光伏系統并網技術要求

        保定特創電力科技有限公司專業生產光伏防孤島保護裝置、故障解列裝置、光伏防逆流裝置、充電樁逆變測控裝置、電能質量監測裝置、微機綜合保護裝置、箱變智能監控裝置、太陽能監測電力軟件等產品。

 

光伏系統并網技術要求（GB/T 19939-2005）     
       1范圍
　　本標準規定了光伏系統的并網方式、電能質量、安全與保護和安裝要求。
　　本標準適用于通過靜態變換器（逆變器）以低壓方式與電網連接的光伏系統。
    　光伏系統以中壓或高壓方式并網的相關部分，也可參照本標準。
　　2規范性引用文件

　　下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內容）或修訂版均不適用于本標準，但鼓勵根據本標準達成協議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標準。

　　GB/T 2297-1989太陽光伏能源系統術語

　　GB/T 12325-2003電能質量供電電壓允許偏差

　　GB 2894-1996安全標志（neq ISO 3864:1984)

　　GB/T 14549-1993電能質量公用電網諧波

　　GB/T 15543-1995電能質量三相電壓允許不平衡度

　　GB/T 15945-1995電能質量電力系統頻率允許偏差

　　GB 16179-1996安全標志使用導則

　　GB/T 18479-2001地面用光伏（PV）發電系統概述和導則（idt IEC 61277:1995)

　　SJ/T 11127-1997光伏（PV）發電系統的過電壓保護—導則

　　3定義

　　以下術語和定義適用于本標準。

　　3.1

　　光伏系統PV system

　　包含所有逆變器（單臺或多臺）和相關的BOS（平衡系統部件）以及具有一個公共連接點的太陽電池方陣在內的系統。

　　3.2

　　電網grid

　　輸電、配電的各種裝置和設備、變電站、電力線路或電纜的組合。它把分布在廣闊地域內的發電廠和用戶聯接成一個整體，把集中生產的電能配送到眾多個分散的電能用戶。

　　在本標準中特指供電區電力變壓器次級輸出到用戶端的輸電網絡。

　　3.3

　　電網保護裝置grid protection device

　　監測光伏系統電力并網的技術狀態，在指標越限情況下將光伏系統與電網安全解列的裝置。

　　3.4

　　電網接口grid -interface

　　在光伏系統與電網配電系統之間的相互聯接。

　　泛指發電設備與電網之間的并解列點。

　　3.5

　　孤島效應islanding

　　電網失壓時，光伏系統仍保持對失壓電網中的某一部分線路繼續供電的狀態。

　　3.6

　　逆變器inverter

　　靜態功率變換器（見注1)。

　　將直流電變換為交流電的器件。將光伏系統的直流電變換成交流電的設備。用于將電功率變換成適合于電網使用的一種或多種形式的電功率的電氣設備。

　　注1：具備控制、保護和濾波功能，用于電源和電網之間接口的任何靜態功率變換器。有時被稱作功率調節子系統，功率變換系統，靜態變換器，或者功率調節單元。

　　3.7

　　應急電源系統emergency power supply system

　　當電網因故停電時能夠為特定負載繼續供電的電源系統，它一般含有逆變器、保護開關、控制電路、儲能裝置（如蓄電池）和帶有充電控制電路的充電裝置等。

　　4并網方式

　　根據光伏系統是否允許通過供電區的變壓器向高壓電網送電，分為可逆流和不可逆流的并網方式。

　　5電能質量

　　光伏系統向當地交流負載提供電能和向電網發送電能的質量應受控，在電壓偏差、頻率、諧波和功率因數方面應滿足實用要求并符合標準。出現偏離標準的越限狀況，系統應能檢測到這些偏差并將光伏系統與電網安全斷開。

　　除非另有要求，應保證在并網光伏系統電網接口處可測量到所有電能質量參數（電壓、頻率、諧波等）。

 

　　5.1電壓偏差

　　為了使當地交流負載正常工作，光伏系統中逆變器的輸出電壓應與電網相匹配。

　　正常運行時，光伏系統和電網接口處的電壓允許偏差應符合GB/T 12325的規定。三相電壓的允許偏差為額定電壓的±7%，單相電壓的允許偏差為額定電壓的+7%、-10%。

