光伏方阵模拟器MPP功率与被测逆变器额定直流功率之比PMPPPvs/PDc.r
在UMPPmax和0.8UpCmax两者之间选取最小值;AU,为UMPPmax和0.8UpCmax两者选取最小值与UMPPmin之间的差额;在UMPPmax和0.7UpCmax两者之间选取最小值:AU,为UMPPmax和0.7Upcmax两者选取最小值与UMPmin之间的差额;如被测逆变器不适用薄膜组件,这些测量点可不测量。0.20
NB/T32032—2016
7.1.2检测步骤
按照图1连接光伏方阵模拟器、被测光伏逆变器以及相关的测量设备:a)
根据7.1.1规定的检测条件调节光伏方阵模拟器来模拟光伏方阵的1-U输出特性;bo
被测逆变器输出稳定后,测量输入电压Upc和输入电流Ipc,测量时间为2min;c)
应在测试报告中记录被测逆变器稳定时间,当被测逆变器在MPPT模式下无法稳定运行,应至d)
少等待5min再进行测量。
7.1.3数据计算与评估
利用公式(1)计算静态MPPT效率并将结果填入检测报告,根据检测结果绘制被测设备的静态MPPT效率分布等值线图。被测设备设置的修改、测量中异常现象和测量步骤的更改都应记录在检测报告中。Upe lpe·AT
T/MPPT,stat =
式中:
采样数据点总数;
直流输入电压的瞬时值;
直流输入电流的瞬时值:
PMPP,PVs
采样周期,不应大于100μs:
PMPP,PVs·TM
光伏方阵模拟器实际能输出的MPP功率;检测时间,TM=n×△T,取2min。7.2动态MPPT效率检测
7.2.1检测条件
调节光伏方阵模拟器输出曲线参数,使辐照度G=1000W/m2工况下对应的PMpp等于被测设备a)
额定输入功率Ppc.r使UMPp对应被测设备额定输入电压。被测逆变器具有多个直流输入端口时,每个输入端口参数配置应与逆变器使用说明书要求一b)
致。除非逆变器使用说明书另作要求,光伏方阵模拟器输出功率应平均分配到每个输入端口。光伏方阵模拟器输出特性可参考附录B中公式(B.3)~(B.7),其中辐照度参数变化曲线应c
满足图2的要求,其他参数应满足表1的要求。+照度(W/m-)
n次电复
时间(s))
注:。与t,的时间间隔为辐照度上升时间,4与t2的时间间隔为辐照度峰值保持时间,12与的时间间隔为辐照度下降时间,1,与14的时间间隔为辐照度谷值保持时间。图2动态MPPT辐照度波动曲线
—2016
NB/T32032
检测步骤
低辐照度检测
按照图1连接光伏方阵模拟器、逆变器以及相关的检测设备:a)
待被测逆变器输出稳定后,调节光伏方阵模拟器辐照度参数按照图2曲线变化并记录输入电压b)
和输入电流,图中参数应满足表4的要求;应在测试报告中记录被测逆变器稳定时间,若被测逆变器在MPPT模式下无法稳定运行,应至c)
少等待5min再进行测量。
表4低辐照度动态MPPT检测
辐照度变化量:100W/m2~500W/m2谷值保持时间
下降时间
峰值保持时间
上升时间
变化速率
循环次数
测试序列
高辐照度检测
按照图1连接光伏方阵模拟器、逆变器以及相关的检测设备;a)
被测设备输出稳定后,调节光伏方阵模拟器辐照度参数按照图2曲线变化并记录输入电压、输b)
入电流,图中参数应满足表5的要求:检测时应在测试报告中记录被测逆变器稳定时间,若被测逆变器在MPPT模式下无法稳定运行c)
时,应至少等待5min再进行测量。高辐照度动态MPPT检测
辐照度变化量:300W/m2~1000W/m2谷值保持时间
下降时间
峰值保持时间
上升时间
W/ (m2·s)
变化速率
循环次数
测试序列
NB/T32032—2016
7.2.2.3启动与停机检测
