20MWp光伏电站系统现场交接试验内容

1/18[20MWp光伏电站竣工系列方案]光伏电站系统现场交接试验总则光伏电站并网试验应从电站的安全与保护、电能质量、监控及通信、电站设备性能等几个方面进行试验。光伏电站并网试验分调试阶段试验和试运行阶段试验两部分；根据试验现场的可操作性又分为常规项目和特殊项目两类；光伏电站商业运行前应完成本规范要求的所有试验项目（详见附录A），特殊项目试验可根据电站实际情况协商确定。各项试验均应满足下述相关项目的试验要求。逆变器、光伏组件、升压变等主要设备在改造或更换后，应重新对其性能进行相关的试验。试验项目和试验方法1.一般性检查和测试1）并网光伏电站电气接线及并网点检查：并网光伏电站的电气接线及并网方式应符合浙江省电力公司《光伏电站接入电网技术应用细则（试行）》第4条的要求。并网点应设置易于操作、可闭锁且具有明显断开点的并网总断路器；连接光伏电站和电网的专用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。2）主要设备检查：逆变器、连接电缆、主回路开关及升压变等设备应具有产品合格证和随带的技术文件，实行生产许可证和安全认证制度的产品，有许可证编号和安全认证标志。检查外观应有铭牌，器件无缺损和异常，涂层完整。3）防雷接地装置检查：光伏电站和并网点设备的防雷接地装置设计与建设应满足GB50057-2004《建筑物防雷设计规范》中防雷措施的相关规定。4）计量装置检查：每个计量点均应装设电能计量装置，其设备配置和技术要求符合DL/T448《电能计量装置技术管理规程》以及相关标准、规程要求。电能表采用静止式多功能电能表，技术性能符合GB/T17883《0.2S和0.5S级静止式交流有功电度表》和DL/T614《多功能电能表》的要求。电能表至少应具备双向有功和四象限无功计量功能、事件记录功能；配有标准通信接口，具备本地通信和通过电能信息采集终端远程通信的功能；电能表通信协议符合DL/T645《多功能电能表通信协议》。采集信息应接入电网调度机构的电能信息采集系统。大型和中型光伏电站的同一计量点应安装同型号、同规格、准确度相同的主、副电能表各一套。主、副表应有明确标志。电能计量装置应经计量检定合格。5）大型光伏电站中应装设专用故障录波装置。故障录波装置应记录故障前10秒到故障后60秒的情况。故障录波装置应该包括必要数量的通道。光伏电站并网点交流电压、电流信号需要接入光伏电站的故障录波装置。保护动作信号、电能质量监测装置触发输出信号可接入故障录波装置的外部触发节点。2/186）校验汇流箱连接至逆变器的电缆极性应正常。7）配电柜及各路交直流电缆绝缘测试值均正常。8）测试汇流箱内各分路的开路电压均正常，同一汇流箱内各分路的开路电压相对偏差在1%内。2.绝缘电阻及绝缘强度2.1绝缘电阻测量试验条件：光伏电站电缆外观检查正常，光伏电站与光伏组件及电网间的电气连接应断开。主要试验设备：量程大于1000V的兆欧表，准确度应不低于10级。试验要求：光伏电站逆变器的输入回路对地、输出回路对地以及输入回路与输出回路间的绝缘电阻值应不小于1MΩ。试验方法：用兆欧表以1000V档试验电压进行绝缘电阻值的测量，每个部位测量3次。试验前对设备电容量较大者(如含电缆、大中型变压器和电容器等)应充分放电(不少于5min)，放电时应用绝缘棒等工具进行，不得用手碰触放电导线。2.2绝缘强度试验试验条件：测量绝缘电阻合格后，才能进行绝缘强度试验。主要试验设备：工频耐压测试仪试验电压量程应满足试验要求，漏电流大于20mA时能保护跳闸。试验要求：光伏电站逆变器的输入回路对地、输出回路对地以及输入回路对输出回路施加试验电压时应不发生击穿闪络现象，且漏电流20mA，绝缘强度要求见表1。启动前验证绝缘强度的试验电压应按表1值的75%进行。表1绝缘强度要求额定电压ＵN绝缘水平ＵN≤250V1500V250V＜ＵN≤500V2000VＵN＞500V2ＵN＋1000V注1：不带隔离变压器的逆变器不需要进行输入电路对输出电路的绝缘强度试验。