NB_T 31016-2019 电池储能功率控制系统 变流器 技术规范VIP专享VIP免费

ICS 29.120.01
K 45
备案号:
NB
中华人民共和国能源
行业标准
NB/T 310162019
电池储能功率控制系统 变流器 技术规范
Technical specification for power control system of battery energy storage
system :Converter
2019
06
04 发布
2019
10
01X
实施
国家能源局
发布
NB/T 31016-2019
I
前言 ................................................................................ II
1 范围 ............................................................................... 1
2 规范性引用文件 ..................................................................... 1
3 术语和定义 ......................................................................... 2
4 技术要求 ........................................................................... 4
4.1 产品型式和主要参数 ............................................................. 4
4.2 使用条件 ....................................................................... 4
4.3 性能要求 ....................................................................... 5
5 试验 .............................................................................. 12
5.1 试验平台 ...................................................................... 12
5.2 仪器设备 ...................................................................... 13
5.3 试验方法 ...................................................................... 13
6 检验规则 .......................................................................... 19
6.1 类型 .......................................................................... 19
6.2 试验项目 ...................................................................... 20
7 标志、标签和使用说明书 ............................................................ 21
7.1 标志和标签 .................................................................... 21
7.2 使用说明书 .................................................................... 21
8 包装、贮存和运输 .................................................................. 22
8.1 包装 .......................................................................... 22
8.2 贮存 .......................................................................... 22
8.3 运输 .......................................................................... 22
ICS29.120.01K45备案号:NB中华人民共和国能源行业标准NB/T31016—2019电池储能功率控制系统变流器技术规范Technicalspecificationforpowercontrolsystemofbatteryenergystoragesystem:Converter2019–06–04发布2019–10–01X实施国家能源局发布NB/T31016-2019I目次前言................................................................................II1范围...............................................................................12规范性引用文件.....................................................................13术语和定义.........................................................................24技术要求...........................................................................44.1产品型式和主要参数.............................................................44.2使用条件.......................................................................44.3性能要求.......................................................