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| 标准编号 | GB/Z 17625.15-2017 (GB/Z17625.15-2017) | | 中文名称 | 电磁兼容 限值 低压电网中分布式发电系统低频电磁抗扰度和发射要求的评估 | | 英文名称 | Electromagnetic compatibility -- Limits -- Assessment of low frequency electromagnetic immunity and emission requirements for dispersed generation systems in LV network | | 行业 | 国家标准 | | 中标分类 | L06 | | 国际标准分类 | 33.100.10 | | 字数估计 | 38,364 | | 发布日期 | 2017-11-01 | | 实施日期 | 2018-05-01 | | 标准依据 | 国家标准公告2017年第29号 | | 发布机构 | 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会 | GB/Z 17625.15-2017: 电磁兼容 限值 低压电网中分布式发电系统低频电磁抗扰度和发射要求的评估
GB/Z 17625.15-2017 英文名称: Electromagnetic compatibility -- Limits -- Assessment of low frequency electromagnetic immunity and emission requirements for dispersed generation systems in LV network
1 范围
GB 17625的本部分对每相电流不大于75A的单相和多相分布式发电系统(特别是连接到低压公
共供电网络的换流器)现有的国家标准与国际标准进行评估,以此作为出发点,为最终确定电磁兼容要
求和试验条件铺平道路。本部分仅限于频率不高于9kHz的电磁兼容问题(抗扰度和发射),不包括发
电机接入电网的其他方面内容。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 2900.50-2008 电工术语 发电、输电及配电通用术语(IEC 60050-601:1985,MOD)
GB/T 4365-2003 电工术语 电磁兼容(IEC 60050-161:1990及 Amd.1-1997、Amd.2-1998,
IDT)
GB 17625.1-2012 电磁兼容 限值 谐波电流发射限值(设备每相输入电流≤16A)
(IEC 61000-3-2:2009,IDT)
GB/T 17625.2-2007 电磁兼容 限值 对每相额定电流≤16A且无条件接入的设备在公用低
压供电系统中产生的电压变化、电压波动和闪烁的限制(IEC 61000-3-3:2005,IDT)
GB/Z 17625.6-2003 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
谐波电流的限制(IEC 61000-3-4:1998,IDT)
GB/Z 17625.3-2000 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 (IEC 61000-3-5:1994,IDT)
GB/Z 17625.4-2000 电磁兼容 限值 畸变装置与中压、高压和超高压电力系统连接的发射限
值评估(IEC/T R61000-3-6:1996,IDT)
GB/T 17625.7-2013 电磁兼容 限值 对额定电流≤75A且有条件接入的设备在公用低压供
电系统中产生的电压变化、电压波动和闪烁的限制(IEC 61000-3-11:2000,IDT)
GB/T 17626.7-2008 电磁兼容 试验和测量技术 供电系统及所连设备谐波、谐间波的测量和
测量仪器导则(IEC 61000-4-7:2002,IDT)
GB/T 17626.11-2008 电磁兼容 试验和测量技术 电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度
试验(IEC 61000-4-11:2004,IDT)
GB/T 17626.13-2006 电磁兼容 试验和测量技术 交流电源端口谐波、谐间波及电网信号的
低频抗扰度试验(IEC 61000-4-13:2002,IDT)
GB/T 17626.15-2011 电磁兼容 试验和测量技术 闪烁仪功能和设计规范(IEC 61000-4-15:
2003,IDT)
3 术语和定义
GB/T 2900.50-2008和GB/T 4365-2003界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
电磁兼容性(EMC)
设备或系统在其电磁环境中能正常工作,且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的
能力。
3.2
分布式发电
嵌入式发电
分散式发电
多种电源接入到配电系统的发电方式。
3.3
电流源型逆变器
恒电流源逆变器(逆变器作为外加电流源工作)。
3.4
电压源型逆变器
电流控制的恒电压源逆变器(逆变器作为外加电压源工作)。
4 总则
