GB/T 30427-2013 并网光伏发电专用逆变器技术要求和试验方法

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F12G目

中华人民共和国国彖标准

GB/T30427—2013

并网光伏发电专用逆变器

技术要求和试验方法

Technicalrequirementsandtestmethodsforgrid-connectedPVinverters

2013-12-31发2014-08-15实施

GB/T30427—2013

目次

前言m

引言N

1范围1

2规范性引用文件1

3术语和定义2

4产品分类3

4.1产品型式3

4.2输出功率优先数系4

5使用条件4

5.1正常使用的环境条件4

5.2正常使用的电网条件4

5.3特殊使用条件4

6技术要求4

6.1机体和结构质量4

6.2性能指标5

6.3电磁兼容性6

6.4保护功能7

6.5通讯10

6.6自动开/关机10

6.7启动10

6.8绝缘耐压性10

6.9外壳防护等级11

6.10功率控制和电压调节11

6.11环境试验要求11

6.12温升11

7试验方法12

7.1试验环境条件12

7.2概述13

7.3机体和结构质量检查13

7.4性能指标试验13

7.5电磁兼容试验14

7.6保护功能试验14

7.7通讯试验18

7.8自动开/关机试验18

7.9启动试验18

7.10绝缘耐压试验18

T

GB/T30427—2013

7.11外壳防护等级试验18

7.12功率控制和电压调节试验18

7.13环境试验18

7.14温升试验19

8检验规则19

8.1检验分类19

8.2出厂检验20

8.3型式检验21

9标志、包装、运输、贮存21

9.1标志21

9.2包装21

9.3运输22

9.4贮存22

附录A（资料性附录）防孤岛效应保护方案的选取23

附录B（资料性附录）并网光伏发电专用逆变器技术参数表24

n

GB/T30427—2013

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刖吕

本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。

本标准由全国能源基础与管理标准化技术委员会(SAC/TC20)提出。

本标准由全国太阳光伏能源系统标准化技术委员会(SAC/TC90)归口。

本标准起草单位:合肥阳光电源有限公司、北京市计科能源新技术开发公司、北京鉴衡认证中心、北

京日佳电源有限公司、北京索英电气技术有限公司、上海太阳能科技有限公司、安徽继远电网技术有限

责任公司、深圳市新天光电科技有限公司。

本标准主要起草人：曹仁贤、王斯成、赵为、张兴、陶磊、王宗、姚丹、鲁延武、王仕城、何鸣、余江、

陈晖、张友权。

m

GB/T30427—2013

引言

随着《中华人民共和国可再生能源法》的颁布实施，国内光伏并网发电成为热点，本标准的制定，改

变了光伏并网逆变器没有国家统一标准的现状，对规范、引导并网光伏发电具有极大的推动作用。

本标准参考了IEEE1547：2003《分布式电源与电力系统进行互连的标准》、IEEE1547.1：2005《分

布式电源与电力系统的接口设备的测试程序》、AS4777.2：2005《通过逆变器与电网相连接的电源系

统第2部分：逆变器要求》、IEC62116：2008«并网光伏逆变器防孤岛效应保护的试验方法》、

EN55022：1998«信息技术设备无线电干扰特性限值和测量方法》和国内的有关标准。

IV

GB/T30427—2013

并网光伏发电专用逆变器

技术要求和试验方法

1范围

本标准规定了并网光伏发电专用逆变器的术语和定义、产品分类、技术要求、试验方法、检验规则及

标志、包装、运输和贮存等。

本标准适用于交流输岀端电压不超过0.4kV的并网光伏发电专用逆变器，以下简称逆变器。

注：根据国家电网公司制定的《光伏电站接入电网技术规定》,综合考虑不同电压等级电网的输配电容量、电能质量

等技术要求，根据光伏电站接入电网的电压等级，可分为小型、中型或大型光伏电站。

小型光伏电站——接入电压等级为0.4kV低压电网的光伏电站。

中型光伏电站——接入电压等级为10kV〜35kV电网的光伏电站。

大型光伏电站——接入电压等级为66kV及以上电网的光伏电站。

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/T2423.1—2008电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验A：低温（IEC60068-2-

1：2007,IDT）

GB/T2423.2—2008电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验B：高温（IEC60068-2-

2：2007,IDT）

GB/T2423.3—2006电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Cab：恒定湿热试验

（IEC60068-2-78：2001,IDT）

GB/T3859.2—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（IEC/

TR60146-1-2.2011MOD）

GB4208—2008外壳防护等级（IP代码）（IEC60529：2001,IDT）

GB7260.2—2009不间断电源设备（UPS）第2部分：电磁兼容性（EMC）要求（IEC62040-2：

2005,IDT)

