储能变流器检测技术规程34133Word格式文档下载.docx
《储能变流器检测技术规程34133Word格式文档下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《储能变流器检测技术规程34133Word格式文档下载.docx（39页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
第2部分，试验方法第2部分，试验方法第2部分，试验方法第2部分'
试验方法
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测最、控制和实脸室用电气设:
备的安全要求第1部分，通用要求GB4824T业、科学和医疗（ISM）射频设备骚扰特性限值和测成方法低压成套开关设备和控制设备电能质最供电电床偏差半导体变流塞电气试验方法电能质由电能质最屯能质最屯成兼容屯磁兼容屯磁兼容屯成兼容屯磁兼容
GB/T7251.1
GB/T
GR/T
GE/T
12325
13*22
14549
15543
15945
17626.2
17626.3
GB/T17626.4
GB/T17626.5
GB/T17626.6
GB/T17626.15
GB/T20840.2
GB/T20840.3
公用电网谐波
=•相电压不平衡电力系统顾率偏差
检测和测St技术检测和测St技术检测和测昼技术检测和测量技术检测和测昼技术
3术语和定义
第I部分'
型式试验和部分型式试验成套设备
静屯放电抗扰度检测
射成电磁场辐射抗扰度检测电快速瞬变脉冲群抗扰度检测浪涌（冲击）抗扰度检测
射频场感应的传导骚就抗扰度
电威:
兼容性试骚和测R技术闪烁仪功能和设计规范互感器第2部分：
电流互感器的补充技术要求互盛,器第3部分：
电威式电压互醯器的补充技术要求
下列术语和定义适用于本文件.
3.1
储能变流器powerconversionsystem∣PCS
屯化学册能系统中，连接于电池系统与屯网（和/'
或负荷）之间的实现电能双向转换的装置.
恒流充电constantcurrentcharge
充屯过程中电流保持怛定的充电U
3.3
恒压充电constantvoltegecharge
充电过程中屯压保持恒定的充电。
3.4
稳流精度stabilizedcπrrentprecision
电池储能系统在恒流充电状态下.储能变流器宜流侧输出电流在其额定值范围内任-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stabilizedvoltageprecision
电池借能系统在但压充电状态下，俐能变流器直流恻输出电流存其额定值范期内变化.输出电压在可调节范刖内任-数值上保持稳定时.其输出电川最大波动值与设定值之间的比值。
3.6
低龟压穿越lowvoltageridethrough
当屯力系统事故或扰动引起井网点电斥跌落时，在•定的电斥跌落范朋和肘间间隔内.电池怵能系统能够保证不脱网连续近行。
3.7
电网模拟装置gridsimulator
模拟电网输出特性的可控交流电源"
3.8
充放电转换时间transfertimebetweenchargeanddischarge
储能系统在充电状态和放电状态之间切换所需要的时间。
•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口寸间的平均也，
4检测条件
4.1环境条件
检测应在以下环境条件卜进行:
a） 环境温度/OP〜30P；
b） 相对湿度:
<
90%,
c） 环境气压，86kPa-106kPau
4.2电气条件
4.2.1电网电能质星条件
检测应在以下电网电能质屈条件下进行，
a） ⅛JkM波总崎变率应满足GB/T14549的规定,
b） 电网频率偏差成满足GE/T15945的规定$
c） 电网电压偏差应满足GB/T12325的规定$
d） 电网电压三相不平街度应满足GB/T15543的规定〃
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°
5检测装苦
5.1测量装置
电床、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GR/T20840.2的要求，传感器响应时间不应大于100μsβ数据采集装置的采样频率不成小于10kHz（电能质星测最时不应小于20kHz）,带宽.不应小于10kHz。
频率测最楮度应至少达到Q∙01Hzu
表1测量设备仪器准确度要求
设备仪器
准确度等级
电压互感揣
≡⅛M
电压传感器
0.2坡
电流互感器
0；
2坡
电流传感排
0.2圾
数舜采集装置
0.2甄
5.2.1功能要求
电网模拟装置应至少具备以下功能'
a） 各相电压值可独立调节及编程控制,
b） 频率值可调节及编程控制，
c） 电能可双向流动。
5.2.2性能要求
屯网模拟装置的性能指标应符合以下要求，
«
）与储能变流摧连接侧的电床谐波应小于GB/T14549中谐波允许值的50%∣
b） 向电网注入的电流谐波应小于GB/T14549中谐波允许值.