本部分适用于DG以及主要关注的几种低频电磁发射和抗骚扰要求的关键评估。
本部分是为了获得连接到低压电力系统潜在骚扰装置适当的EMC限值和试验条件经验的初步建议。
本部分关注DG引起的发射(主要是谐波和间谐波,直流发射闪变,快速电压变化和波动),以及公
共电网中经常生的抗扰度现象(电压暂降和短时中断,频率变化,谐波和间谐波)。
此外,一直在努力利用现有的发射和抗扰度标准,包括试验设置和在用的试验设备。
现有的标准与DG设备的需求相结合,提供它们自己的两类发射试验定义:
---“产品试验”;
---“系统试验”。
采用这两种试验方法,认为可以同时满足DSO和DG制造商的要求,并使最高达75A的DG设备
连接至典型的电网条件下能可靠运行。应当注意,虽然主要是发射试验,也在一定程度上涉及DG对公
共电网中经常发生事件的抗扰度。
目前,DG设备通用设计中不涉及电流或电压畸变的补偿,但可评估将来开发的可能性。这类展望
不包括在本部分中,但在本部分中介绍的系统试验方法可以用于评估补偿性能。
发射和抗扰度试验的设计目的是为了确保DG设备连接到电网时,可在EMC环境中符合预期地
合理运行。
5 分布式发电机的分类
5.1 概述
相较于其他类型的发电机而言,本部分对以下不同发电系统简述的目的是为了强调连接到电网中
的静态供电的特性。
与电力系统相连的发电系统类型主要有3种,包括:
---感应(异步)发电机;
---同步发电机;
---静态功率转换器。
每种类型在同步装置、保护功能、启动操作、电气运行特性都有其典型特征。发电厂的一次能源可
以是内部或外部燃烧、风能、燃料电池、电化学蓄电池、飞轮储能系统、小型水力发电和光伏电池。
本部分对电流型、电压型逆变器均进行了陈述。虽然从拓扑学上讲,大多数的分布式能源逆变器都
能被视为电压型逆变器,但从集成网络的观点看,它们是以电流源控制策略的形式工作。
这意味着,通常假设将DG连接点的线路电压视为恒定,则所需的输入功率是通过控制逆变器的输
入电流来获得。
5.2 感应(异步)发电机
异步发电机的工作原理与交流异步电动机相同,只是在正常运行时,其旋转速度略大于电力系统的
同步转速。异步发电机通常只用于与其他电源(例如公共系统)并列运行的发电厂中。
异步发电机从定子获得励磁电流,使得它们从电网消耗无功功率,这会造成电网的电压降低、配电
网损耗增大。在系统网损和电压暂降非常明显的情况下,有必要根据规定修正异步发电机的功率因数。
由于故障期间励磁电压崩溃,异步发电机不能长时间对线路末端维持可观的故障电流。反而,它们
会在很短的时间内输入大量的电流对电网造成冲击。由于异步发电机具有上述特征,它的保护和接口
与同步发电机有些不同。
5.3 同步发电机
同步发电机(作为电压源)是一种旋转能量转换器,能够作为独立电源运行(可独立运行于任何电
源)。如果能够正确与电源同步,并采取合适的保护/控制措施,则它们也可以和其他电源并列运行(如
公共电网系统)。
同步发电机的特性之一是其具有完整的励磁系统,而励磁控制使其能够作为独立电源运行。这对
DG装置尤其有用,这样既可以给单机系统独立供电,也可以并网运行。但这些设备需要额外的防孤岛
保护。
此外,不同于异步发电机,同步发电机在并网操作时需要与电网精确同步。这意味着将客户的断路
器接口和主网连接的瞬间,应匹配频率、相位角、电压峰值,使其严格控制在误差允许范围内,以避免损
坏或者影响发电机或电网其他设备。
控制发电机的负荷是为了维持同步。如果发电机失步而且没有及时从电网脱离,则可能发生设备
损坏或电能质量问题。
由于同步发电机的励磁系统特性,它比异步发电机能够维持更长时间的故障电流(假设各自提供励
磁源)。因此,同步发电机的故障保护比异步发电机更为苛刻。
5.4 静态功率转换器
静态功率转换器(逆变器)是直流电源、可变频交流电源和电网配电系统的接口。发电系统中采用
逆变器的例子有:光伏阵列、燃料电池、蓄电池储能系统、一些类型的微型燃气轮机和风力发电机。
不同于异步电机和同步电机利用旋转线圈和电磁场将机械能转化为电能的原理,逆变器一般采用
电力电子器件将一种电能形式转化为另一种电能形式(如把直流转化为交流),比较典型的是其由内部
的电子电路来控制和保护。当其内部控制器一旦发现电压、电流、频率偏差超出允许的最大值时,就会迅速切断输入系统的电能。其同样控制着同步系统和启动过程。
虽然大多数与电网并列运行的小型转换单元可以完全依赖其内部保护功能,但是大型的、特殊的换
流单元也需要外部的控制/保护装置。
逆变器和旋转电机有诸多不同。例如,逆变器没有移动或旋转部件,其利用半导体器件的开关从能
量源合成交变波形。此外,由于半导体开关设备的快速响应能力,一旦控制保护方案判定需要中断能量
流动,则逆变器通常能够比旋转电机更快地停止供电。
6 分布式发电电磁兼容性(EMC)要求的调查
对分布式发电装置的试验和认证(鉴定),以确保其与电力网和其他负荷设备联网的兼容性、可靠性
要求,使得诸如IEEE、EPRI、UL、CIGRE和CIRED这样的研究机构增加了对这个问题的调查,以找到
可广泛接受的操作指南或标准。
在电力需求整合可再生能源和分布式能源发电的国际电磁兼容性标准框架下,越来越需要制定通
用的电磁兼容性标准。
不同国家最常用的规范和发射标准参见表B.1。
本部分提及的发射试验来自于现行的标准,关于EMC低频抗扰度的数据不足以用一专门的表格
来表述。
7 推荐的电磁兼容......
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