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1、方阵绝缘阻抗及方阵残余电流检测试验测试方法—光伏并网逆变器 1. 认证技术规范 北京鉴衡认证中心已于2011年8月22日发布了新版的并网光伏逆变器认证技术规范：CNCA/CTS0004—2009A《并网光伏发电专用逆变器认证技术条件》，并将于2012年3月1日起实施。新版规范是旧版规范CNCA/CTS0004-2009《400V以下低压并网光伏发电专用逆变器技术要求和试验方法》的修订版本，新版规范新增了很多测试项目，对产品的技术要求较旧版有了显著的提高，这也意味着光伏逆变器的研发单位和制造企业必须对自己的产品进行更加严格的测试，才能确保获得CQC金太阳认证的证书。 新版本增加的测试项目主
2、要包括： 总逆变效率（包括转换效率,逆变效率曲线，静态最大功率点跟踪效率,动态最大功率点跟踪效率) 电网频率响应 交流测短路保护 防反放电保护 直流过压保护 方阵绝缘阻抗检测 方阵残余电流检测 温升 低电压穿越 (适用中高压并网逆变器） 有功功率控制 (适用中高压并网逆变器） 电压无功调节 (适用中高压并网逆变器） 2。 测试解决方案 新版测试规范的发布无疑对测试仪器和设备的性能也提出了更高的要求。在并网光伏逆变器的性能测试领域，我们提供业界最全面、性能最优的解决方案。目前我们的方案已经广泛应用于高校、科研单位、研发和制造企业以及检测和认证机构.
3、试验项目 金太阳认证标准要求的试验方法 机体和结构质量检查 目视检查，主要检查装置结构，装置的电器元件,装置布线及指示灯、按钮和导线的颜色. 转换效率试验 无变压器型逆变器最大转换效率应不低于96％，含变压器型逆变器最大转换效率应不低于94%。 并网电流谐波试验 逆变器额定功率运行时，注入电网的电流谐波总畸变率限值为额定电流的5%，奇次和偶次谐波电流含有率各不相同。其他负载情况下运行时，逆变器注入电网的各次谐波电流值不得超过逆变器额定功率运行时注入电网的各次谐波电流值。 功率因数测定试验 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
4、有功功率在20％-50％时，功率因数应不小于0.95(超前或滞后）。 电网电压响应试验 电网电压在GB/T12325中对应的电压等级所允许的偏差范围内时，逆变器应能正常工作。 电压（逆变器交流输出端） 跳闸时间 V<50 0。1S 50％ 115％ 135% 电网频率响应试验 电网频率在额定频率变化时，逆变器的工作状态应满足
5、规定的响应时间，并做出响应。当因为频率响应的问题逆变器切出电网后，在电网频率回复到允许运行的电网频率时，逆变器能重新启动运行。 直流分量试验 逆变器额定功率并网运行时，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%或者5mA，取二者较大值。 电压不平衡度试验 逆变器并网运行时（三相），引起接入电网公共连接点的三相电压不平衡度不超过GB/T15543规定的限值，公共连接点的负序电压不平衡度应不超过2％，短时不得超过4％，逆变器引起的负序电压不平衡度不超过1。3％，短时不超过2.6%。 噪声试验 逆变器在最严酷的工况下，在距离设备水平位置1m处用声级
6、计测量噪声,对于声压等级大于80dB的逆变器，应该与逆变器明显位置处加贴“听力损害”的警示标识。说明书中要给出减少听力损害的指导。 防孤岛效应保护试验 逆变器应具有防孤岛效应保护功能。若逆变器并入的电网供电中断，逆变器应在2s内停止向电网供电,同时发出警示信号。 交流侧短路保护试验 逆变器应该具有短路保护的能力,当逆变器工作时检测到交流侧发生短路时，逆变器应能停止向电网供电。如果在1分钟之内两次探测到交流侧保护，逆变器不得再次自动接入电网。 防反放电保护试验 当逆变器直流侧电压低于允许工作范围或逆变器处于关机状态时，逆变器直流侧应无反向电流流过。 极性反接保护试验 当光伏方阵线
