T∕CSTM 00262-2022 组串式光伏并网逆变器转换效率 户外实证测试方法.pdf
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1、 ICS 29.120.01 CCS K 46 团 体 标 准 T/CSTM 002622022 组串式光伏并网逆变器转换效率 户外实证测试方法 Conversion efficiency of string grid-connected PV inverteroutdoor performance test 2022-05-09 发布 2022-08-09 实施 中关村材料试验技术联盟 发布 库七七网 标准下载T/CSTM 00262-2022 I 目 次 前言 . II 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语和定义 . 1 4 试验要求 . 1 4.1 场地要求 . 1 4
2、.2 设备设施 . 1 4.3 样品要求 . 2 4.4 样品安装 . 2 5 测试与监测 . 3 5.1 初始测试 . 3 5.2 逆变器效率监测 . 4 5.3 最终测试 . 4 5.4 结果 . 4 6 试验报告 . 6 附录 A(资料性)监测系统 . 8 附录 B(资料性)起草单位和主要起草人 . 12 库七七网 标准下载T/CSTM 00262-2022 II 前 言 本文件按照 GB/T 1.1-2020标准化工作导则 第 1 部分:标准化文件的结构和起草规则给出的规定起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布单位不承担识别专利的责任。 本文件由中国材料与试验团体标准
3、委员会建筑材料领域委员会(CSTM/FC03)提出。 本文件由中国材料与试验团体标准委员会建筑材料领域委员会太阳能光伏系统应用技术委员会(CSTM/FC03/TC22)归口。 库七七网 标准下载T/CSTM 00262-2022 1 组串式光伏并网逆变器转换效率 户外实证测试方法 1 范围 本文件规定了组串式光伏并网逆变器转换效率户外实证测试的术语和定义、 试验要求、 测试与监测、试验报告。 本文件适用于组串式光伏并网逆变器,其他类型逆变器可参考执行。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。 其中, 注日期的引用文件, 仅该日期对应的版本适用于本文
4、件。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 37408 光伏发电并网逆变器技术要求 NB/T 32004 光伏发电并网逆变器技术规范 ISO/IEC 17025 检测和校准实验室能力的通用要求(General requirements for the competence of testing and calibration laboratories) 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 户外实证测试 outdoor performance test 在自然环境中,选择一定的环境条件(温度、湿度、气压等)所进行的性能测试。 3.2 负载率
5、load rate 组串式逆变器直流输入总功率与逆变器额定功率的比值,以百分比表示。 3.3 容配比 capacity ratio 逆变器对应的光伏方阵功率(方阵内所有光伏组件的标称功率之和)与逆变器额定功率的比值,以百分比表示。 4 试验要求 4.1 场地要求 场地应具备逆变器的安装条件,并使逆变器持续并网发电运行并具备。 库七七网 标准下载T/CSTM 00262-2022 2 4.2 设备设施 场地应具有气象数据(至少应包括水平面总辐射、光伏组件平面总辐射、光伏组件背板温度)监测装置、逆变器电气数据(至少应包括交直流侧电压、电流、功率)监测装置,以及数据采集和存储装置。上述装置应符合附录
6、 A 中 A 等级的要求。 系统连接示意图见图 1。 被测样品直流监测装置交流监测装置公共电网配电变220V/10kV 图 1 逆变器户外实证连接示意图 4.3 样品要求 组串式逆变器应符合 NB/T 32004 或 GB/T 37408 的要求。 测试需要一台测试样品和一台备用样品, 测试过程中测试样品发生不可修复的故障时, 可换备用样品重新开始测试。 4.4 样品安装 组串式逆变器采用壁挂式的安装方式直接安装于光伏组件支架上,离地高度不小于 50cm。 逆变器直流侧接入供需双方约定容量的光伏组件。对于单路 MPPT 跟踪的组串式逆变器,宜采用相同规格型号的光伏组件; 对于多单元 MPPT
7、跟踪的组串式逆变器, 同一台组串式逆变器的不同 MPPT单元可以安装不同规格型号的光伏组件,单个 MPPT 单元对应的支路上安装相同规格型号的光伏组件。 光伏组件接入逆变器的方式以及逆变器的并网方式由检测机构和委托单位协商确定。 组串式逆变器直流侧采用 4mm2的光伏专用直流线缆接入, 交流输出侧依据额定电流大小选择合适的铜导线,电压采集点距离输入输出接口不超过 10cm,线缆规格选择见表 1。 表 1 交流侧线缆规格表 额定电流(A) 导线尺寸 mm2 AWG/MCM 0I8 1.0 18 8I12 1.5 16 12I15 2.5 14 15I20 2.5 12 20I25 4.0 10
