作為光伏發(fā)電的核心設(shè)備,光伏逆變器必須通過標(biāo)準(zhǔn)的諧波測(cè)試檢測(cè),滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求才可并網(wǎng)發(fā)電。光伏逆變器是電力電子技術(shù)高速發(fā)展的產(chǎn)物,大量非線性元件的應(yīng)用,不可避免的會(huì)產(chǎn)生諧波污染,影響電網(wǎng)高效可靠運(yùn)行。因此,光伏逆變器生產(chǎn)過程中必須對(duì)其進(jìn)行諧波測(cè)試,以考察其輸出諧波含量。
參照NB/T 32004光伏發(fā)電并網(wǎng)逆變器技術(shù)規(guī)范要求,光伏逆變器并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)不應(yīng)造成電網(wǎng)電壓波動(dòng)過度畸變或注入電網(wǎng)過度的諧波電流,以確保不會(huì)對(duì)連接到電網(wǎng)其他設(shè)備造成不利影響。電流諧波總畸變率限值為5%,奇次諧波電流含有率限值見下表1,偶次諧波電流含有率限值見下表2。
奇次諧波次數(shù) | 含有率限值(%) |
3th~9th | 4.0 |
11th~15th | 2.0 |
17th~21th | 1.5 |
23th~33th | 0.6 |
35th以上 | 0.3 |
表1:奇次諧波電流含有率限值
奇次諧波次數(shù) | 含有率限值(%) |
2th~10th | 1.0 |
12th~16th | 0.5 |
18th~22th | 0.375 |
24th~34th | 0.15 |
36th以上 | 0.075 |
表2:偶次諧波電流含有率限值
NB/T 32004規(guī)定了光伏并網(wǎng)系統(tǒng)所使用逆變器的產(chǎn)品類型、技術(shù)要求及試驗(yàn)方法。光伏逆變器諧波試驗(yàn)要求光伏逆變器在額定功率進(jìn)行,連續(xù)采樣時(shí)間不小于1min,采用電能質(zhì)量分析儀測(cè)量總諧波失真和各次諧波電流含有率等參數(shù)。同時(shí),測(cè)試結(jié)果要求滿足標(biāo)準(zhǔn)限值要求。
NB/T 32006標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了光伏發(fā)電站電能質(zhì)量檢測(cè)條件、檢測(cè)設(shè)備和檢測(cè)方法。其中,對(duì)諧波測(cè)試有明確要求,必須在不同負(fù)載功率下對(duì)諧波進(jìn)行測(cè)試,且諧波分析不低于50次,記錄不同功率等級(jí)下的各次諧波含量。
GB/T 14549標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了交流頻率50Hz,標(biāo)稱電壓110KV及以下公用電網(wǎng)的諧波允許值及其測(cè)試方法。
標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了諧波測(cè)試次數(shù)不低于30次,要求儀器具有一定的抗電磁干擾能力,并且測(cè)試精度滿足標(biāo)準(zhǔn)限值要求(表1:諧波測(cè)量儀器允許誤差)。
測(cè)試儀器必須保證在標(biāo)稱電壓±15%,頻率在19Hz~51Hz范圍內(nèi)正常工作。測(cè)試傳感器設(shè)備必須具備良好的頻率特性,其引入的幅值誤差不應(yīng)大于5%,相角誤差不大于5°。
等級(jí) | 被測(cè)量 | 條件 | 允許誤差 |
A | 電壓 | Uh≥1%UN Uh<1%UN | 5%Uh 0.05%UN |
電流 | Ih≥3%IN Ih<3%I | 5%Ih 0.05%IN | |
B | 電壓 | Uh≥3%UN Uh31%UN | 5%Uh 0.15%UN |
電流 | Ih≥10%IN Ih<10%IN | 5%Ih 0.50%IN |
表1:諧波測(cè)量儀器允許誤差
注:UN為標(biāo)稱電壓,Uh為諧波電壓;IN為額定電流,Ih為諧波電流。
圖示1:光伏逆變器諧波測(cè)試平臺(tái)拓?fù)鋱D
如上圖1所示,諧波測(cè)試平臺(tái)主要由WP4000變頻功率分析儀、RLC負(fù)載、上位機(jī)構(gòu)成。
圖示2:分析儀實(shí)時(shí)測(cè)試波形
調(diào)節(jié)RLC負(fù)載使逆變器工作在不同功率輸出狀態(tài),利用WP4000分析儀測(cè)量逆變器輸出電參量(圖示2:分析儀實(shí)時(shí)測(cè)試波形),對(duì)逆變器輸出電參量進(jìn)行諧波分析。
圖示3:上位機(jī)實(shí)時(shí)共享分析儀原始波形數(shù)據(jù)
逆變器諧波測(cè)試分析結(jié)果可通過以太網(wǎng)與上位機(jī)實(shí)時(shí)共享。同時(shí),WP4000功率分析儀開放原始數(shù)據(jù)端口,測(cè)試原始波形數(shù)據(jù)可提供給上位機(jī)(圖示3:上位機(jī)實(shí)時(shí)共享分析儀原始波形數(shù)據(jù))。通過原始數(shù)據(jù)的獲取,可對(duì)實(shí)測(cè)波形進(jìn)行進(jìn)一步諧波分析,獲取各次諧波幅值、相位、諧波含量等參數(shù)(如下圖4所示:上位機(jī)諧波分析測(cè)試)。
圖示4:上位機(jī)諧波分析測(cè)試
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