................55试验..............................................................................125.1试验平台......................................................................125.2仪器设备......................................................................135.3试验方法......................................................................136检验规则..........................................................................196.1类型..........................................................................196.2试验项目......................................................................207标志、标签和使用说明书............................................................217.1标志和标签....................................................................217.2使用说明书....................................................................218包装、贮存和运输..................................................................228.1包装..........................................................................228.2贮存..........................................................................228.3运输..........................................................................22NB/T31016—2019II前言本标准按GB/T1.1—2009《标准化工作导则第1部分:标准的结构编写》给定的规则起草。——修改了标准名称,原“电池储能功率控制系统技术条件”更改为“电池储能功率控制系统变流器技术规范”;——修改了“1范围”,原“电池储能功率控制系统”更改为“电池储能功率控制系统的变流器”、原“适用于风电、光伏发电等新能源发电系统和电力系统中的电池储能功率控制系统”更改为“适用于直流1500V及以下、交流1000V及以下电压等级的电池储能功能控制系统的变流器”;——修改了“3术语和定义”,增加了“并网运行模式”、“离网运行模式”、“充放电转换时间”,删除了“直流分量”、“变流器效率”、“过载能力”;——修改“4.1产品型式和主要参数”为“4.1产品类别”,删除原“4.1.2产品型号”和“4.1.3主要参数”内容,现“4.1产品类别”按照运行模式、安装环境、冷却方式分类;——修改了“4.2.1正常使用的环境条件”,原“常温型:-20℃~+45℃、低温型:-30℃~+45℃”更改为“-20℃~+45℃;——修改了“4.3性能要求”的部分项目顺序;——增加了“4.3.1.1结构及外观要求”内容,按照主电路连接、二次线及电气元件安装等;——修改了“4.3.2绝缘”,内容参照GB/T34120-2017的规定。——增加了“4.3.2.3电气间隙和爬电距离”,内容参照GB/T7251.1的规定。;——删除了“4.3.3过载能力”中的“在120%的标称电流容量下,持续运行时间不应少于1min”有关规定;——修改“4.3.4总谐波畸变系数(THD)”为“4.3.4谐波和波形畸变”,奇次谐波由35th到39th,偶次谐波由36th到40th;——增加了“4.3.5电网适应能力”频率响应、电压响应、低电压穿越、高电压穿越的有关内容;——修改“4.3.6效率”,原92%更改为94%;——增加了“4.3.8有功功率控制”和“4.3.9无功功率调节功能”的要求;——修改原“4.3.9恒流充电稳流精度”、“4.3.10恒流充电电流纹波”、“4.3.11恒压充电稳定精度”、“4.3.12恒压充电电压纹波”的精度参数要求;——增加了“4.3.20虚拟同步机功能”,即储能变流器应具有虚拟同步机功能,以主动参与接入系统的电压、频率调节;——增加了“4.3.21离网性能”,包括电压偏差、电压总谐波畸变率和电压不平衡度;——修改原“4.3.18通信接口”为“4.3.25通讯功能”,增加了MODBUS等通信协议;——修改原“4.3.21运行状态切换时间”为100ms;——删除了原“4.3.24.3.2恒定湿热”有关规定;——增加了“4.3.28电磁兼容”中的工频磁场抗扰度、阻尼振荡波抗扰度的有关内容,相关指标进行了修改;——增加了“5.3.5电网适应能力试验”、“5.3.8有功功率控制试验”、“5.3.9无功功率调节功能试验”等有关内容。本标准由中国电器工业协会提出并归口。本标准主要起草单位:许昌开普检测研究院股份有限公司、机械工业北京电工技术经济研究所、北NB/T31016-2019III京鉴衡认证中心有限公司、阳光电源股份有限公司、华为技术有限公司、上能电气股份有限公司、上海正泰电源系统有限公司、江苏固德威电源科技股份有限公司、特变电工新疆新能源股份有限公司、协合新能源集团有限公司、深圳科士达科技股份有限公司、深圳信测标准技术服务股份有限公司、新疆金风科技股份有限公司、深圳市禾望电气股份有限公司、厦门科华恒盛股份有限公司、汉能移动能源控股集团有限公司、艾斯玛新能源技术(江苏)有限公司。本标准主要起草人:陈卓、果岩、王婷、黄晓阁、韩治国、黎忠琼、蔡欢、江涛、黄浪、赵芫桦、李彬、胡鼎、赵帅央、朱敏、曾春保、方振雷、郭庆、龚元平。本标准所代替标准的历次版本发布情况为:——NB/T31016-2011。NB/T31016—20191电池储能功率控制系统变流器技术规范1范围本标准规定了电池储能功率控制系统的变流器的工作环境条件、电气条件、技术要求、试验方法、检测规则及标志等相关内容。本标准适用于直流1500V及以下、交流1000V及以下电压等级的电池储能功能控制系统的变流器(以下简称“储能变流器”);注:电池是指各类电化学能储能电池。