光伏并网逆变器技术要求解析

1.使用条件

逆变器应能在以下的使用条件下达到规定的性能要求。

（1）正常使用的环境条件 使用环境温度：户内型为－20～40℃，户外型为－25～60℃（无阳光直射）；相对湿度≤90％，无凝露。

海拔≤1000m；海拔＞1000m时，应按GB／T 3859.2—1993规定降额使用。

无剧烈振动冲击，垂直倾斜度≤5°。

工作环境应无导电爆炸尘埃，应无腐蚀金属和破坏绝缘的气体和蒸汽。

（2）正常使用的电网条件 若无其他规定，符合本标准的逆变器在下列电网条件下，应能以正常方式运行：

公用电网谐波电压应不超过GB／T 14549—1993中第4章规定的限值。

逆变器交流输出端三相电压不平衡度应不超过GB／T 15543—2008规定的数值，允许值为2％，短时不得超过4％。

电网电压允许偏差应符合GB／T 12325—2008的规定。10kV及以下三相电压的允许偏差为额定电压的±7％，220V单相电压的允许偏差为额定电压的7％、－10％。

电网频率允许偏差应符合GB／T 15945—2008，即偏差值允许为±0.5Hz。

2.机体和结构质量

逆变器的结构和机柜本身的制造质量、主电路连接、二次线及电气元器件安装等应符合下列要求：

1）机架组装有关零部件均应符合各自的技术要求。

2）油漆电镀应牢固、平整，无剥落、锈蚀及裂痕等现象。

3）机架面板应平整，文字和符号要求清楚、整齐、规范、正确。

4）标牌、标志、标记应完整清晰。

5）各种开关应便于操作，灵活可靠。

3.性能指标

（1）逆变效率 逆变效率是并网逆变器的重要参数之一，逆变器最大效率应不低于94％，其实际最大效率值应在产品铭牌上明确标注。

（2）并网电流谐波 逆变器在运行时不应造成电网电压波形过度畸变和注入电网过度的谐波电流，以确保对连接到电网的其他设备不造成不利影响。逆变器满负载（线性负载）运行时，电流谐波总畸变率限值为5％，奇次谐波电流含有率限值见表11-2，偶次谐波电流含有率限值见表11-3。

表11-2 奇次谐波电流含有率限值

表11-3 偶次谐波电流含有率限值

注：由于电压畸变可能会导致更严重的电流畸变，使得谐波测试存在一定的问题。注入谐波电流不应包括任何由未

连接光伏系统的电网上的谐波电压畸变引起的谐波电流。满足上述要求的型式试验逆变器可视为符合条件，不

需要进一步的检验。

（3）功率因数（PF）当逆变器的输出大于其额定输出的50％时，平均功率因数应不小于0.90（超前或滞后）。一段时期内的平均功率因数（PF）公式为

式中E_REAL——有功电量（kW·h）；

E_REACTIVE——无功电量（kvar·h）。

注1：在供电机构许可下，特殊设计以提供无功功率补偿的逆变器可超出此限值工作。

注2：用于并网运行而设计的大多数逆变器功率因数接近1。

（4）工作电压 逆变器交流输出端单相电压的允许偏差为额定电压的10％、－15％，三相电压的允许偏差为额定电压的±10％，超出此范围时用户应与制造商协商。电网额定电压：三相为380V，单相为220V。

（5）工作频率 逆变器并网时应与电网同步运行。逆变器交流输出端频率的允许偏差为±0.5Hz，电网额定频率为50Hz。

（6）直流分量 并网运行时，逆变器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5mA，应取二者中较大值。

（7）噪声 当输入电压为额定值时，在距离设备水平位置1m处，用声级计测量满载时的噪声。户内型的噪声应不大于65dB，户外型的噪声由用户和制造厂协商确定。(www.xing528.com)

（8）电磁兼容性

1）电压波动和闪烁。逆变器并网运行时在低压供电系统中产生的电压波动和闪烁应不超过GB 17625.2—2007（额定电流不大于16A的设备）或GB／Z 17625.3—2000（额定电流大于16A的设备）规定的限值。