8、25I32 6.0 10 若制造商有特殊需求, 可在样品安装后在样品内部关键元器件表面布置热电偶以监测其温度, 热电偶布置位置见表 2。 库七七网 标准下载T/CSTM 00262-2022 3 表 2 逆变器关键元器件 序号 名称 序号 名称 1 直流断路器 10 开关电源 2 直流滤波器 11 PCB 电路板 3 直流避雷器 12 变压器 4 熔断器 13 电抗器 5 交流滤波器 14 继电器 6 交流断路器 15 母线电容 7 交流避雷器 16 电流传感器 8 功率交换器 17 浪涌吸收电容 9 交流接触器 18 外壳 5 测试与监测 5.1 初始测试 5.1.1 光伏组件 光伏组件安装
9、前应在不低于 1000lux 光照条件下进行外观检查,且不能有以下缺陷: a) 外表面破碎、破裂或撕裂; b) 导致组件运行受损的外表面弯曲或错位; c) 组件内电路和边部之间形成连续贯通的气泡或脱层; d) 气泡总面积超过组件面积的 1%; e) 密封胶、前板、背板、二极管或带电部件熔化或烧焦; f) 丧失机械完整性,导致组件安装和使用受损; g) 电池片破裂或破碎,导致超过 10%的电池片失效; h) 任一电池片上孔洞或可视腐蚀的区域超过电池片面积的 10%; i) 破损的互联条、接头或接线端子; j) 带电部分短路或裸露; k) 组件标识脱落或信息模糊。 5.1.2 光伏逆变器 逆变器安
10、装前应在不低于 1000lux 光照条件下进行外观检查,且不能有以下缺陷: a) 破损、破裂、弯曲、错位、撕裂或脱落的外壳; b) 逆变器内部破损的电线、电缆、母排; c) 破损、破裂的电子部件或机电部件; d) 有故障的接线头或引线,导致有可接触的带电部件; e) 灰尘、水或真菌侵入内部的带电器件; f) 逆变器内部发生腐蚀(PCB 电路板或部件的外壳或接线头) ; g) 胶粘剂失效; h) 电气或电子部件出现烧焦、裂缝、变形或脱落; i) 电容器漏气或泄气; 库七七网 标准下载T/CSTM 00262-2022 4 j) PCB 电路板出现气泡和分层; k) 明显的焊接缺陷,例如焊缝或焊接
11、腐蚀; l) 冷凝液泄漏(对于液冷的逆变器) ; m) 丧失机械完整性,导致逆变器安装和运行受到损害; n) 任何其他会影响逆变器功能、性能或安全的问题。 逆变器还应按照 NB/T 32004 的要求进行工频耐受电压试验,试验持续时间为 60s,试验时,逆变器应无内部或外部的绝缘闪络和击穿或任何破坏性放电现象,但允许辉光放电,且绝缘电阻应不小于1M。 5.2 逆变器效率监测 试验周期从逆变器并网运行的第二天算起, 以一年为一个周期, 一个周期内每三个月统计一次结果。 测试周期内需要监测并同步记录以下数据: a) 逆变器直流侧和交流侧的电流、电压、功率、发电量等; b) 气象数据(环境温湿度、组
12、件背板温度、水平总辐照度、组件平面总辐照度等) ; c) 逆变器内部关键元器件温度。 数据采集间隔不超过 3s,数据记录间隔应不超过 1min。 应记录现场的异常情况,例如逆变器故障类型和时间、限电情况等。 5.3 最终测试 一个周期的测试结束后,应按照 5.1 的要求进行最终测试。 5.4 结果 5.4.1 转换效率计算 逆变器的转换效率采用公式(1)进行计算: 00=MMTACACTDCDCUITUIT (1) 式中: UDC逆变器直流输入端采集的电压; IDC逆变器直流输入端采集的电流; UAC逆变器交流输出端采集的电压; IAC逆变器交流输出端采集的电流; T采样时间间隔; TM测试周
13、期。 5.4.2 数据筛选 数据应在逆变器并网运行至逆变器脱网期间选择, 逆变器是否并网运行及是否脱网可通过两种方式确定,一是查询逆变器的工作记录,二是查询逆变器输出有功功率,有功功率大于 0kW 时,认为逆变器在运行状态。有效数据筛选原则见表 3。 库七七网 标准下载T/CSTM 00262-2022 5 表 3 数据确认和过滤原则 类型 描述 建议的数据剔除原则 辐照度(W/m-2) 环境温度() 风速(m/s) 功率 (交流额定值) 范围 超出可接受范围的数值 0 不适用 小于传感器灵敏度 -0.01 额定值 死值 一段时间内不变的数值,通过导数确定 当数值大于 5 时,导数0.0001
14、 0.0001 及 -0.0001 小于传感器灵敏度 三个连续读数(1min 值) 变化小于 0.01% 突变与稳定 数值发生不可接受的变化, 温度和风速通过的导数确定 不适用 4 10 不适用 5.4.3 数据分析 数据分析应按最小记录时间间隔给出每天、每月及一年的转换效率,其中电压、电流、功率采用统计区间的平均值,数据可按表 4 的格式给出。 表 4 逆变器转换效率 日期/时间 UDC(V) IDC(A) PDC(W) QDC(Wh) UAC(V) IAC(A) PAC(W) QAC(Wh) (%) 此外还应对不同情况下逆变器的转换效率进行分析。 5.4.3.1 不同辐照度阶段对逆变器转换
15、效率的影响 辐照度以 100W/m2为间隔进行统计, 例如100W/m2, 100W/m2200W/m2, 200W/m2300W/m2 等,筛选出每个区间下的数据,按公式(1)计算出转换效率,并给出统计区间内的电压、电流、功率的平均值,并附不同辐照度区间转换效率曲线。数据可按表 5 的格式给出。 表 5 不同辐照度区间逆变器转换效率 辐照区间(W/m2) UDC(V) IDC(A) PDC(W) QDC(Wh) UAC(V) IAC(A) PAC(W) QAC(Wh) (%) 100 100200 200300 5.4.3.2 不同负载率水平对逆变器转换效率的影响 负载率以 5%为间隔进行统
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