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,然而,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。GB/T191包装储运图示标志GB/T2423.1电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验A:低温GB/T2423.2电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验B:高温GB/T2423.3环境试验第2部分:试验方法试验cab:恒定湿热试验GB/T2423.4电工电子产品基本环境试验规程第2部分:试验方法试验Db:交变湿热(12h+12h循环)GB/T2900.33电工术语电力电子技术GB/T3859.1半导体变流器通用要求和电网换相变流器第1-1部分:基本要求规范GB/T3859.2半导体变流器应用导则GB/T4208外壳防护等级(IP代码)GB5226.1机械电气安全机械电气设备第1部分:通用技术条件GB7251.1低压成套开关设备和控制设备第1部分:总则GB/T12325电能质量供电电压允许偏差GB/T12326电能质量电压允许波动和闪变GB/T13384机电产品包装通用技术条件GB/T13422半导体电力变流器电气试验方法GB14048.1低压开关设备和控制设备第1部分:总则GB/T14549电能质量公用电网谐波GB/T15543电能质量三相电压不平衡GB/T15945电能质量电力系统频率偏差GB/Z17625.3电磁兼容限值对额定电流大于16A的设备在低压供电系统中产生的电压波动和闪烁的限制GB/T17626.2电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验GB/T17626.3电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验GB/T17626.4电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验GB/T17626.5电磁兼容试验和测量技术浪涌(冲击)抗扰度试验GB/T17626.6电磁兼容试验和测量技术射频场感应的传导骚扰抗扰度NB/T31016—20192GB/T17626.8电磁兼容试验和测量技术工频磁场抗扰度试验GB/T17626.11电磁兼容试验和测量技术电压暂降、短时中断和电压变化抗扰度试验GB/T17626.18电磁兼容试验和测量技术阻尼振荡波抗扰度试验GB17799.4电磁兼容通用标准工业环境中的发射标准GB/T19582.1基于Modbus协议的工业自动化网络规范第1部分Modbus应用协议GB/T34120-2017电化学储能系统储能变流器技术规范GB/T34133-2017储能变流器检测技术规程GB/T36547-2018电化学储能系统接入电网技术规定GB/T36548-2018电化学储能系统接入电网测试规范NB/T33015-2014电化学储能系统接入配电网技术规定NB/T33016-2014电化学储能系统接入配电网测试规程IEC60870-5-104远动设备和系统第5-104部分:传输协议3术语和定义GB/T34120、GB/T34133、GB/T3859.1、GB/T2900.33、GB/T14549、GB/T15945、GB/T15543界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1电池储能系统batteryenergystoragesystem采用电化学能电池作为储能载体,应用于风电、光伏等新能源发电系统和电力系统储能电站,可调度的储能系统。3.2功率控制系统powercontrolsystem与储能电池组配套,连接于电池组与电网之间,把电网电能存入电池组或将电池组能量回馈到电网的系统,主要由储能变流器、监控系统、电池管理系统(BMS)及能量管理系统(EMS)等部件组成。3.3公共连接点pointofcommoncoupling储能系统与公共电网直接连接点或经升压变压器高压侧母线的接入点。3.4孤岛运行islandedoperation电网失压时,电池储能系统仍保持对失压电网中的全部或某一部分负荷继续供电的状态。3.5计划性孤岛运行intentionalislanding按预先配置的控制策略,有计划地进入孤岛运行状态。3.6非计划性孤岛运行unintentionalislanding非计划、不受控地进入孤岛运行状态。NB/T31016—201933.7防孤岛anti-islanding防止非计划性孤岛运行的发生。3.8恒流充电constantcurrentcharge充电过程中电流保持恒定,储能电池组电压随充电的进行逐步升高。当最高单体电池电压大于或等于规定的电压值后,停止充电。3.9恒压充电constantvoltagecharge在充电电流范围内,充电电压维持在恒定值的充电。3.10恒流限压充电constantcurrentlimitvoltagecharge先以恒流方式进行充电,当储能电池组端电压上升到限压值时,自动转换为恒压充电,直到充电完毕。3.11稳流精度stabilizedcurrentprecision储能变流器在恒流充电状态下,直流侧输出电流在其额定值范围内任一数值上保持稳定时,其输出电流稳定程度,按以下公式计算:δI=[(IM-IZ)/IZ]×100%式中:δI-稳流精度;IM-输出电流波动极限值;IZ-输出电流整定值。3.12稳压精度stabilizedvoltageprecision储能变流器在恒压充电状态下,直流侧输出电流在其额定值范围内变化,其输出电压在其可调节范围内任一数值上保持稳定时其输出电压稳定程度,按以下公式计算:δU=[(UM-UZ)/UZ]×100%式中:δU-稳压精度;UM-输出电压波动极限值;UZ-输出电压整定值。3.13预充电pre-charge当最低单体电池电压低于最低允许值时,在最低单体电池电压上升到最低允许充电电压之前,采用的小于额定充电电流进行的电压恢复性充电过程。当最低单体电池电压上升到最低允许电压之后,预充电过程即可结束,转为正常充电。3.14并网运行模式gridmodeNB/T31016—20194储能变流器同步并入交流电网,以电流源特性运行,把电网电能存入电池组或将电池组能量回馈到电网的运行模式。3.15离网运行模式islandedmode储能变流器以电压源特性运行,为储能系统交流侧所连接的电网提供电源的运行模式。3.16充放电转换时间transfertimebetweenchargeanddischarge储能系统在充电状态和放电状态之间切换所需要的时间。