GB19939-2005光伏系统并网技术要求.pdf

I C S 2 7 . 0 1 0一一 F。’翰旨 中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准 G B / T 1 9 9 3 9 -2 0 0 5 光 伏 系 统 并 网 技 术 要 求 T e c h n i c a l r e q u i r e me n t s f o r g r i d c o n n e c t i o n o f P V s y s t e m 2 0 0 5 - 1 1 - 1 1 发布2 0 0 6 - 0 1 - 0 1 实施 率 替留 瞥 臀 瓣 譬 篷 臀臀暴 发 “ G B / T 1 9 9 3 9 -2 0 0 5 前 片刁 本标准的附录 A为资料性附录。 本标准由国家标准化管理委员会提出。 本标准由全国太阳光伏能源系统标准化技术委员会归 口。 本标准起草单位 北 京市计科能源新技术开发公 司、 中国资源综合利用协会可再生能源专业委 员会 。 本标准主要起草人 王斯 成、 杨鸿雁 、 王连贵、 王长贵、 熊 兰英、 刘 祖明、 苏建徽、 曹仁贤、 董路影、 倪受元。 G B / T 1 9 9 3 9 -2 0 0 5 光 伏 系 统 并 网 技 术 要 求 1 范 围 本标准规定了光伏系统的并网方式、 电能质量、 安全与保护和安装要求 。 本标准适用于通过静态变换器（ 逆变器） 以低压方式与电网连接的光伏系统。 光伏系统以中压或高压方式并网的相关部分 ， 也可参照本标准。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注 日期的引用文件 ， 其随后所有 的修改单（ 不包括勘误的内容） 或修订版均不适用于本标准， 但鼓励根据本标准达成协议的各方研究是 否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件， 其最新版本适用于本标准。 G B / T 2 2 9 7 -1 9 8 9 太阳光伏能源系统术语 G B / T 1 2 3 2 5 -2 0 0 3 电能质量供电电压允许偏差 G B 2 8 9 4 -1 9 9 6 安全标志（ n e q I S O 3 8 6 4 1 9 8 4 G B / T 1 4 5 4 9 -1 9 9 3 电能质量公用电网谐波 G B / T 1 5 5 4 3 -1 9 9 5 电 能质量 三相电压允许不平衡度 G B / T 1 5 9 4 5 -1 9 9 5 电能质量 电力系统频率允许偏差 G B 1 6 1 7 9 -1 9 9 6 安全标志使用导则 G B / T 1 8 4 7 9 -2 0 0 1 地面用光伏（ P V ） 发电系统概述和导则（ i d t I E C 6 1 2 7 7 1 9 9 5 S J / T 1 1 1 2 7 -1 9 9 7 光伏（ P V ） 发电系统的过电压保护导则 3 定义 以下术语和定义适用于本标准。 3 . 1 光伏系统P V s y s t e m 包含所有逆变器（ 单台或多台） 和相关 的 B O S 平衡 系统部件） 以及具有一个公共连接点的太 阳电 池方阵在内的系统。 3 . 2 电网g r id 输电、 配电的各种装置和设备 、 变电站 、 电力线路或电缆的组合 。它把分布在广 阔地域 内的发电厂 和用户联接成一个整体 ， 把集中生产的电能配送到众多个分散的电能用户。 在本标准中特指供电区电力变压器次级输出到用户端的输电网络。 3 . 3 电网保护装置 g r i d p r o t e c t io n d e v i c e 监测光伏系统电力并网的技术状态 ， 在指标越限情况下将光伏系统与电网安全解列的装置。 3 . 4 电网接口 g r i d - i n t e r f a c e 在光伏系统与电网配电系统之间的相互联接。 w w w . b z f x w . c o m G B / T 1 9 9 3 9 -2 0 0 5 泛指发电设备与电网之间的并解列点。 3 . 5 孤岛效应 i s l a n d i n g 电网失压时， 光伏系统仍保持对失压电网中的某一部分线路继续供电的状态。 