　　5.2頻率

　　光伏系統并網時應與電網同步運行。電網額定頻率為50Hz，光伏系統并網后的頻率允許偏差應符合GB/T 15945的規定，即偏差值允許±0.5Hz。

　　5.3諧波和波形畸變

　　低的電流和電壓的諧波水平是所希望的；較高的諧波增加了對所連接的設備產生有害影響的可能性。

　　諧波電壓和電流的允許水平取決于配電系統的特性、供電類型、所連接的負載／設備，以及電網的現行規定。

　　光伏系統的輸出應有較低的電流畸變，以確保對連接到電網的其他設備不造成不利影響。

　　總諧波電流應小于逆變器額定輸出的5%。各次諧波應限制在表1、表2所列的百分比之內。

　　此范圍內的偶次諧波應小于低的奇次諧波限值的25%。

　　5.5電壓不平衡度

　　光伏系統并網運行（僅對三相輸出）時，電網接口處的三相電壓不平衡度不應超過GB/T 15543規定的數值，允許值為2％，短時不得超過4％。

　　5.6直流分量

　　光伏系統并網運行時，逆變器向電網饋送的直流電流分量不應超過其交流額定值的1%（逆變電源系統和電網宜通過專用變壓器隔離連接）。

　　6安全與保護

　　光伏系統和電網異?；蚬收蠒r，為保證設備和人身安全，應具有相應的并網保護功能。

　　6.1過／欠電壓

　　當電網接口處電壓超出5.1規定的電壓范圍時，光伏系統應停止向電網送電。此要求適用于多相系統中的任何一相。

　　本標準述及到的所有系統電壓均指當地標稱電壓。

　　系統應能檢測到異常電壓并做出反應。電壓的方均根值在電網接口處測量，應滿足表3的條件。

　　6.2過／欠頻率

　　當電網接口處頻率超出5.2規定的頻率范圍時，過／欠頻率保護應在0.2s內動作，將光伏系統與電網斷開。

　　6.3防孤島效應

　　當光伏系統并人的電網失壓時，必須在規定的時限內將該光伏系統與電網斷開，防止出現孤島效應。

　　應設置至少各一種主動和被動防孤島效應保護。

　　主動防孤島效應保護方式主要有頻率偏離、有功功率變動、無功功率變動、電流脈沖注人引起阻抗變動等。

　　被動防孤島效應保護方式主要有電壓相位跳動、3次電壓諧波變動、頻率變化率等。

　　當電網失壓時，防孤島效應保護應在2s內動作，將光伏系統與電網斷開。

　　注1：光伏系統與電網斷開不包括用于監測電網狀態的主控和監測電路。

 

　　6.4恢復并網

　　由于超限狀態導致光伏系統停止向電網送電后，在電網的電壓和頻率恢復到正常范圍后的20s到5min，光伏系統不應向電網送電。

　　6.5防雷和接地

　　光伏系統和并網接口設備的防雷和接地，應符合SJ/T 11127中的規定。

　　6.6短路保護

　　光伏系統對電網應設置短路保護，當電網短路時，逆變器的過電流應不大于額定電流的150%，并在0.1s以內將光伏系統與電網斷開。

　　6.7隔離和開關

　　在光伏系統與電網連接的開關柜中應提供手動和自動的斷路開關，斷路開關原則上采用可視斷點的機械式開關。除非當地供電機構同意，不得采用電子式開關。

 

　　6.8逆向功率保護

　　系統在不可逆流的并網方式下工作，當檢測到供電變壓器次級處的逆流為逆變器額定輸出的5%時，逆向功率保護應在0.5s-2s內將光伏系統與電網斷開。

　　7安裝要求

　　7.1電氣連接方式和參考圖

　　光伏系統并網的電氣接線方式應采用與電網相同的方式，電氣連接參考圖見附錄A。

　　7.2電能計f和逆流檢測

　　光伏系統并網應設置電能計量裝置。

　　對于不可逆流的并網方式，應在供電變壓器的輸出端安裝逆流檢測裝置。

　　7.3安全標識

　　連接光伏系統和電網的專用低壓開關柜應有醒目標識。標識應標明“警告”、“雙電源”等提示性文字和符號。標識的形狀、顏色、尺寸和高度參照GB 2894及GB 16179執行。

　　7.4對應急電源系統的附加要求

　　7.4.1概述

　　應急電源系統應當滿足7.1-7.4的要求，還應當滿足本節所列的附加要求。

　　7.4.2電路安排

　　應急電源系統應當為特定的一個或多個負載電路供電。

　　7.4.3安全性要求

　　當光伏系統作為應急電源為特定負載供電時，應保證其已經完全與附錄A圖A.2中的開關柜電路斷開。

　　7.4.4警告標識

　　當光伏系統工作在應急電源模式時，開關柜上應設置警告標識，因為此時盡管電網已經斷電，供電線路的中性線或地線還是有可能帶電。