一般指从90%额定功率充电状态转换到90%额定功率放电状态与从90%额定功率放电状态转换到90%额定功率充电状态所需时间的平均值。4技术要求4.1产品类别产品的类别分为:——按运行模式分为并网型、离网型和并/离网型;——按安装环境分为户内型和户外型;——按冷却方式分为空冷型和液冷型。4.2使用条件4.2.1正常使用的环境条件储能变流器应在规定的空冷和液冷的环境条件下工作:a)工作环境温度:-20℃~+45℃;b)空气相对湿度≤90%;c)海拔高度≤2000m。4.2.2正常试验环境条件主要包括使用气候条件,储能变流器应在如下大气环境下进行试验:a)环境温度:15℃~+35℃;b)相对湿度:45%~75%;c)大气压力:86kPa~106kPa。4.2.3正常使用的电气条件若无其他规定,符合本标准的储能变流器在下列电网条件下,应能以正常方式运行:a)公用电网谐波电压应不超过GB/T14549中第4章规定的限值;b)储能变流器交流输出端三相电压不平衡度应不超过GB/T15543规定的数值,允许值为2%,短时不得超过4%;c)电网电压允许偏差应符合GB/T12325的规定,电网电压的允许偏差为额定电压的±10%;d)电网频率允许偏差应符合GB/T15945的规定,电网频率允许变化范围47.5Hz~51.5Hz。NB/T31016—201954.3性能要求4.3.1一般检查4.3.1.1结构及外观要求结构和机柜本身的制造质量、主电路连接、二次线及电气元件安装等应符合下列要求:a)储能变流器及机架组装有关零部件均应符合各自的技术要求;b)油漆电镀应牢固、平整,无剥落、锈蚀及裂痕等现象;c)机架面板应平整,文字和符号要求清楚、整齐、规范、正确;d)标牌、标志、标记应完整清晰;e)各种开关应便于操作,灵活可靠。4.3.1.2电气要求应保证各个电气连接的正确性,电抗器、电容器等元器件应在装配前筛选、测试并确认其具备正常功能,电缆截面积和电缆头的压接、焊接应满足储能变流器最大导通电流能力及工艺要求,应满足GB5226.1中的规定。4.3.2绝缘4.3.2.1绝缘电阻在4.2.2规定的正常试验大气条件下,储能变流器各独立电路与外露的可导电部分之间,以及与各独立电路之间的绝缘电阻,不应小于1MΩ。试验电压按表1的规定进行。表1绝缘电阻试验电压等级单位:V额定绝缘电压U试验电压U≤6025060<U≤250500250<U≤100010001000<U≤150025004.3.2.2介质强度a)在4.2.2规定的正常试验大气条件下,储能变流器应能承受频率为50Hz,历时1min的工频耐压试验而无击穿闪络及元件损坏现象;b)工频交流试验电压值按表2规定进行选择,也可以采用直流试验电压,其值应为规定的工频交流试验电压值的2倍;c)试验过程中,任一被试电路施加电压时,其余电路等电位互联接地。表2介质强度试验电压等级单位:V额定电压U试验电压U≤60100060<U≤3002000NB/T31016—20196额定电压U试验电压300<U≤6902500690<U≤8003000800<U≤100035001000<U≤150035004.3.2.3电气间隙和爬电距离储能变流器各带电电路之间以及带电部件、导电部件、接地部件之间的电气间隙和爬电距离应符合GB/T7251.1的规定。4.3.3过载能力在110%的额定电流下,储能变流器持续运行时间不应少于10min。4.3.4谐波和波形畸变储能变流器运行时,注入电网的电流谐波总畸变率限值为5%,分次谐波电流含有率限值见表3。表3谐波电流含有率限值奇次谐波次数含有率限值(%IN)偶次谐波次数含有率限值(%IN)3rd-9th4.02nd-10th1.011th-15th2.012th-16th0.517th-21st1.518th-22nd0.37523rd-33rd0.624th-34th0.1535th-39rd0.336th-40rd0.075注1:IN为储能变流器交流侧额定电流。注2:电流谐波测试时应排除因电网电压谐波引起的电流谐波。4.3.5电网适应能力4.3.5.1频率响应频率响应按如下要求:a)并入380V配电网的储能变流器,当接入点频率低于49.5Hz时,应停止充电;当接入点频率高于50.2Hz时,应停止向电网送电;b)并入6kV及以上电压等级的储能变流器应能具备一定的耐受系统频率异常的能力,应能按表4要求运行。表4频率响应时间要求频率范围运行要求f<48Hz储能变流器不应处于充电状态。储能变流器应根据允许运行的最低频率或电网调度机构要求确定是否与电网脱离。48Hz≤f<49.5Hz处于充电状态的储能变流器应在0.2s内转为放电状态,对于不具备放电条件或其他特殊情况,应在0.2s内与电网脱离。处于放电状态的储能变流器应能连续运行。49.5Hz≤f≤50.2Hz正常充电或放电运行NB/T31016—2019750.2Hz<f≤50.5Hz处于放电状态的储能变流器应在O.2s内转为充电状态,对于不具备充电条件或其他特殊情况,应在0.2s内与电网脱离。处于充电状态的储能变流器应能连续运行f>50.5Hz储能变流器不应处于放电状态。储能变流器应根据允许运行的最高频率确定是否与电网脱离。4.3.5.2电压响应电压响应按如下要求:a)并入380V配电网的储能变流器,在并网点电压异常时,应断开与电网的电气连接。电压异常范围及其对应的断开时间响应要求如表5;表5并入380V配电网的储能变流器电压响应时间要求并网点电压运行要求U<50UN最大分闸时间不超过0.2s50%UN≤U<85%UN最大分闸时间不超过2.0s85%UN≤U<110%UN连续运行110%UN≤U<120%UN最大分闸时间不超过2.0s120%UN≤U最大分闸时间不超过0.2s注1:UN为并网点的电网额定电压。注2:最大分闸时间是指异常状态发生到储能变流器断开与电网连接时间。b)并入6kV及以上电压等级电网、对电压支撑有特殊要求的储能变流器,应能按表6要求运行。表6并入6kV及以上电压等级电网的储能变流器电压响应时间要求并网点电压运行要求U<85%UN应符合4.3.5.3节低电压穿越的要求85%UN≤U≤110%UN应正常运行110%UN≤U应符合4.3.5.4节高电压穿越的要求注1:UN为并网点的电网额定电压。4.3.5.3低电压穿越要求通过6kV及以上电压等级接入电网的储能变流器,当并网点电压在额定电压的85%以下时,储能变流器应具备如图1所示的低电压穿越能力。a)并网点电压在图1中曲线1轮廓线及以上区域时,储能变流器应不脱网连续运行;否则,允许储能变流器脱网。NB/T31016—2019801.0-10时间(s)曲线1要求储能系统不脱网连续运行储能系统可以与电网断开连接并网点电压(pu)0.1500.6252.00.20.85图1储能变流器低电压穿越要求b)各种故障类型下的并网点考核电压如表7所示。