GB/T13384—2008机电产品包装通用技术条件

GB/T14549—1993电能质量公用电网谐波

GB/T15543—2008电能质量三相电压不平衡

GB/T17626.2—2006电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验（IEC61000-4-2:2001

IDT)

GB/T17626.3—2006电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验（IEC61000-4-

3：2002,IDT)

GB/T17626.4—2008电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验（IEC61000-

4-4：2004,IDT)

GB/T17626.5—2008电磁兼容试验和测量技术浪涌（冲击）抗扰度试验（IEC61000-4-5：

1

GB/T30427—2013

2005IDT)

GB/T17626.6—2008电磁兼容试验和测量技术射频场感应的传导骚扰抗扰度(IEC61000-

4-6：2006,IDT)

GB/T17626.11—2008电磁兼容试验和测量技术电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度

试验(IEC61000-4-11：2004,IDT)

GB/T18479—2001地面用光伏(PV)发电系统概述和导则(idtIEC61277：1995)

GB/T20514—2006光伏系统功率调节器效率测量程序(IEC61683：1999,IDT)

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

光伏并网逆变器inverter

将太阳电池发出的直流电变换成交流电后馈入电网的电气设备。

3.2

光伏并网逆变器交流输出端inverterACoutputterminal

逆变器、局部交流负载和电网之间的相互连接点。

3.3

最大功率点跟踪maximumpowerpointtracking；MPPT

对跟随太阳电池表面温度变化和太阳辐照度变化而产生的输出电压与电流的变化进行跟踪控制，

使阵列经常保持在最大输出的工作状态，以获得最大的功率输出。

3.4

孤岛效应islanding

电网失压时，光伏系统仍保持对失压电网中的某一部分线路继续供电的状态。

3.5

计划性孤岛效应intentionalislanding

按预先配置的控制策略，有计划地发生孤岛效应。

3.6

非计划性孤岛效应unintentionalislanding

非计划、不受控地发生孤岛效应。

3.7

防孤岛效应anti-islanding

禁止非计划性孤岛效应的发生。

注：非计划性孤岛效应发生时，由于系统供电状态未知，将造成不利影响，如町能危及电网线路维护人员和用户的

生命安全、干扰电网的正常合闸、电网不能控制孤岛中的电压和频率，从而损坏配电设备利用户设备。

3.8

电网模拟器utilitysimulator

用来模拟公共电网的测试装置,其电压和频率可调。

3.9

品质因数qualityfactor

防孤岛效应保护试验中试验负载谐振能力的评估指标。

在并联RLC谐振电路中，负载品质因数Qf可用式(1)表示：

Qf=R；^C7L(1)

2

GB/T30427—2013

式中：

Qf负载品质因数；

R——负载电阻；

C——负载电容；

L负载电感。

在已知并联RLC谐振电路消耗的有功、感性无功和容性无功的情况下,Qf也可用式（2）表示：

Qf=J|Qr.|X|Q（|/P（2）

式中：

Qi.电感L消耗的无功；

Qc电容C消耗的无功；

P——电阻R消耗的有功。

3.10

谐振频率resonantfrequency

并联RL（:电路谐振时的频率。定义式见式（3）：

27T./LC

式中：

f——谐振频率；

L——负载电感；

C——负载电容。

注：并联应.（、电路谐振时，电路消耗的感性无功与容性无功相等，于是并联谐振电路相当于纯电阻。

4产品分类

4.1产品型式

4.1.1并网类型

按并网类型可分为以下两类:

a）单相逆变器；

b）三相逆变器。

4.1.2外壳防护等级

按外壳防护等级可分为以下两类:

a）室内型；

b）室外型。

4.1.3使用场所

按使用场所可分为以下两类：

a）A级逆变器

A级逆变器是指非家用和不直接连接到住宅低压供电网的所有设施中使用的逆变器。对于这

类设备不应限制其销售，但应在其有关使用说明中包含：“警告：这是一种A级逆变器产品.在

家庭环境中，该产品可能产生无线电干扰，此时，用户可能需要另加措施。”