7、缆的极性与逆变器直流侧接线端子极性接反时，逆变器应能保护不至损坏.极性正接后，逆变器应能正常工作。 直流过载保护试验 当光伏方阵输出的功率超过逆变器允许的最大直流输入功率时，逆变器应自动限流工作在允许的最大交流输出功率处,在持续工作7小时或温度超过允许值情况下，逆变器可停止向电网供电。恢复正常后，逆变器应能正常工作。 直流过压保护试验 当直流侧输入电压高于逆变器允许的直流方阵接入电压最大值时，逆变器不得启动或在0.1s内停机（正在运行的逆变器）,同时发出警示信号,直流侧电压恢复到逆变器允许的工作范围后,逆变器应能正常启动。 通讯功能试验 逆变器应设置本地通讯接口。通讯接口应具有固定
8、措施，以保护连接电缆与设备的有效连接。通讯端口应具有一定抗电磁干扰能力，并易于组成网络. 自动开关机试验 逆变器应能根据日照条件，实现自动开机和关机。 软启动试验 逆变器启动运行时,输出功率应缓慢增加,输出功率变化率应可调。输出电流无冲击现象。 绝缘电阻试验 逆变器的输入电路对地、输出电路对地以及输入电路与输出电路间的绝缘电阻应不小于1MΩ。绝缘电阻只作为绝缘强度试验参考。 绝缘强度试验 逆变器的输入电路对地、输出电路对地以及输入电路对输出电路应承受50Hz的正弦交流电压1min或等效直流电，实验电压在5s内上升到设定值,实验过程中保证不击穿，不飞狐，漏电流<20mA。 防护
9、等级试验 逆变器的外壳防护应符合GB4208规定。户内型应不低于IP20；户外型应不低于IP54。 有功功率控制试验 适用于中高压型光伏电站的逆变器应具有有功输出限制能力。功率调节过程中电流不得超过额定电流的1.5倍. 电压/无功调节试验 中高压型逆变器的功率因数应能够在0。95(超前）～0。95（滞后）范围内连续可调,有特殊要求时，可以与电网经营企业协商确定。在其无功输出范围内，应具备根据并网点电压水平调节无功输出，参与电网电压调节的能力,其调节方式、参考电压、电压调差率等参数应可由电网调度机构远程设定。 温升试验 本条款规定针对的是以下部位引起的危险的防护要求: a)超过安
10、全温度的可接触部位； b）超过特定温度的部件、零件、绝缘和塑料材料：设备在其预期使用寿命内，且正常使用时,如果超过该特定温度时，有可能会降低电气、机械及其它性能. c)超过特定温度的结构和安装表面：超过该温度，则可能会使设备预期使用寿命缩短。 方阵绝缘阻抗检测试验 与不接地的光伏方阵连接的逆变器应在系统启动前测量组件方阵输入端与地之间的直流绝缘阻抗。满足R=(VMAXPV/30mA)。 方阵残余电流检测试验 通用要求 a)工作在安全电压等级以上的不接地光伏方阵会出现触电危险。当逆变器没有隔离，或者虽具有隔离措施但不能保证能够限制接触电流在合理范围内的逆变器，使用者同时接触方阵的带
11、电部分与地时,电网和地的连接（如接地中线）将成为接触电流的一个回路，从而产生触电危险。 b)不管光伏方阵接不接地，接地故障的发生都会导致不应载流的导体部件或结构承载电流，从而有着火的危险。将着火漏电流限制在如下范围内：1）对于额定输出≤30kVA的逆变器，300mA/kVA 2）对于额定输出>30kVA的逆变器,10mA/kVA 连续工作试验 逆变器额定功率下运行72小时，逆变器应该运行正常。 电压波动和闪烁试验 并网逆变器输出电能质量，按VDE4105：2011标准 最大功率追踪精度 动态、静态MPPT模拟试验 软件模拟低电压穿越试验 逆变器交流侧电压跌至20%标称电压时
12、逆变器能够保证不间断并网运行1s；逆变器交流侧电压在发生跌落后3s内能够恢复到标称电压的90％时，逆变器能够保证不间断并网运行. 2.1 性能指标试验平台框图 2.2 测试仪器详细介绍 2。2。1可编程直流电源（太阳能电池阵列仿真电源) 用 途：模拟太阳能电池阵列的输出特性 推荐产品：PVS1000 产品特点: 电压输出范围:0～600V,0~1000V 主/从并联单机柜输出功率可达150kW 太阳能电池阵列I—V曲线仿真功能 可模拟不同类型
13、太阳能电池阵列输出特性（FillFactor） 可仿真不同温度及照度下的I-V曲线 可仿真遮罩太阳能电池阵列I—V曲线 具有100条I-V曲线自动编程控制 可测试Static＆DynamicMPPT效率 可模拟各地区长时间（天/月/年)I—V曲线 具有非常小的LeakageCurrent(<3mA) 精准的电压及电流量测 具有图形化操作软件Softpanel 2。2。2可编程交流电源 用 途：模拟电网 推荐产品：pvs7000 2.