表7储能变流器低电压穿越考核电压故障类型考核电压三相短路故障并网点线电压两相短路故障并网点线电压单相接地故障并网点相电压4.3.5.4高电压穿越要求通过6kV及以上电压等级接入电网的储能变流器,当并网点电压在额定电压的110%以上时,储能变流器宜具备如图2所示的高电压穿越能力。a)并网点电压在图2中曲线2轮廓线及以下区域时,储能变流器宜不脱网连续运行;并网点电压在图2中曲线2轮廓线以上区域时,允许储能变流器脱网。0.91.4-10时间(s)曲线2要求储能系统不脱网连续运行储能系统可以与电网断开连接并网点电压(pu)0.510.01.01.31.11.2图2储能变流器高电压穿越要求NB/T31016—20199b)并网点考核故障类型为三相电压升高。4.3.6效率在额定运行条件下,储能变流器的整流效率和逆变效率应不低于94%。注:以上效率指整体效率,储能变流器的损耗包括主回路损耗、工作电源损耗和冷却系统的损耗。4.3.7功率因数并网运行模式下,不参与系统无功调节时,储能变流器输出大于其额定输出的50%时,平均功率因数应不小于0.98(超前或滞后)。4.3.8有功功率控制储能变流器应具备充放电功率控制和频率调节功能,宜具备主动调节和被动调节两种调节方式。4.3.9无功功率调节功能储能变流器应具备无功功率控制和电压调节功能,其调节方式、控制精度、调节时间等应满足用户的要求。4.3.10直流分量并网运行时,储能变流器交流侧输出电流中的直流电流分量应不超过其输出电流额定值的0.5%。4.3.11电压波动和闪变储能变流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满足GB/T12326的规定。4.3.12恒流充电稳流精度储能变流器在恒流工作状态下,输出电流的稳流精度应不超过士5%。4.3.13恒流充电电流纹波储能变流器在恒流工作状态下,输出电流纹波应不超过士5%。4.3.14恒压充电稳压精度储能变流器在恒压工作状态下,输出电压的稳压精度应不超过士2%。4.3.15恒压充电电压纹波储能变流器在恒压工作状态下,输出电压纹波应不超过2%。4.3.16限压功能对储能电池充电时,当储能变流器处于稳流充电状态并且电压最高的单体电压达到规定值时,充电电流应自动减小,使最高单体电池电压应不超过储能电池组规定限压值,充电电压自动调整范围应满足电池充电要求。4.3.17限流功能充电开始阶段,应根据储能电池的需要采取必要的限流措施,避免冲击电流对电池及储能变流器自身的损害。NB/T31016—201910对电池充电时,当储能变流器处于稳压充电状态并且充电电流达到规定值时,应能立即进入限流状态,使充电电流不超过规定限流值的±2%。电流自动调整范围应满足储能电池组充电要求。4.3.18充放电切换时间储能变流器应能快速切换运行状态,在额定功率并网充电状态和额定功率并网放电状态之间运行状态切换所需的时间应不大于100ms。4.3.19预充电功能当发生单体电池的电压低于最低允许电压时,应采用预充电模式充电。当最低单体电池的电压上升到最低允许电压以上时,预充电过程结束,转入正常充电模式。4.3.20虚拟同步机功能储能变流器宜具有虚拟同步机功能,以主动参与接入系统的电压、频率调节。4.3.21离网性能仅适用于离网型、并/离网型储能变流器。4.3.21.1电压偏差在空载和额定阻性负载(平衡负载)条件下,储能变流器交流侧输出电压幅值偏差应不超过额定电压的±5%,相位偏差应小于±3º。4.3.21.2电压总谐波畸变率在空载和额定阻性负载(平衡负载)条件下,储能变流器交流侧输出电压总谐波畸变率应不超过3%。4.3.21.3电压不平衡度储能变流器输出电压不平衡度应小于2%,短时不超过4%。4.3.22温升在额定运行条件下,待各元件热稳定后,储能变流器各部位的极限温升见表8。表8储能变流器各部位的极限温升单位:K部件和部位极限温升主电路半导体器件外壳温升和结温由产品技术条件或分类标准规定主电路半导体器件与导体的连接处裸铜:45有锡镀层:55有银镀层:70母线(非连接处):铜铝3525浪涌吸收器与主电路的电阻元件距外表面30mm出的空气:254.3.23噪声NB/T31016—201911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,储能变流器的噪声不应大于80dB。对于声压等级大于80dB的储能变流器,应该在其明显位置粘贴“听力损害”的警示标识,且说明书中给出减少听力损害的指导。4.3.24保护功能储能变流器应同时配置有硬件故障保护和软件保护,保护功能配置完善,保护范围交叉重叠,没有死区,能确保在各种故障情况下的系统安全。产品需具有如下保护功能:——交流进线相序错误保护;——极性反接保护——电网电压不平衡保护;——过电流保护;——过/欠压保护;——频率超范围保护;——电流直流分量超标保护;——冷却系统故障保护;——过温保护;——通讯故障保护;——防孤岛保护。4.3.25通讯功能储能变流器宜具备CAN/RS485、以太网通讯接口。其中,储能变流器与监控站级通信宜采用以太网通讯接口,宜支持MODBUS-TCP、DL/T860、PROFIBUS-DP通信协议;与电池管理系统通信宜采用CAN/RS485,宜支持CAN2.0B、MODBUS-TCP通信协议。4.3.26外壳防护等级——户内型:不低于IP20;——户外型:不低于IP54。4.3.27环境4.3.27.1低温性能在试验温度为工作环境温度下限且稳定后,产品应能正常启动运行,持续运行时间不应低于72h。4.3.27.2高温性能在试验温度为工作环境温度上限且稳定后,产品应能正常启动运行,持续运行时间不应低于72h。4.3.27.3耐湿热性能按GB/T2423.4进行试验后,测量其绝缘电阻,不应小于0.5MΩ。介质强度不应低于4.3.2.2规定的介质强度试验电压值的75%。4.3.28电磁兼容性能4.3.28.1静电放电抗扰度NB/T31016—201912储能变流器应能承受GB/T17626.2-2006中规定的试验等级为3级的静电放电抗扰度试验,试验结果应满足GB/T17626.2-2006第9条中规定的b)类要求。4.3.28.2电快速瞬变脉冲群抗扰度储能变流器应能承受GB/T17626.4-2008中规定的试验等级为3级的电快速瞬变脉冲群抗扰度试验,试验结果应满足GB/T17626.4-2008第9条中规定的b)类要求。4.3.28.3射频电磁场辐射抗扰度储能变流器应能承受GB/T17626.3-2016中规定的试验等级为3级的射频电磁场辐射抗扰度试验,试验结果应满足GB/T17626.3-2008第9条中规定的a)类要求。4.3.28.4浪涌(冲击)抗扰度储能变流器应能承受GB/T17626.5-2008中规定的试验等级为3级的浪涌(冲击)抗扰度试验,试验结果应满足GB/T17626.5-2008第9条中规定的b)类要求。