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光伏逆变器谐波测试解决方案

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  • 发布时间:2016/5/27 16:32:16
  • 作者:ly_yinhe

  作为光伏发电的核心设备,光伏逆变器必须通过标准的谐波测试检测,满足相关标准要求才可并网发电。光伏逆变器是电力电子技术高速发展的产物,大量非线性元件的应用,不可避免的会产生谐波污染,影响电网高效可靠运行。因此,光伏逆变器生产过程中必须对其进行谐波测试,以考察其输出谐波含量。

光伏逆变器并网谐波限值要求

  参照NB/T 32004光伏发电并网逆变器技术规范要求,光伏逆变器并网运行时不应造成电网电压波动过度畸变或注入电网过度的谐波电流,以确保不会对连接到电网其他设备造成不利影响。电流谐波总畸变率限值为5%,奇次谐波电流含有率限值见下表1,偶次谐波电流含有率限值见下表2。

奇次谐波次数 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:奇次谐波电流含有率限值

奇次谐波次数 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:偶次谐波电流含有率限值

相关标准对光伏逆变器谐波测试要求

01NB/T 32004 光伏发电并网逆变器技术规范

  NB/T 32004规定了光伏并网系统所使用逆变器的产品类型、技术要求及试验方法。光伏逆变器谐波试验要求光伏逆变器在额定功率进行,连续采样时间不小于1min,采用电能质量分析仪测量总谐波失真和各次谐波电流含有率等参数。同时,测试结果要求满足标准限值要求。

02NB/T32006光伏发电站电能质量检测技术规程

  NB/T 32006标准规定了光伏发电站电能质量检测条件、检测设备和检测方法。其中,对谐波测试有明确要求,必须在不同负载功率下对谐波进行测试,且谐波分析不低于50次,记录不同功率等级下的各次谐波含量。

03GB/T 14549 电能质量公用电网谐波

  GB/T 14549标准规定了交流频率50Hz,标称电压110KV及以下公用电网的谐波允许值及其测试方法。

  标准中规定了谐波测试次数不低于30次,要求仪器具有一定的抗电磁干扰能力,并且测试精度满足标准限值要求(表1:谐波测量仪器允许误差)。

  测试仪器必须保证在标称电压±15%,频率在19Hz~51Hz范围内正常工作。测试传感器设备必须具备良好的频率特性,其引入的幅值误差不应大于5%,相角误差不大于5°。

等级 被测量 条件 允许误差
A 电压 Uh≥1%UN Uh<1%UN 5%Uh 0.05%UN
电流 Ih≥3%IN Ih<3%I 5%Ih 0.05%IN
B 电压 Uh≥3%UN Uh31%UN 5%Uh 0.15%UN
电流 Ih≥10%IN Ih<10%IN 5%Ih 0.50%IN

表1:谐波测量仪器允许误差

  注:UN为标称电压,Uh为谐波电压;IN为额定电流,Ih为谐波电流。

光伏逆变器谐波测试解决方案

光伏逆变器谐波测试平台拓扑图

图示1:光伏逆变器谐波测试平台拓扑图

  如上图1所示,谐波测试平台主要由WP4000变频功率分析仪、RLC负载、上位机构成。

分析仪实时测试波形

图示2:分析仪实时测试波形

  调节RLC负载使逆变器工作在不同功率输出状态,利用WP4000分析仪测量逆变器输出电参量(图示2:分析仪实时测试波形),对逆变器输出电参量进行谐波分析

上位机实时共享分析仪原始波形数据

图示3:上位机实时共享分析仪原始波形数据

  逆变器谐波测试分析结果可通过以太网与上位机实时共享。同时,WP4000功率分析仪开放原始数据端口,测试原始波形数据可提供给上位机(图示3:上位机实时共享分析仪原始波形数据)。通过原始数据的获取,可对实测波形进行进一步谐波分析,获取各次谐波幅值、相位、谐波含量等参数(如下图4所示:上位机谐波分析测试)。

上位机谐波分析测试

图示4:上位机谐波分析测试

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