低电压穿越规范
光伏逆变器低电压穿越标准
光伏逆变器低电压穿越标准摘要：一、光伏逆变器概述二、低电压穿越标准简介三、光伏逆变器检测项目及检测标准四、光伏逆变器市场概况五、总结正文：一、光伏逆变器概述光伏逆变器是一种电力电子设备，用于将太阳能电池板（光伏组件）所产生的直流电（dc）转换为可供家庭、商业或工业用电的交流电（ac）。
它将太阳能电池板产生的电能从太阳能电池板中提取出来，并将其转换成我们可以使用的电能。
逆变器还负责最大限度地提高太阳能电池板的功率输出，并确保其长期稳定运行。
它是太阳能发电系统中不可或缺的组成部分之一。
二、低电压穿越标准简介低电压穿越（Low Voltage Ride Through，简称LVRT）是光伏逆变器等电力电子设备需要具备的一项重要功能。
由于电力电子设备发电时没有转动惯量，电网会要求这些设备具备低电压穿越功能。
以光伏并网为例，当光伏逆变器并网发电时，如果电网电压突然跌落（例如从380V 跌落到200V），如果这时逆变器没有LVRT 功能，逆变器会因为市电不在其并网范围内而瞬间脱网，给电网带来压力。
具备LVRT 功能的逆变器则能短时并网，甚至能向电网提供一定的无功功率。
三、光伏逆变器检测项目及检测标准光伏逆变器的检测项目和检测标准主要包括以下几个方面：1.电能质量：检测光伏逆变器的电能质量，确保其符合相关标准要求。
2.有功无功控制：检测光伏逆变器的有功和无功控制能力，确保其在各种工况下能正常工作。
3.低电压穿越：检测光伏逆变器在低电压条件下的穿越能力，确保其不会因为电网电压跌落而脱网。
4.电压频率适应性：检测光伏逆变器在不同电压和频率下的工作稳定性，确保其能在各种工况下正常运行。
四、光伏逆变器市场概况光伏逆变器市场主要以集中式逆变器和组串式逆变器为主，其中组串式逆变器占据市场主导地位。
据IHS Markit 数据测算，2021 年全球组串式逆变器市场占比为70.7%；根据中国光伏行业协会发布的《中国光伏产业发展路线图（2021 年版）》，2021 年我国组串式逆变器市场占有率为69.6%。
风机低电压穿越标准
风机低电压穿越标准风机低电压穿越标准是风力发电系统中重要的技术要求和规范，旨在确保风力发电机组在电网故障或电压跌落时能够安全、稳定地运行。
下面将详细介绍风机低电压穿越标准的定义、目的、实现方法和实际应用。
一、定义风机低电压穿越标准是指风力发电机组在电网电压跌落时，能够保持并网运行，并且不发生停机或脱网等异常情况的能力要求。
在风力发电系统中，由于风速的不稳定性和电网的复杂性，经常会出现电网电压跌落的情况。
如果风力发电机组不能在低电压情况下保持稳定运行，将会对电网的稳定性和电力系统的可靠性造成严重影响。
因此，风机低电压穿越标准是衡量风力发电机组性能的重要指标之一。
二、目的风机低电压穿越标准的目的是为了确保风力发电机组在电网故障或电压跌落时能够持续供电，减少对电网的冲击和影响，同时避免风力发电机组的停机和脱网等情况发生，提高电力系统的可靠性和稳定性。
此外，风机低电压穿越标准还有助于保护风力发电机组的设备和部件，延长其使用寿命。
三、实现方法为了满足风机低电压穿越标准的要求，需要在风力发电机组的控制系统和结构设计等方面进行优化和完善。
以下是实现风机低电压穿越的常用方法：1.控制系统优化：通过对风力发电机组的控制系统进行优化，可以提高其在低电压情况下的运行稳定性。
例如，可以采用矢量控制方法，通过调节励磁电流来控制发电机的输出电压，使其在低电压情况下保持稳定运行。
2.增加储能装置：在风力发电机组中增加储能装置，如超级电容器、飞轮储能等，可以在电网故障或电压跌落时提供一定的电能支持，保证风力发电机组的正常运行。