4.3.28.5射频场感应的传导骚扰抗扰度储能变流器应能承受GB/T17626.6-2017中规定的试验等级为3级的射频场感应的传导骚扰抗扰度试验,试验结果应满足GB/T17626.6-2017第9条中规定的a)类要求。4.3.28.6工频磁场抗扰度储能变流器应能承受GB/T17626.8-2006中规定的试验等级为4级的工频磁场抗扰度试验,连续磁场试验结果应满足GB/T17626.8-2006第9条中规定的a)类要求,短时磁场试验结果应满足GB/T17626.8-2006第9条中规定的b)类要求。4.3.28.7电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度储能变流器应能承受GB/T17626.11-2006中规定的3类电磁环境的试验等级的电压暂将、短时中断抗扰度,同时应能承受70%电压试验等级的电压变化抗扰度。试验仅适用于控制和辅助电源回路(每相额定输入电流不超过16A)。试验过程中,储能变流器的性能或功能可暂时降低或丧失,试验结束后,可自行恢复正常。4.3.28.8阻尼振荡波抗扰度储能变流器应能承受GB/T17626.18-2016中规定的试验等级为3级的阻尼振荡波抗扰度试验,试验频率为100kHz和1MHz,试验结果应满足GB/T17626.18-2016第9条中规定的b)类要求。4.3.28.9发射要求正常工作的储能变流器的电磁发射应不超过GB17799.4规定的发射限值。5试验5.1试验平台储能变流器试验应在与实际工作等效的电气条件下进行,错误!未找到引用源。3给出了储能变流器性能指标试验的参考电路,部分保护功能的试验平台也可参照此电路。测试要求如下:NB/T31016—201913a)模拟电网应符合4.2.3规定;b)被测装置的直流输入源应为储能电池组或电池模拟器,直流源应至少能提供被测装置最大直流输入功率的1.5倍,且直流源的输出电压应与被测装置直流输入电压的工作范围相匹配,试验期间输出电压波动不应超过±5%;c)如果被测装置有指定的直流输入源,但该输入源不能提供试验中规定的装置的输出功率,应在输入电源能够提供的范围内进行测试。5.2仪器设备试验中使用的测量仪器、仪表、传感器的准确度不应低于0.2级(兆欧表除外),电流传感器的准确度不应低于0.2级,电量变送器的准确度不应低于0.5%,温度计的误差不应大于±1℃,测量仪器仪表应符合相关标准的规定。5.3试验方法5.3.1一般检查以目测方式检查储能变流器应符合4.3.1的规定。5.3.1.1电气连接检查使用万用表或较线器对各个电路的连接情况进行检查,是否存在不正确的连接,以及信号能够正确送达等静态特性是否能满足要求等进行检查,应符合4.3.1.2的要求。5.3.2绝缘试验试验应在4.2.2规定的正常试验大气条件下进行。5.3.2.1绝缘电阻试验方法按GB/T3859.1-2013,7.2.3.1中的规定,在主电路与地(外壳)之间试验时,根据储能变流器额定电压选取兆欧表的电压等级,测得的绝缘电阻应符合4.3.2.1的要求。5.3.2.2介质强度试验方法按GB/T3859.1-2013,7.2.2中的规定,在主电路与地(外壳)之间试验,所用耐压测试仪的试验电压等级根据储能变流器额定电压按表2选取,试验电压为50Hz正弦波,持续时间1min,无击穿闪络及元件损坏现象。注:当因电磁滤波元件的存在而无法施加交流试验电压时,也可以采用等效的直流试验电压,其值按表1试验电压的2倍选取。5.3.2.3电气间隙和爬电距离电气间隙和爬电距离的符合性应通过测量来检验,测量方法按GB/T7251.1的规定,测试结果应符合4.3.2.3的要求。5.3.3过载能力试验试验在电网侧进行,分别在并网和离网运行模式下,控制变流器输出110%的额定电流,历时10min,时间间隔不大于10min,试验循环次数为3次。变流器无损坏并能正常工作。5.3.4谐波和波形畸变试验NB/T31016—201914试验方法参照GB/T34133-2018中6.5.1的规定,测试结果应符合4.3.4的规定。5.3.5电网适应能力试验频率响应、电压响应试验方法参照GB/T34133-2018中6.7的规定,测试结果应符合4.3.5的规定。低电压穿越试验方法参照GB/T36548-2018中7.4的规定,测试结果应符合4.3.5.3的规定。高电压穿越试验方法参照GB/T36548-2018中7.5的规定,测试结果应符合4.3.5.4的规定。5.3.6效率试验试验方法参照GB/T34133-2018中6.3的规定,测定变流器的整流效率和逆变效率均应不低于94%。变流器的效率计算公式为:%100×输入有功功率输出有功功率=η...................................(1)5.3.7功率因数试验试验方法参照GB/T34133-2018中6.6.3的规定,测试结果应符合4.3.19的规定。5.3.8有功功率控制试验试验方法参照GB/T34133-2018中6.6.1的规定。5.3.9无功功率调节功能试验试验方法参照GB/T34133-2018中6.6.2的规定。5.3.10直流分量试验试验方法参照GB/T34133-2018中6.5.7的规定,测试结果应符合4.3.8的规定。5.3.11电压波动和闪变试验试验方法参照GB/T34133-2018中6.5.5的规定,测试结果应符合4.3.15的规定。5.3.12恒流充电稳流精度试验试验方法参照GB/T34133-2018中6.1.3.2的规定,测试结果应符合4.3.9的规定。5.3.13恒流充电电流纹波试验试验方法参照GB/T34133-2018中6.1.3.3的规定,测试结果应符合4.3.10的规定。5.3.14恒压充电稳压精度试验试验方法参照GB/T34133-2018中6.1.3.5的规定,测试结果应符合4.3.11的规定。5.3.15恒压充电电压纹波试验试验方法参照GB/T34133-2018中6.1.3.6的规定,测试结果应符合4.3.12的规定。5.3.16限压功能试验对储能电池组充电时,当储能变流器处于稳流充电状态并且电压最高的单体电压达到规定值时,充电电流应自动减小,使最高单体电池电压不应超过储能电池的规定限压值的±1%。NB/T31016—2019155.3.17限流功能试验对储能电池组充电时,当储能变流器处于稳压充电状态并且充电电流达到规定值时,应能立即进入限流状态,使充电电流不超过规定限流值的±2%。5.3.18充放电切换时间试验试验方法参照GB/T34133-2018中6.1.2的规定,测试结果应符合4.3.23的规定。5.3.19预充电功能试验模拟单体储能电池的电压低于最低允许电压时,储能变流器应采用预充电模式充电;当最低单体储能电池的电压上升到最低允许电压以上时,预充电过程结束,储能变流器应转入正常充电模式。5.3.20离网性能试验5.3.20.1电压偏差试验试验方法参照GB/T34133-2018中6.5.8的规定,测试结果应符合4.3.16.1的规定。