c） 输出电压基波偏差值应小于0.2%,输出屯压可调节步长不应大于被ffl∣Jβ⅛可调节步长的1/2,
d） 输出魏率偏差值应小于0.01Hz,HT调节步K至少为0.05Hz,
e） 响应时间应小于0.02w
f） 三相电爪不平衡度应小于1%,相位偏差应小于1%,
g） 额定功率不应小于储能变流落的额定功率的1.2倍’
5.3电压跌落发生装置
屯床跌落发生装置宜使用无源租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,
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、相间电床跌落和单相电床跌落,
b） 限流电抗器χ.和短路电抗器X,均应可阔,装置应能在A点产生不同深度的屯JK跌落，
c） 电抗值与电阻值之比（X∕R>
J⅛至少大于10,
d） 三相对称短路容后应为被测储能变流器额定功率的3倍及以上’
e） 升美S：
、&
应使用机械断路器或电力电了•开关,
D电压跌落时间与恢复时间应小于20mso
5.4直流电源
直流电源除应满足5.1⅛1定的⅛Jk.⅛流精度要求外，还应满足以下要求，
）电斥调节范困应能覆盖被测储能变流卷丁作电床范围，功率应至少为被测储能变流器辙定功率的L2倍t
b） 电压响应时间不应大于20msf
c） 动奄电床瞬变值成小于电床设定值的±
10%.
5.5电池模拟装置
屯池模拟装置应至少满足以下要求，
a） 应满足5.4的要求；
b） 能只应能双向流动,
c） 应能模拟电化学旭池充放电特性，宜能设置电池类型、电池组标标电压、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|
a） 具备Hlffi∏T调、能实现电压屯流闭环控制■
b） 调整负载产生的电流变化步长不应大于0.01At
c） 在各电斥点的允许屯流应大于怫能变流摧的最大电流，
d） 宜采用无源器件.
5.7孤岛模拟负载
孤岛模拟负荻除应满足木规程5.1规定的电床、电流精度要求外，还疵满足以下功能和性能要求：
a） S1性负载、感性负载、容性负载调节精度不应大于0.2%,调节圻氏不应大于额定功率的0.05%,
b） 品质因数Q,的调整范围不小于h
c） 应具备三相独立调节功能.
5.8温度检测投备
温度检测设备应满足以下要求.
a） 应能够存储检测过程中的全部温度数据t
b） 应具有足够的通道数量满足测温点的需要，
c） 测温通道的测温范掴应至少满足一20P〜160P,测温精度应不低于0.5∙C,
d） 各测温通道应有统•的时基信号,
e） 采样频率不应低于1Hz∕e.
5.9电磁兼容性测试设备
电慰兼容性删试设:
备应满足GB/T17626.2,GB/T17626.3、GB/T17626.4.GB/T17626.5、GB/T17626.6、GB4824的要求.
6检测项目6.1充放电检测6.1.1检测回路
检测宜采用电池模拟装置进行,检测回路见图2.
图2检测回路示意图
检测应按以下步骤进行，
a） 储能变流器在额定充屯功率状态F运行至少3min.向储能变流器发额定功率放屯指令，测最并记录储能变流器从90%额定充屯∙⅛率状态切换到90%额定放屯功率状态的最小时间间隔八,
b） 储能变流器在额定放屯功率状态F运行至少3m⅛,向储能变流器发额定功率充屯指令，测最井记录储能变流器从90%额定故电功率状态切换到9。
％额定充电功率状态的最小时间间隔”l
c） 按式
（1）II•算平均充放也切换最小时间，.
C1 ）
6.1.3直流充电性能检测
6.1.3.1电流误差检测
检测应按以下步彝进行*
a） 按图2连接检测回路，调节被测僵能变流器T作在恒流充电状态|
b） 设定怫能变流器直流侧电流分别为直流额定屯流的100%、50%和10%;
c） 接入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M⅛JR分别为宜流电压范围的最大值、中间值和最小值，
d） 测最储能变流器直流倒实际电流值.利用式
（2）计算储能变流器电流误差（
e） 将计算结果填入附录A中对应的表格内.
≈,τ-~'
m×
100%
（2）
•7Λ
5ζΦt
3 —输出电流误差,
h.——实测电流值I
lm—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丁作在恒流充电状态.
b）设定储能变流器的ft流IS电流分别为直流额定电流的100%,50%和10%.
C）接入电池模拟装置或阻性负薮，调整电池模拟装置或阻性负载使储能变流器直流Wft∫κ在其直流电床范围内变化.变化步长为被测储能变流器直流电床范围的20%,每•步氏保持至少10”记录充电过程中直流电流数据，得出负我变化过程中直流屯流最大波动值I.
d） 按式（3）计算稳流楮度.
⅛,=［（7κ-Fz）∕Γz］×
100⅝ （3）
式中］
S,——稳流精度；
Ju-谕出电流波动最大值，单位为安⅛f（A）f
I,―输出电流^定值，单位为安培（A）.
e） 取3个电流设定值下稳流精度最大值作为测员结果.