试验方法：对相关部位施加试验电压，试验电压从零开始调压，缓慢上升至规定值后，持续加压1min。3.保护性能3.1电压异常时的响应特性3/18试验条件：光伏电站各项设备已调试合格，能够进行并网试验。主要试验设备：大功率调压试验变压器，容量应达3倍及以上光伏电源的容量；波形记录仪，采样频率100kHz及以上。试验要求：1）小型并网光伏电站。交流侧电压超出表2规定的正常电压范围时，应在规定时间内停止向电网送电。此要求适用于多相系统中的任何一相。表2小型光伏电站在电网电压异常的响应要求交流侧电压最大分闸时间*U0.5UN0.1s50%UNU85%UN2.0s85%UNU110%UN连续运行110%UNU135%UN2.0s135%UNU0.05s注1：UN为光伏电站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逆变器停止向电网送电的时间。2）大型和中型光伏电站。应具备一定的耐受电压异常的能力，避免在电网电压异常时解列，引起电网电源的损失。当并网点电压在图1电压轮廓线及以上的区域内时，光伏电站必须保证不间断并网运行；并网点电压在图中电压轮廓线以下时，允许光伏电站停止向电网电网送电。图1中，UL0为正常运行的最低电压限值，一般取0.9倍额定电压。UL1为需要耐受的电压下限，T1为电压跌落到UL1时需要保持并网的时间，T2为电压跌落到UL0时需要保持并网的时间。UL1、T1、T2数值的确定需考虑保护和重合闸动作时间等实际情况。推荐UL1设定为0.2倍额定电压，T1设定为1s、T2设定为3s。4/18图1大型和中型光伏电站的低电压耐受能力要求试验方法：利用调压试验变压器作为光伏电站交流输入电源，按试验要求调节不同的输入电压值，以录波器记录光伏电站交流侧电压的波形变化，分析光伏电站的电压响应特性。若试验变压器不能满足大容量光伏电站试验要求时，可分别对组成光伏电站的各台光伏逆变器进行试验。3.2频率异常时的响应特性试验条件：光伏电站各项设备已调试合格，能够进行并网试验。主要试验设备：大功率调频试验变压器，容量应达3倍及以上光伏电源的容量；波形记录仪，采样频率100kHz及以上。试验要求：1）小型光伏电站。当并网点频率超过49.5~50.2Hz范围时，应在0.2s内停止向电网线路送电。2）大型和中型光伏电站。应具备一定的耐受系统频率异常的能力，应能够在表3所示电网频率偏离下运行：表3大型和中型光伏电站在电网频率异常时的运行时间要求频率范围运行要求低于48Hz根据光伏电站逆变器允许运行的最低频率或电网要求而定48Hz~49.5Hz每次低于49.5Hz时要求至少能运行10min49.5Hz~50.2Hz连续运行50.2Hz~50.5Hz每次频率高于50.2Hz时，光伏电站应具备能够连续运行2min的能力，但同时具备0.2s内停止向电网送电的能力，实际运行时间由电网调度机构决定；此时不允许处于停运状态的光伏电站并网高于50.5Hz在0.2s内停止向电网线路送电，且不允许处于停运状态的光伏电站并网试验方法：利用调频试验变压器提供光伏电站交流输入电源，按试验要求调节不同的输入电压频率值，采用录波器记录光伏电站交流侧电压的波形变化，分析逆变器是否分闸及分闸时间。若试验变压器不能满5/18足大容量光伏电站试验要求时，可分别对组成光伏电站的各台光伏逆变器进行试验。3.3恢复并网保护试验条件：在5.3.1及5.3.2试验项目后进行。主要试验设备：大功率调压及调频试验变压器，容量应达3倍及以上光伏电源的容量；波形记录仪，采样频率100kHz及以上。试验要求：电网发生扰动后，在电网电压和频率恢复正常范围之前光伏电站不允许并网。电网电压、频率恢复正常后，光伏电站需要经过一个可调的延时时间（或固定延时5min）后才能重新并网，这个延时一般为20s到5min，取决于并入电网的要求。试验方法：光伏电站处于待启动状态，调节试验变压器电压或频率值，采用录波器记录光伏电站输出电压及电流波形。