3 . 6 逆变器 i n v e r t e r 静态功率变换器（ 见注 1 , 将直流电变换为交流电的器件。将光伏系统的直流电变换成交流电的设备。用于将电功率变换成 适合于电网使用的一种或多种形式的电功率 的电气设备 。 注 1 具备控制、 保护和滤波功能， 用于电源和电网之间接口的任何静态功率变换器。有时被称作功率调节子系统， 功率变换系统， 静态变换器， 或者功率调节单元。 3 . 7 应急电源系统e m e r g e n c y p o w e r s u p p l y s y s t e m 当电网因故停电时能够为特定负载继续供电的电源系统， 它一般含有逆变器、 保护开关 、 控制电路、 储能装置（ 如蓄电池） 和带有充电控制电路的充电装置等。 4 并网方式 根据光伏系统是否允许通过供电区的变压器向高压电网送电， 分为可逆流和不可逆流的并网 方式 。 5 电能质， 光伏系统向当地交流负 载提供电能和向电网发送电能的质量应受控 ， 在 电压偏差、 频率 、 谐波和功 率 因数方面应满足实用要求并符合标准。出现偏离标准的越限状况， 系统应能检测到这些偏差并将光 伏系统与电网安全断开。 除非另有要求， 应保证在并网光伏系统电网接口处可测量到所有电能质量参数（ 电压、 频率、 谐 波等） 。 5 . 1 电压偏差 为了使当地交流负载正常工作， 光伏系统中逆变器的输出电压应与电网相匹配。 正常运行时， 光伏系统和电网接口处的电压允许偏差应符合G B / T 1 2 3 2 5的规定。三相电压的允 许偏差为额定电压的士7 ， 单相电压的允许偏差为额定电压的十7 、 一1 0 e 5 . 2 频 率 光伏系统并网时应与电网同步运行 。电网额定频率为 5 0 H z ， 光伏系统并 网后的频率允许偏差应 符合 G B / T 1 5 9 4 5的规定 ， 即偏差值允许士0 . 5 H z , 5 . 3 谐波和波形畸变 低的电流和电压的谐波水平是所希望的； 较高的谐波增加了对所连接的设备产生有害影响的可 能性。 谐波电压和电流的允许水平取决于配电系统的特性、 供电类型、 所连接的负载／ 设备， 以及电网的现 行规定。 光伏系统的输 出应有较低的电流畸变， 以确保对连接到电网的其他设备不造成不利影响。 总谐波电流应小于逆变器额定输出的5 。各次谐波应限制在表 1 、 表2 所列的百分比之内。 此范围内的偶次谐波应小于低的奇次谐波限值的2 5 . w w w . b z f x w . c o m GB / T 1 9 9 3 9 - 2 0 0 5 表 1 奇次谐波电流晴变限值 攀 } E R E A C T IV E 无功电量 ， 单位为千乏时（ k v a r h , 5 . 5 电压不平衡度 光伏系统并网运行（ 仅对三相输出） 时， 电网接口处的三相电压不平衡度不应超过G B / T 1 5 5 4 3 规 定的数值， 允许值为2 ％, 短时不得超过4 ％. 5 . 6 直流分f 光伏系统并网运行时， 逆变器向电网馈送的直流电流分量不应超过其交流额定值的1 （ 逆变电源 系统和电网宜通过专用变压器隔离连接） 。 6 安全与保护 光伏系统和电网异常或故障时， 为保证设备和人身安全， 应具有相应的并网保护功能。 6 . 1 过／ 欠电压 当电网接 口处电压超出 5 . 1 规定的电压范围时， 光伏系统应停止向电网送 电。此要求适用于多相 系统中的任何一相。 本标准述及到的所有系统 电压均指当地标称电压。 系统应能检测到异常电压并做出反应。电压的方均根值在电网接 口处测量 ， 应满足表 3 的条件。 w w w . b z f x w . c o m G B / T 1 9 9 3 9 - - 2 0 0 5 表 3 异常电压的响应 gfqMAA}DU0. 5 X U,,50 Ux., U85 U,85U,*U1100oU,,,110UjE, U35 0oU,_*135U“ ,Ua }C}17}117 a fk Yx 17 E 1 1}fA7六 17 8117“is0stiz}_; 5ti0s05 s}*}M fAW31-**-r7}RnA-, GB/T 18479, 6 . 2 过／ 欠频率 当电网接口处频率超出 5 . 