检浏应按以下步骤进行，
a） 按图2连接检测回路,调节被测储能变流器工.作在恒流充屯状态下，
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%»
。
接人电池模拟装置或S1性负我，调整电池模拟装置或阻性负载使储能变流器的宜流侧电压分别在其直流电床范围的最大值，中间值和最小值,
d） 利用数据采集装置测R储能变流器直流侧电流的纹波值,
e） 分别按式（4）和式（5）计算直流屯流的纹波有效值系数和峰值系数“
X,iwm=^-X100% （4）
* m
Xfπ∙=⅛×
100% （5）
• nc
式中，
X,g—电流纹波有效值系数，
X,、--电流纹波峰值系数；
——输出电流交流分最有效值，单位为安⅛f（A）,
U-输出电流交流分由峰-峰宜.单位为安培（A）,
∕nc一直流墙出电流平均值，单位为安培（A）、
6.1.3.4电压误差检测
a） 按图2连接检测回路，调节被测储能变流器1■作在恒压充屯状态下W
b） 设定被测储能变流器直流侧屯压分别为其直流电床范围的最大值、中间值和最小值,
c） 接人屯池模拟装置或阻性负教，调整电池模拟装置或阻性负载使直流侧屯流分别为直流屯流额定值的100%.50⅝,10⅝l
d） 测旺储能变流器直流侧实除电压值，利用式（6）计算储能变流器电压误差,
e） 将计算结果填入附录A中对应的表格内，
∆U≈c7z~t7mX100% （6）
式中*
∆U一输出电压设差$
Uz—实测电工值】
υm一设定的输出电片整定值。
6.1.3.5恒压充电稳压精度检测
检测成按以下步邪进行：
a） 按图2连接检测回路，凋节被濯催能变流器丁作在恒压充电状态下】
b） 度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*
c） 接入电池模拟装置或B1性负载，调整屯池模拟装置或阻性负载使倘能变流器直流恻也流在0%〜10。
％直流额定电流I、-变化，变化步长为20%直流额定电流，符•步尺保持时同不应小于10s,测S：
宜流例电压的最大波动值Us
d） 按式（7）计算但压充电稳压精度u
J∙=[OΛ<
-U7）∕U7JX100% （ 7）
瓦•一稳压精度，
uta-负荻电流在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）∣
U,一输出电压槃定值,单位为伏特（V）”
e） 取3个电斥设定值下稳斥精度最大值作为检测结果。
检测应按以下步驿进行，
a） 按图2连接检测回路.调节被测储能变流器T作在苗床充屯状态F,
b） 设定被测储能变流器直流侧屯床分别至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,调褛电池模拟装里或阻性负载使被测储能变流器宜流侧电流在0%〜10。
％额定电流下变化，变化步长为20%直流额定电流，每•步R保持时间不应小于10
d） 利用数据采集装置测R储能变流器直流删电床的纹波值，
c）分别按式（8）和式（9）计算纹波有效值系数和纹波峰值,系敬.
（8）
Xr∏∙X1。
％
U∏∏
式中工
Xi*——纹波有效值系数,
X,-,.,.—纹波峰值系数,
Ue,—输出电床交流.分及有效值.单位为伏特（V）,u„一输出电压交流分量峰-峰值，单位为伏特（V）,Vnr.一直流输出电JK平均值，单位为伏特（V）.
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，
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*
a）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%,
10调节储能变流器T作在并网运•行条件下,
C）待储能变流器运行稳定后向其爰离网运行命令I
d） 确认储能变流器是否切换到离网运行模式,
e） 待储能变流器运行稳定后向其发并网运行命令，
0确认储能变流器是否切换到井网运行模式.
注，负荷类型为阻感性负载（PF=0.8）和阻容性负裁（PF=Q.8）.
检溯应按以下步骤进行：
a） 按图3连接检测回路.设定负荷功率为被测储能变流器耕定功率的100⅝,
b） 调节储能变流器T∙作在并网s⅛定功率充电运行条件下,
c） 待简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最并记录UmJJ“的数据与波形（
C）测/从并网开关断开时刻起到储能变流器放屯电流-达到额定屯流90%的时间间隔；
D分别调整负荷功率为被测册能蛮流器额定功率的30%利60%,重复步骤b）~d）.并记录实骏靖.臬*
g）调节株能变流器丁作在耕定功率放屯运行条件卜「•重复步骤C）〜f）.