测试当电压及频率处于异常状态时，光伏电站是否重新并网；在电网电压和频率恢复到正常范围后，测录光伏电站的自动并网时间。若试验变压器不能满足大容量光伏电站试验要求时，可分别对组成光伏电站的各台光伏逆变器进行试验。3.4过流与短路保护试验条件：光伏电站各项设备已调试合格，能够进行并网试验。主要试验设备：试验电流容量应满足试验要求的可调电阻。试验要求：在120％倍额定电流以下，光伏电站连续可靠工作时间应不小于1分钟；在120%~150%额定电流内，光伏电站连续可靠工作时间应不小于10秒。电网侧发生短路时，光伏电站各逆变器向电网输出的短路电流应不大于额定电流的150%，并在0.1s以内将光伏电站与电网断开，同时发出警示信号。故障排除后，逆变器应能正常工作。试验方法：分别对组成光伏电站的各逆变器设备进行模拟过流及短路试验。在逆变器交流输入端并接入试验回路，通过调节电阻值改变试验电流。录波器记录逆变器交流侧电流的幅值变化，分析逆变器分闸情况及分闸时间。3.5防孤岛效应试验条件：光伏电站各项设备已调试合格，能够进行并网试验。天气为晴天或少云，无恶劣的气候现象。主要试验设备：孤岛试验匹配负载。6/18试验要求：对于非计划孤岛，应具有以下保护性能：1）不匹配负载情况下的防孤岛效应保护特性：若逆变器并入的电网供电中断，且发生下列情况之一时，逆变器应在2s内停止向电网供电，同时发出警示信号：a)负载需求的有功功率与逆变器输出的有功功率至少有50%的不匹配（即负载需求的有功小于逆变器输出有功的50%，或负载需求的有功大于逆变器输出有功的150%）；b)负载功率因数小于0.95（滞后或超前）。2）匹配负载情况下的防孤岛效应保护特性：负载需求的有功功率与逆变器输出有功功率的不匹配率小于50%且负载功率因数大于0.95（滞后或超前）时，只要负载品质因数fQ2.5，逆变器应在2s内停止向电网供电，同时发出警示信号。试验方法：光伏电站输出外接孤岛试验负载，分别进行不匹配负载及匹配负载情况下防孤岛效应保护特性的测试。应在光伏电站输出功率大于安装容量50%的工况下进行试验，采用录波器测录光伏电站在并网开关动作前后的电流、电压波形，并确定并网开关断开至光伏电站输出关断的时间。光伏电站如由多台集中式并网逆变器组成，应针对各台逆变器分别进行测试。3.6防反放电保护试验条件：光伏电站各项设备处于正常连接状态。主要试验设备：交流电压表及交直流电流钳，准确度不低于0.5级。试验要求：当光伏电站逆变器直流侧输入电压低于允许工作电压范围或逆变器关机时，逆变器直流侧应无反向电流流过。试验方法：在光伏电站逆变器处于非工作状态或关机状态时，测量逆变器直流侧交流电压及交直流电流。3.7并网断路器保护试验条件：并网总断路器已安装完成，试验时光伏电站处于非并网状态。主要试验设备：保护测试仪。试验要求：并网总断路器应限制光伏电站输出短路电流，保护光伏电站内部交流设备，防止出现内部短路越级跳电网开关。试验方法：采用保护测试仪校验并网总断路器配置的各速断/过流保护动作值。7/183.8升压变保护试验条件：光伏电站中压或高压并网（并网点电压≥10千伏），本体保护、差动/电流速断等已安装完成，试验时光伏电站处于非并网状态。主要试验设备：保护测试仪。试验要求：升压变压器应配置本体保护、差动/电流速断保护作为主保护，保护瞬时应跳开变压器各侧的断路器。升压变压器宜配置过电流保护或复合电压闭锁过电流保护作为后备保护，保护带延时跳开相应的断路器。试验方法：采用保护测试仪校验本体保护、差动/电流速断主保护、及过电流保护或复合电压闭锁过电流后备保护的动作值。3.9电网侧保护试验条件：保护装置已安装完成，试验时光伏电站处于非并网状态。主要试验设备：保护测试仪。试验要求：光伏电站采用专线接入公用电网，电网侧应配置一套线路保护。110千伏并网线路保护一般配置光纤电流差动保护。35千伏并网线路一般配置距离保护，系统有稳定要求或短线路整定配合困难时，应装设光纤