5.3.20.2电压谐波总畸变率试验试验方法参照GB/T34133-2018中6.5.2的规定,测试结果应符合4.3.16.2的规定。5.3.20.3电压不平衡度试验试验方法参照GB/T34133-2018中6.5.6的规定,测试结果应符合4.3.16.3的规定。5.3.21温升试验试验方法参照GB/T3859.1-2013中7.4.2中的规定,测温元件可以使用温度计、热电偶、热敏元件、红外测温计或其它有效的方法。在额定运行条件下,各元件热稳定后,按表10测量温升,其温升在器件各自规定的范围之内。5.3.22噪声试验试验方法参照GB/T34133-2018中6.10.3的规定,测试结果应符合4.3.14的规定。5.3.23保护功能试验5.3.23.1相序错误保护试验当储能变流器发生电网侧相序接入错误时,应能可靠保护。相序错误通常发生在变流器投运前的调试阶段。试验时,通过电网侧三相电缆的相序交换接入启动试验,可以检验变流器是否具有相序错误保护功能,也可在电网侧的检测回路里设置错误故障来试验。5.3.23.2极性反接保护试验将储能变流器直流输入侧极性反接,启动储能变流器,其应能检测到极性反接故障并进行保护。5.3.23.3电网电压不平衡度保护试验试验在储能变流器未启动状态下进行,可以将电网侧交流端或电压检测电路设置成不平衡电压的方法来验证功能的有效性。NB/T31016—2019165.3.23.4过电流保护试验试验时,分别在电池侧和电网侧进行。可以通过施加大电流脉冲的方法来验证,也可以采用降低过电流保护限值的方法来验证,但应保证电流传感器等电路在预期的过电流保护范围内的有效性。注:过电流保护设定值由供货厂商确定,但其值应大于变流器最大过载电流。5.3.23.5过欠压保护试验试验时,分别在电池侧和电网侧进行。可以通过在控制电路检测端口上施加测试电压的方法来验证,应保证电压传感器等电路在预期的过欠压保护范围内的有效性。注:过欠压保护设定值由供货厂商确定,但其值应该大于变流器允许的正常工作电压范围。5.3.23.6频率超限保护试验试验时,在储能变流器交流侧进行。可以通过在控制电路检测端口上施加测试电压的方法来验证,应保证电压传感器等电路在预期的过欠频率保护范围内的有效性。注:过欠频率保护设定值由供货厂商确定,但其值应该大于变流器允许的正常工作频率范围。5.3.23.7直流分量超限保护试验试验时,在储能变流器交流侧进行。可以通过在控制电路检测端口上施加测试电流的方法来验证。5.3.23.8冷却系统故障保护试验时,可以通过设置冷却系统与变流器的工作状态开关信号(或通信数据)来模拟冷却系统故障进行检验。5.3.23.9过温保护试验时,可以通过模拟过温信号(即:将温度检测元件加热至预期的保护动作点),检验变流器的过温保护功能。5.3.23.10通讯故障告警试验在储能变流器未启动状态下进行,对于变流器与监控系统及电池管理系统(BMS)之间的通信,可以采用模拟的方法产生一通信故障,检验变流器应能可靠告警。5.3.23.11防孤岛效应保护试验数字示波器储能电池组/电池模拟器被测储能变流器RLCK2K1电网图3防孤岛效应保护试验平台图3给出了防孤岛效应保护试验平台,K1为被测储能变流器的网侧分离开关,K2为被测储能变流器的负载分离开关。负载采用可变RLC谐振电路,谐振频率为被测储能变流器的额定频率,其消耗的有功功率与被测储能变流器输出的有功功率相当。试验应在表9规定的条件下进行。NB/T31016—201917注:由于电网从储能变流器吸收有功功率和无功功率的不确定性,该项试验使用实际电网比模拟电网更具有说服力。表9防孤岛效应保护的试验条件条件被测储能变流器的输出功率PEUT被测储能变流器的输入电压a被测储能变流器跳闸设定值A100%额定交流输出功率>直流输入电压范围的90%制造商规定的电压和频率跳闸值B(50~66)%额定交流输出功率直流输入电压范围的50%±10%设定电压和频率跳闸值为额定值C(25~33)%额定交流输出功率<直流输入电压范围的10%设定电压和频率跳闸值为额定值a若直流输入电压范围为X~Y,则(直流输入电压范围的90%)=X+0.9(Y-X)。试验步骤如下:a)闭合K1,断开K2,启动储能变流器。通过调节直流输入源,使的输出功率PEUT等于额定交流输出功率,并测量输出的无功功率QEUT;b)使停机,断开K1;c)通过以下步骤调节RLC电路使得Qf=1.0±0.05;1)RLC电路消耗的感性无功满足关系式:QL=QfPEUT=1.0PEUT;2)接入电感L,使其消耗的无功等于QL;3)并入电容C,使其消耗的容性无功满足关系式:QC+QL=-QEUT;4)最后并入电阻R,使其消耗的有功等于PEUT;d)闭合K2接入RLC电路,闭合K1,启动,确认其输出功率符合步骤a)的规定。调节R、L、C,直到流过K1的基频电流小于稳态时额定输出电流的1%;e)断开K1,记录K1断开至输出电流下降并维持在额定输出电流的1%以下之间的时间;f)调节有功负载(电阻R)和任一无功负载(L或C)以获得表中阴影部分参数表示的负载不匹配状况;表中的参数表示的是偏差的百分比,符号表示的是图中流经开关K1的有功功率流和无功功率流的方向,正号表示功率流从储能变流器到电网;每次调节后,都应记录K1断开至储能变流器输出电流下降并维持在额定输出电流的1%以下之间的时间;若记录的时间有任何一项超过步骤e)中记录的时间,则表10中非阴影部分参数也应进行试验;对于试验条件B和C,调节任一无功负载(L或C),使之按表的规定每次变化1%。g)表中的参数表示的是图中流经开关K1的无功功率流的方向,正号表示功率流从储能变流器到电网;每次调节后,记录K1断开至储能变流器输出电流下降并维持在额定输出电流的1%以下之间的时间;若记录的时间呈持续上升趋势,则应继续以1%的增量扩大调节范围,直至记录的时间呈下降趋势;表10试验条件A情况下的负载不匹配状况试验中负载消耗的有功功率、无功功率与额定值的偏差百分比(%)-10,+10-5,+100,+10+5+10,+10-10,+5-5,+50,+5+5,+5+10,+5-10,0-5,0+5,0+10,0NB/T31016—201918-10,-5-5,-50,-5+5,-5+10,-5-10,-10-5,-100,-10+5,-10+10,-10表11试验条件B和试验条件C情况下的负载不匹配状况试验中负载消耗的有功功率、无功功率与额定值的偏差百分比(%)0,-50,-40,-30,-20,-10,10,20,30,40,55.3.24通讯功能试验试验可在无载下进行,按4.3.20要求,储能变流器能与监控系统及电池管理系统进行通讯,验证其长期(2h以上)通信的可靠性。5.3.25外壳防护等级试验应按GB/T4208中规定的方法进行试验,外壳防护等级应满足4.3.26的规定。5.3.26环境试验5.3.26.1低温试验试验方法按GB/T2423.1中试验A进行。