按照图1连接光伏方阵模拟器、逆变器以及相关的检测设备;a
在被测设备已停机至少5min工况下,调节光伏方阵模拟器辐照度参数按照图2曲线变化,图b)
中参数满足表6的要求;
记录被测光伏逆变器的启停机次数,记录启动和停机时的辐照度、输入电压值和输入电流值。c)
注:启动与停机检测月的是检测逆变器启动和停机时的辐照度值,不作为动态MPPT的计算依据。表6启动与停机检测
辐照度变化量:2W/m2~100W/m2
测试序列
循环次数
7.2.3数据计算与评估
变化速率
上升时间
峰值保持时间
t2—t
下降时间
谷值保持时间
14—13
利用公式(2)计算动态MPPT效率并将结果填入检测报告,利用公式(3)计算整体动态MPPT效率。
7/MPPTdym.1
式中:
采样数据点总数;
PMPP,PVS.j
式中:
nMPPTdyn,
nMPPTdyn,
直流输入电压的瞬时值;
直流输入电流的瞬时值;
采样周期,不应大于100μs:
Zue·lper·AT
ZPMPVs.JAT,
光伏方阵模拟器输出曲线簇包含I-U特性曲线的数量,AT,×n=△T×m:光伏仿真模拟器每条I-U特性曲线的最大功率值;光伏方阵模拟器每条[-U特性曲线的持续时间。MPPTdyn.
测试序列数量:
整体动态MPPT效率;
测试序列中每个动态MPPT效率。7.3静态转换效率检测
7.3.1检测条件
静态转换效率检测应在被测设备热稳定后进行,转换效率的检测应符合表7的要求:(2)
被测逆变器具有多个直流输入端口时,则每个输入端口参数配置应与制造商的要求一致,除非NB/T320322016
制造商另行规定,光伏方阵模拟器输出功率应平均分配到每一个输入端口;c)
静态转换效率的检测宜与静态MPPT效率的检测同时进行。表7静态转换效率检测
I-U特性
光伏方阵模拟器MPP电压
UMPPmax(0.8UDCmax)a
UMPPmin+0.95△U,b
UMPPmin+0.104U,
UMPPmin+0.054U
UMPPmin
UMPPmax(0.7UDCmax)
UMPPmin+0.954U,d
UMPPmin+0.104U
UMPmin+0.05AU
UMPPmin
(见附录A)
晶硅组件
晶硅组件
晶硅组件
晶硅组件
晶硅组件
晶硅组件
薄膜组件。
薄膜组件。
薄膜组件。
薄膜组件。
薄膜组件。
薄膜组件?
光伏方阵模拟器MPP功率与被测逆变器额定直流功率之比PMPP.PVs/Ppc,r
在UMPPmax和0.8Upcmx两者之间选取最小值。AU,为UMPPmax和0.8UpCmax两者选取最小值与UMPPmin之间的差额。在UMPPmax和0.7Upcmax两者之间选取最小值。△U,为UMPPmax和0.7UpCmax两者选取最小值与UMPPmin之间的差额。如被测逆变器不适用薄膜组件,这些测量点可不测量。7.3.2检测步骤
根据上述检测条件调节光伏方阵模拟器的输出特性,按照图1连接光伏方阵模拟器、被测逆变a)
器以及相关的检测设备;
被测逆变器输出稳定后,记录光伏逆变器的直流输入电压、直流输入电流、交流输出电压和交b)
流输出电流,记录时间为2min;c)
应在测试报告中记录被测逆变器稳定时间,被测逆变器在MPPT模式下无法稳定运行,应至少等待5min再进行测量。
7.3.3数据计算与评估
利用公式(4)计算转换效率并将结果填入检测报告,根据检测结果绘制被测设备的静态转换效率分布等值线图。被测设备内部设置的修改、测量中异常现象和测量步骤的更改都应记录在检测报告中。ZuAc,-IACr·AT
nconv=
Zupej·lpe.J·AT,
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