2）电磁发射要求。在居住、商业和轻工业环境中正常工作的逆变器的电磁发射应不超过GB 17799.3—2001规定的发射限值。

连接到工业电网和在工业环境中正常工作的逆变器的电磁发射应不超过GB 17799.4—2001规定的发射限值。

（9）抗扰度要求

1）静电放电抗扰度。静电放电抗扰度应符合GB／T 17626.2—2006标准抗扰度等级3的要求，即空气放电8kV和接触放电6kV，试验结果应符合GB／T 17626.2—2006标准第9条中b类要求。

2）射频电磁场辐射抗扰度。射频电磁场辐射抗扰度应采用GB／T 17626.3—2006试验等级3的要求，试验场强为10V／m，试验结果应符合GB／T 17626.3—2006标准中a类要求。

3）电快速瞬变脉冲群抗扰度。电快速瞬变脉冲群抗扰度应采用GB／T 17626.4—2008试验等级2的要求，电源端±1kV，试验结果应符合GB／T 17626.4—2008标准中a类要求。

4）浪涌（冲击）抗扰度。应对电源端口施加1.2／50μs的浪涌信号，试验等级为线对线±1kV，线对地±2kV，试验结果应符合GB／T 17626.5—2008标准中第9条b类要求。

5）射频场感应的传导骚扰抗扰度。传导抗扰度应采用GB／T 17626.6—2008中试验等级3，试验结果应符合GB／T 17626.6—2008标准中a类要求。

6）电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度。根据逆变器的预期工作环境，按GB／T17626.11—2008中附录B的规定选择试验等级，逆变器应能承受所选试验等级的电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度试验。

4.保护功能

（1）电网故障保护

1）过／欠电压保护。当逆变器交流输出端电压超出规定的电压范围时，逆变器应停止向电网供电，同时发出警示信号。此要求适用于多相系统中的任何一相。

本标准述及到的电压均指当地标称电压。

逆变器应能检测到异常电压并做出反应。电压的方均根值在逆变器交流输出端测量，其值应满足表11-4的条件。

表11-4 异常电压的响应

注：最大跳闸时间是指异常状态发生到逆变器停止向电网供电的时间。主控与监测电路应切实保持与电网的连接，从而继续监视电网的状态，使得“恢复并网”功能有效。

2）过／欠频保护。当逆变器交流输出端电压的频率超出规定的频率范围时，逆变器应在0.2s内停止向电网供电，同时发出警示信号。

3）防孤岛效应保护。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。防孤岛效应保护方案的选取规则参见附录C。

4）恢复并网保护。由于超限状态导致逆变器停止向电网供电后，在电网的电压和频率恢复到正常范围后的20s～5min，逆变器不应向电网供电。

（2）过电流保护 逆变器对交流输出应设置过电流保护。逆变器的过电流应不大于额定电流的150％，并在0.1s内停止向电网供电，同时发出警示信号。故障排除后，逆变器应能正常工作。

（3）防反放电保护 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。

（4）极性反接保护 当光伏方阵的极性接反时，逆变器应能保护而不会损坏。极性正接后，逆变器应能正常工作。

（5）过载保护 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7h或温度超过允许值的任何一种情况下，逆变器应停止向电网供电。恢复正常后，逆变器应能正常工作。

注：具有最大功率点跟踪控制功能的光伏并网逆变器，其过载保护通常采用将工作点偏离光伏方阵的最大功率点的方法。

5.通信

逆变器应设置本地通信接口。

6.自动开／关机

逆变器应能根据日出和日落的日照条件，实现自动开机和关机。

7.软起动

逆变器起动运行时，输出功率应缓慢增加即输出功率变化率应不超过1000W／s，且输出电流无冲击现象。功率不小于100kW的并网逆变器的起动应符合GB／Z 19964—2005相关章节的规定。

8.绝缘耐压性

（1）绝缘电阻 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。

（2）绝缘强度 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，试验电压的方均根值见表11-5，不击穿，不飞弧，漏电流＜20mA。试验电压应从零开始，以每级为规定值的5％的有级调整方式上升至规定值后，持续1min。

（3）外壳防护等级 应符合GB 4208—2008规定。户内型应不低于IP20；户外型应不低于IP65。