注1,Uf为负裁电斥为网瓣电斥・儿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）利阻容性负我（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。
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，
a） 按腿图4连接检测回路，调节健能变流器T作在整流状态s
b） 调节储能变流器直流侧电压为宜流电斥调节范围上限值$
c） 使i⅛iflf⅛能变流器按何10%额定功率为-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，
e） 按式（10）计算被测储能变流器整流效率$
D调节傍能变流器直流侧电压分别为宜流电JK调节范围的中间值和下•限值,重复步骤c）〜e）。
η=—X100⅜ （10）
Paγ,
7* 整流效率；
One—直流轴出功率，单位为瓦特（W，
pftc—交流输入功率，单位为瓦特（W）。
根据被测储能变流•器的运行模式设定相应井网/离网状态并按如下步骤进行检测，
a） 按腿图4连接检测回路，调节储能变流器T作在逆变状态，
b） 调节储能变流器直流侧电床为直流屯床调节范围上限值，调节电网模拟装置输出电压为储能变流器交流标
O使被测陆能变流器按旬10%额定功率为-个区间运行；
d） 利用数据采集装置测功功率和直流侧石功功率，
e） 按式（11）计算被测储能变流器逆变效率，
f） 调节健能变流器直流摘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c）~e）.
ηl=—×
100⅝ （11）
pτx∙.
式中1
η,——逆变效率，
pnr——直流输入功率，单位为瓦特（W）,
"
W―交流辎出功率，单位为瓦特（W）.
6.3.4损耗检测
6.3.4.1待机损耗检测
待机损耗检测应按以下步骤进行*
）按照图4连接检测回路，
b） 使储能逆变器处于待机状态,
c） 测任直流伽电压和屯流数据，交流侧电床和电流数据,利用式（12）计算出待机损耗.
F'
=fjnc×
nr+U*c×
I,、c （ 12）
式中:
Pjrap--为储能变流器待机功率损耗I
L'
nr一储能变流器宜流⅛M⅛JKffll
U一册能变流器宜流恻电流值；
Uaγ—储能变流器交流袖屯压值,
∣XC—册能变流器交流恻电流值.
注，苻机状态为储能变St耕姓于热备fflt⅛⅛.
6.3.4.2空载损耗检测
空载损栩检测应按以下步骊进行，
a） 按照图4连接检测回路，
b） 使储能逆变器处于空载状态♦
c） 测任直流侧屯床和屯流数据，利用式（13）11'
算出空载损耗。
式中τ
Pm—为储能变流器空载功率损耗,υnr-借能变流器n流他电压值，Γnr——借能变流器宜流恻电流值。
注：
⅛fttt⅛为储能变沆排⅛f网ig行不带觉藏.
6.4过载能力椅测
检测应按以下步骤进行：
a） 检测方法应满足GB/T13422规定的要求,
b） 控制储能变流器交流侧电床为馈定屯压,交流侧电流为110%额定电流.保持10mint
c） 控制储能变流器交流侧电疝为额定电压.交流侧电流为120%额定电流，保持1min.
6.5.1电流谐波检测
a） 在储能变流器交流侧接入电能质后测最装置'
b） 设定储能变流器在放电状态下运行$
c） 从册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-个区闻.侈个区间内连续^≡10mini
d） 按式（14）取口『间窗丁.测品并计算电流谐波了•群的有效值，取3s内的15个电流谐波了•群有效值计算方均根值；
e） 计算10min内所包含的各3s电流谐波予群的方均根值；
D电流谐波了•群应记录到第5（）次.利用式（15）H算电流谐波予群总崎变率并记录。
g）设定储能变流器在充电状态下运行.重复步骤c）〜D。
注L力次藩波子群的右效值.
1I
G=J∑g <
H）
XI——1
式中』
C14+.——DFT输出封应的第m+.'
相颇信分量的有效值；
注2：
睹波子群总临变率：
THDS.={"
（罗）×
100% <
15）
G...—在10min内心次I皆波于群的方均根值；
G∣ 在10min内基波于群的方均根值.
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）〜D的要求对电压谐波进行检测“
6.5.3电流间谐波检测
a） 在储能变流器交流输出侧接人电能质最测H装置，
b） 设定储能变流器在放电状态下运行*
c） 从储能变流器持续正常运行的最小功率开始，以10%的借能变流器额定功率为•个区间，育个区间内连续iWS10min；
d） 按式（16）取时间窗了.测匿并比算电流间谐波中心了群的有效也取3s内的15个电流闻谐波中心了群右效值计算方均根值，
e） 比算10min内所包含的各3s电流间谐波中心了群的方均根值$
0电流间谐波测员最高频率应达到2kHz$
g）设定储能变流器在充电状态下运行.重复步骤<
0〜
注"
次间谐波中心于群的有效值；
II
G=JΣ）Ef <
16）
∖."
J!
式中3
Cιx÷
—DFT输出对应的第10/1÷
.∙根频塔分址的有效值.
储能变流落在离网运行模式下，连接阻性负薮，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F步骤进行,
a） 设定储能变流器在放电状态F运行,
b） 调节慵能变流器无功功率输出Q==Q.
c） 在储能变流器交流他I接入满足GB/T17626.15要求的屯能质辰测昼装宣.电斥互感器和电流互感器的截止频率应不小于400Hz,
d） 从的能变流器持续正常运行的最小功率开始，以
升级会员 