产品无包装,在4.2.1规定的下限工作温度的条件下,通电加额定负载保持72h,在标准大气条件下恢复2h后,储能变流器应能正常工作。5.3.26.2高温试验试验方法按GB/T2423.2中试验B进行。产品无包装,在4.2.1规定的上限工作温度条件下,通电加额定负载保持72h,在标准大气条件下恢复2h后,储能变流器应能正常工作。5.3.26.3耐湿热性能试验产品应能承受GB/T2423.4规定的交变湿热试验。试验温度为低温:25℃±3℃,高温:40℃±2℃,相对湿度为(93±3)%,试验持续时间为两周期(48h)的条件下。在试验结束前2h内,用直流兆欧表,试验电压按照表1的规定进行,测量其绝缘电阻,不应小于0.5MΩ。介质强度不应低于4.3.2.2规定的介质强度试验电压值的75%。5.3.27电磁兼容试验NB/T31016—2019195.3.27.1静电放电抗扰度试验按GB/T17626.2-2006中规定的试验布置和试验程序进行试验,放电电压应逐级施加,放电部位为操作人员易触碰部位。5.3.27.2电快速瞬变脉冲群抗扰度试验按GB/T17626.4-2008中规定的试验布置和试验程序进行试验,测试端口为直流、交流、远程通信端口。5.3.27.3射频电磁场辐射抗扰度试验按GB/T17626.3-2016中规定的试验布置和试验程序进行试验,测试部位为整机四个侧面。5.3.27.4浪涌(冲击)抗扰度试验按GB/T17626.5-2008中规定的试验布置和试验程序进行试验,脉冲电压逐级施加,测试端口为直流、交流、远程通信端口。5.3.27.5射频场感应的传导骚扰抗扰度试验按GB/T17626.6-2017中规定的试验布置和试验程序进行试验,测试端口为直流、交流、远程通信端口。5.3.27.6工频磁场抗扰度试验按GB/T17626.8-2006中规定的试验布置和试验程序进行试验,测试端口为变流器整机。5.3.27.7电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度试验按GB/T17626.11-2008中规定的试验布置和试验程序进行试验,测试端口控制电源或辅助电源(每相额定输入电流不超过16A)。5.3.27.8阻尼振荡波抗扰度试验按GB/T17626.18-2016中规定的试验布置和试验程序进行试验,测试端口为交流、远程通信端口。5.3.27.9发射要求试验按GB/T9254-2008中规定试验布置和试验程序进行试验,传导测试端口为直流/交流电源、通信端口。6检验规则6.1类型6.1.1型式试验当有下列情况之一时,应进行型式试验:a)新产品鉴定时;b)正式生产后,结构、材料、工艺有较大改变,足以影响产品性能时;c)批量生产的产品,每隔5年进行一次型式试验;NB/T31016—201920d)产品长期停产后恢复生产时;e)国家质量监督机构提出进行型式试验的要求时。6.1.1.1抽样方法进行型式试验的样品,应在经过出厂试验合格后的一批中抽样,抽样的数量应不少于两台。6.1.1.2判定规则型式试验应符合产品的技术规定,全部合格则判定为合格;任有一项不合格,则判定该产品不合格,产品经型式试验不合格,则该产品应停产,直至查明并消除造成不合格的原因,再次进行型式试验合格后方能恢复生产。6.1.2出厂试验每台产品都应进行出厂试验。一台中有一项性能不符合要求,即为不合格,允许返修后复试,复试一次仍不合格,则为试验不合格。试验合格后,填写试验记录并且出具合格证方能出厂。6.2试验项目表2储能变流器试验项目试验名称型式试验出厂试验技术要求条款试验方法并网型离网型并/离网型一般检查√√√√4.3.15.3.1绝缘√√√√4.3.25.3.2过载能力√√√√4.3.35.3.3谐波和波形畸变√√—4.3.45.3.4电网适应能力√√—4.3.55.3.5效率√√√—4.3.65.3.6功率因数√√—4.3.75.3.7有功功率控制√√—4.3.85.3.8无功功率调节功能√√—4.3.95.3.9直流分量√√—4.3.105.3.10电压波动和闪变√√—4.3.115.3.11恒流充电稳流精度√√—4.3.125.3.12恒流充电电流纹波√√—4.3.135.3.13恒压充电稳压精度√√—4.3.145.3.14恒压充电电压纹波√√—4.3.155.3.15限压功能√√—4.3.165.3.16限流功能√√—4.3.175.3.17充放电切换时间√√—4.3.185.3.18预充电功能√√—4.3.195.3.19虚拟同步机功能√√—4.3.20—离网性能√√—4.3.215.3.20温升√√√—4.3.225.3.21噪声√√√—4.3.235.3.22NB/T31016—201921保护功能√√√—4.3.245.3.23通讯功能√√√—4.3.255.3.24外壳防护等级√√√—4.3.265.3.25环境√√√—4.3.275.3.26电磁兼容性能√√√—4.3.285.3.277标志、标签和使用说明书7.1标志和标签7.1.1产品标志储能变流器的适当位置应有铭牌。铭牌内容如下:a)产品名称;b)产品型号;c)技术参数:——额定容量;——电网侧额定电流(A);——电压工作范围(V);——频率工作范围(Hz);——防护等级;——制造依据(标准号);d)出厂编号;e)制造日期;f)制造厂名。7.2使用说明书产品使用说明书一般应提供以下信息:a)产品型号及名称;b)主要用途及适用范围;c)使用条件;d)产品主要特点;e)产品原理、结构及工作特性;f)主要性能及技术参数;g)安装、接线、调试方法;h)运行前的准备及操作方法;i)软件的安装、操作及维护;j)故障分析及排除方法;k)产品接口、附件及配套情况;l)运输及贮存;m)开箱及检查;n)质量保证及服务o)附图:1)外形图、安装孔、开孔图;NB/T31016—2019222)原理接线图。8包装、贮存和运输8.1包装8.1.1随同产品供应的技术文件供应的技术文件包括:a)装箱清单;b)产品使用维护说明书;c)安装说明书;d)产品质量合格证;e)电气接线图;f)电气原理图;g)出厂检验记录。8.1.2产品包装产品包装应符合GB/T13384-2008的规定。8.2贮存包装好的产品应贮存在-25℃~+55℃,相对湿度不大于80%,周围空气中不含有腐蚀性、火灾及爆炸性物质的室内。产品运到工地后,应按制造厂规定贮存,长期存放时应按产品技术条件进行维护。8.3运输包装好的户内使用的产品在运输过程中的温度为-40℃~+55℃;相对湿度不大于95%。产品在运输过程中,不应有剧烈振动、撞击和倒置。某些部件对运输由特殊要求时应注明,以便运输时采取措施。_________________________________

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