b）B级逆变器

3

GB/T30427—2013

B级逆变器是指适用于包括家庭在内的所有场合，以及直接与住宅低压供电网连接的逆变器。

4.2输出功率优先数系

4.2.1单相逆变器

单相逆变器的输出功率额定值优先在下列数值中选取，单位为千瓦（kW）：

1,1.5,2,2.5,3,4,5,6,8。

4.2.2三相逆变器

三相逆变器的输出功率额定值优先在下列数值中选取，单位为千瓦（kW）：

10,20,30,50,100,250,500,1000o

5使用条件

5.1正常使用的环境条件

逆变器正常使用的环境条件规定如下：

a）使用坏境温度：室内型为一10°C~+40°C，室外型为一25°C〜+60°C（无阳光直射）；相对湿

度不大于95%,无凝露。

b）海拔高度不大于1000m；海拔高度大于1000m时，应按GB/T3859.2—2013规定降额

使用。

c）无剧烈震动冲击，垂直倾斜度不大于5°。

d）空气中应不含有腐蚀性及爆炸性微粒和气体。

5.2正常使用的电网条件

若无其他规定，符合本标准的逆变器在下列电网条件下，应能以正常方式运行：

a）公用电网谐波电压应不超过GB/T14549—1993中第4章规定的限值，即电压总谐波畸变率

不大于5%,奇次谐波电压含有率不大于4%,偶次谐波电压含有率不大于2%。

b）三相电压不平衡应不超过GB/T15543—2008规定的数值，允许值为2%,短时不得超过4%。

c）单相电压的允许偏差为额定电压的+10%、一15%,三相电压的允许偏差为额定电压的

±10%,超出此范围时用户应与制造商协商。电网额定电压:三相为380V,单相为220V。

d）频率的允许范围为47Hz〜51.5Hz电网额定频率为50Hz。

5.3特殊使用条件

如果逆变器在异于5.1和5.2规定的条件下使用，用户应在订货时提出，并与制造厂商或供货商取

得协议。

6技术要求

6.1机体和结构质量

逆变器的机体和结构应符合下列要求：

a）机架组装有关零部件均应符合各自的技术要求；

b）油漆电镀应牢固、平整，无剥落、锈蚀及裂痕等现象；

c）机架面板应平整，文字和符号要求清楚、整齐、规范、正确；

4

GB/T30427—2013

d)标牌、标志、标记应完整清晰；

e)各种开关应便于操作，灵活可靠。

6.2性能指标

6.2.1逆变效率

不含变压器的逆变器最大效率应不低于95%,含变压器的逆变器最大效率应不低于94%。

6.2.2并网电流谐波

并网运行时，逆变器不应造成电网电压波形过度畸变和注入电网过度的谐波电流，以确保对连接到

电网的其他设备不造成不利影响。电流谐波总畸变率限值为5%,奇次谐波电流含有率限值见表1,偶

次谐波电流含有率限值见表2。

表1奇次谐波电流含有率限值

含有率限值

奇次谐波次数

%

3国〜护4.0

11*〜15山2.0

17山〜21"1.5

23「d〜33対0.6

35"■以上0.3

表2偶次谐波电流含有率限值

含有率限值

偶次谐波次数

%

2血〜时1.0

12山〜16山0.5

18th〜22皿0.375

24'"〜34山0.15

36"■以上0.075

注：由于电压畸变可能会导致更严重的电流畸变，使得谐波测试存在一定的问题。注入谐波电流不应包括任何由

未连接光伏系统的电网上的谐波电压畸变引起的谐波电流。满足上述要求的型式检验的逆变器可视为符合

条件，不需要进一步的检验。

6.2.3功率因数(PF)

当逆变器输出有功功率大于其额定功率的50%时，功率因数应不小于0.98(超前或滞后)，输出有

功功率在20%〜50%之间时，功率因数应不小于0.95(超前或滞后)。

功率因数(FF)按式(4)计算：

P

PF-(4)

/Pout+QL

5

GB/T30427—2013

式中：

P<）ut——逆变器输出总有功功率;

Q<””——逆变器输出总无功功率。

注：在供电机构要求下，用来提供无功功率补偿的逆变器可超出此限值工作。

6.2.4直流分量

额定运行时，逆变器向电网馈送的直流电流分量应不超过其输出电流额定值的0.5%或5mA应

取两者中较大值。

6.2.5噪声

额定运行时,A级逆变器的噪声应不大于70dB,B级逆变器的噪声应不大于60dB0

6.3电磁兼容性

6.3.1发射

6.3.1.1传导发射

0.15MHz〜30MHz频率范围内，A级和B级逆变器的电源端口骚扰电压限值见表3。逆变器电

源端口骚扰电压不应超过表3的规定。

表3逆变器的电源端口骚扰电压限值

限值

频率范围dBMV

MHzA级B级

准峰值平均值准峰值平均值

0.15〜0.50796666〜56"56〜46"

0.50〜5.073605646

5.0—30.073606050

8限值随频率的对数线性减小。

6.3.1.2辐射发射

30MHz〜1000MHz频率范围内，A级和B级逆变器的辐射发射限值见表4。逆变器辐射发射不

应超过表4的规定。

表4逆变器的辐射发射限值

准峰值限值

频率范围

dB（MV/m）

MHz

A级（试验距离10