2 规定的频率范围时， 过／ 欠频率保护应在 0 . 2 s 内动作， 将光伏 系统与 电网断开。 6 . 3 防孤岛效应 当光伏系统并人的电网失压时 ， 必须在规定 的时 限内将该光伏系统与 电网断开， 防止 出现孤岛 效应。 应设置至少各一种主动和被动防孤岛效应保护。 主动防孤岛效应保护方式主要有频率偏离、 有功功率变动、 无功功率变动、 电流脉冲注人引起阻抗 变动等。 被动防孤岛效应保护方式主要有电压相位跳动、 3 次电压谐波变动 、 频率变化率等 。 当电网失压时， 防孤岛效应保护应在 2 s 内动作， 将光伏系统与电网断开。 注 1 光伏系统与电网断开不包括用于监测电网状态的主控和监测电路。 6 . 4 恢复并网 由于超限状态导致光伏系统停止向电网送电后 ， 在电网的电压和频率恢复到正常范围后的 2 0 s 到 5 m i n ， 光伏系统不应向电网送电。 6 . 5 防雷和接地 光伏系统和并网接 口设备的防雷和接地 ， 应符合 S J / T 1 1 1 2 7中的规定。 6 . 6 短路保护 光伏系统对电网应设置短路保护， 当电网短路时， 逆变器的过电流应不大于额定电流的1 5 0 ， 并 在0 . 1 s 以内将光伏系统与电网断开。 6 . 7 隔离和开关 在光伏系统与电网连接的开关柜中应提供手动和自动的断路开关， 断路开关原则上采用可视断点 的机械式开关。除非当地供电机构同意， 不得采用电子式开关 。 6 . 8 逆向功率保护 系统在不可逆流的并 网方式下工作， 当检测到供电变压器次级处的逆流为逆变器额定输 出的 5 时， 逆向功率保护应在 0 . 5 s - 2 s 内将光伏系统与电网断开。 7 安装要求 7 . 1 电气连接方式和参考图 光伏系统并网的电气接线方式应采用与电网相同的方式， 电气连接参考图见附录Ao 7 . 2 电能计f和逆流检测 光伏系统并网应设置电能计量装置 。 w w w . b z f x w . c o m GB / T 1 9 9 3 9 -2 0 0 5 对于不可逆流的并网方式 ， 应在供电变压器的输出端安装逆流检测装置。 7 . 3 安全标识 连接光伏系统和电网的专用低压开关柜应有醒目标识。标识应标明“ 警告” 、 “ 双电源” 等提示性文 字和符号。标识的形状、 颜色、 尺寸和高度参照G B 2 8 9 4 及G B 1 6 1 7 9 执行。 7 . 4 对应急电源系统的附加要求 7 . 4 . 1 概述 应急电源系统应当满足 7 . 1 -7 . 4的要求， 还应当满足本节所列的附加要求。 7 . 4 . 2 电路安排 应急电源系统应当为特定的一个或多个负载电路供电。 7 . 4 . 3 安全性要求 当光伏系统作为应急电源为特定负载供电时， 应保证其已经完全与附录 A图 A . 2中的开关柜电路 断开。 7 . 4 . 4 ．告标识 当光伏系统工作在应急电源模式时， 开关柜上应设置警告标识， 因为此时尽管电网已经断电， 供电 线路的中性线或地线还是有可能带电。 G B / T 1 9 9 3 9 -2 0 0 5 附录A （ 资料性附录） 电气连接参考圈 匕 － 一 一 一 9一 一 一一习 电tl 1 电网隔离开关； 2 光伏系统隔离开关； 3 电网保护装置； 4 逆变器； 6 太阳电池方阵隔离开关； 6 太阳电池方阵； 7 -漏电保护器； 8 开关柜； 9 主控和监测 ； 1 0 不带漏电保护器的负载线路； 1 1 带漏电保护器的负载线路。 圈 A . 1 光伏系统并网电气连接图 G B J T 1 9 9 3 9 -2 0 0 5 一－－13 吧 115}} 1 2 310 7 814 15 9 -t 1210 14 5 1 － 一 电网隔离开关 ； 2 － 一 光伏系统隔离开关； 3 － 一 电网保护装置； 争一 逆变器； 5一 太阳电池方阵隔离开关； 6 －一太阳电池方阵； 7－ 一 应急电源隔离开关； 8 - － 一 蓄电池 ； 9 一一可选开关； 1 0 一 一 漏电保护器； 1 1 开关柜； 1 2 － 一 应急电源开关柜； 1 3 一一 主控和监测； 1 4 － 一 不带漏电保护器的负载线路； 1 5 - － 一 带漏电保护器的负载线路。 图 A . 2 具有应急电源功能的电气连接图