14、2.3功率分析仪 用 途:电参数量测 推荐产品：66202 产品特点： 使用高速DSP技术，16位ADC 最小10mA电流檔位及0.1mW的功率分辨率 量测参数：V，Vpk，I,Ipk，Is，W，VA，VAR,PF，CF_I,F,THD_V，THD_I,Energy 符合ENERGYSTAR/IEC62301/EUPecodesign的量测需求 双Shunt设计，提供大范围高精准的电流量测 可量测THD及指定阶数的失真度 可量测浪涌电流InrushCurrent及能量Energy 电压/电流谐波量测至50阶 可显示输入电压的DC成份之量测值
15、 IEC610002测试 2.2.4数字示波器 用 途：时间参数量测与波形撷取 推荐产品：TektronixDPO4054B 产品特点： 500MHz带宽,4通道 所有通道上高达5GS/s的采样率 所有通道上20M点的记录长度 >50，000wfm/s的最大波形捕获速率 2.2。5防孤岛检测负载 用 途：检测光伏逆变器的防孤岛效应保护功能 推荐产品：PV—RLC 产品特点 ■感性，容性,阻性负载功率可任
16、意组合,阻性0。001kW～最大功率可调，感性0。001kW~最大功率可调， 容性0。001kW～最大功率可调。满足三相电压不平衡条件下精确调节交流谐振点。■可根据性能参数检测要求，可以通过操作面板，任意组合、设定放电功率。■模拟交流用电设备谐振发生，有效精确检测并网逆变器防孤岛效应保护功能。■检测各种逆变器的工作效率、满负载运行最大输出功率及带载能力.■模拟各类复杂工作环境,检测逆变器在各种环境下的综合工作性能状况.■可通过采集数据(需配数据采集卡），自动寻找谐振点.■对于3φ4W，380V50HZ和3φ4W，480V60HZ两种不同输出规格的逆变器,均能精确容易调试谐振点发生， 满足防
17、孤岛测试,此乃属于中国首创。谐振测试:设置感性功耗=容性功耗,谐振时理论上感性容性无 功功率相互抵消，无功功率=0。■阻性负载、感性负载及容性负载的最小分辨率为1W,可精确模拟交流谐振发生及满足逆变器调试检测需要。■可以将测量数据上传到PC机上并实现对检测过程数据的过程过程记录存储功能。■具有面板操作或远程控制两种操作方式。■具有过温保护功能。■采用新型电阻元件,功率密度高,无红热现象,整机由阻性负载、感性负载和容性负载三部分组成。■应用于并网逆变器出厂检验、生产调试、科研开发、实验室电气特性试验、权威机构鉴定检测等领域。■应用于使用单位对并网逆变器的产品验收及日常维护检测，全面科学检测各种逆变器供电能力，并精确 提供检测报告。■采用800×480像素LCD彩屏显示。本文为互联网收集，请勿用作商业用途 系统示意图 主要有阻性负载，感性负载，容性负载三部分组成. 2.3 自动测试系统（可供选择） 2。2中推荐的测试仪器,加上一些专用的控制单元，工业电脑以及安装在电脑上的并网光伏逆变器专用测试软件，便组成了一套并网光伏逆变器的自动测试系统。
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