3.采用变换器技术：通过采用变换器技术，可以实现对发电机输出电压的稳定控制，使其在低电压情况下保持稳定运行。
常用的变换器包括DC/DC变换器和AC/DC变换器等。
4.加强电网支撑：加强电网的支撑能力，提高电网的稳定性，可以有效降低电网故障和电压跌落的发生率，从而减少对风力发电机组的冲击和影响。
四、实际应用风机低电压穿越标准在实际应用中具有重要的意义和作用。
低电压穿越技术规范书
低电压穿越技术规范书1 总则1.1低电压穿越技术规范书适用于光伏发电站并网验收、风电场接入并网验收、光伏逆变器型式试验、风力发电机组的低电压穿越检测平台，包括主要设备及其辅助设备的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。
1.2低电压穿越技术规范书要求该检测平台能够同时满足现场安装在风电场的单台风电机组低电压穿越能力检测，满足光伏发电站并网接入验收的低电压穿越能力检测，满足光伏逆变器与风电发电机组的型式试验的低电压穿越试验检测。
1.3低电压穿越技术规范书所提出的是最低限度的技术要求,并未对一切技术细节做出规定,也未充分引述有关标准和规范的条文。
供方应保证提供符合本规范书和工业标准的优质产品。
2 低电压穿越技术使用条件2.1低电压穿越技术环境条件a) 户外环境温度要求：－40℃~ 50℃；b) 户外环境湿度要求：0~90% ；c) 海拔高度：0~2000米（如果超过2000米，需要提前说明）。
2.2安装方式：标准海运集装箱内固定式安装。
2.3储存条件a）环境温度－50℃～50℃；b）相对湿度0～95% 。
2.4低电压穿越技术工作条件a) 环境温度－40 ºC～40ºC；b) 相对湿度10%～90%，无凝露。
2.5低电压穿越技术电力系统条件a) 电网电压最高额定值为35kV，电压运行范围为31.5kV~40.5kV；同时也可以同时满足10kV\20kV电网电压的试验检测。
b) 电网频率允许范围：48~52Hz；c) 电网三相电压不平衡度：<= 4%；d) 电网电压总谐波畸变率：<= 5%。
2.6负载条件负载包括直驱或双馈式等风力发电机组，其总容量不大于6.0MVA。
其控制和操作需要满足国家关于风电机组电电压穿越测试与光伏发电站的相关测试规程技术要求。
本检测平台能够同时满足同等条件下光伏电站或光伏逆变器的低电压穿越能力测试。
2.7接地电阻：<=5Ω。
3低电压穿越技术检测平台的技术要求3.1 结构及原理要求根据模拟实际电网短路故障的要求，测试系统须采用阻抗分压方式，原理如下图1所示(以实际为准)。
光伏逆变器低电压穿越标准
光伏逆变器低电压穿越标准光伏逆变器低电压穿越（LVRT）标准是针对光伏发电系统的稳定性要求而制定的技术规范。
在电网出现故障或异常时，低电压穿越能力能够保证光伏逆变器继续运行，避免系统崩溃或设备损坏。
以下是关于光伏逆变器低电压穿越标准的详细介绍：一、低电压穿越的定义低电压穿越是指当电网电压异常下降时，光伏逆变器能够保持持续运行，并逐渐降低输出功率，以避免对电网和设备造成损害。
在电网故障或异常情况下，光伏逆变器应具备承受低压的能力，以保证系统的稳定性和可靠性。
二、低电压穿越标准的制定低电压穿越标准的制定是为了规范光伏逆变器的设计和制造，确保其在电网故障时能够安全、可靠地运行。
国际上，许多国家和地区都制定了相应的低电压穿越标准，如欧洲的EN50593、美国的IEEE 1547等。
这些标准对低电压穿越的测试方法、技术要求和性能指标等方面都进行了详细的规定。
三、低电压穿越标准的实施为了满足低电压穿越标准的要求，光伏逆变器制造商需要在产品设计、制造和测试等环节进行严格把控。
具体实施过程中，需要关注以下几个方面：1.硬件设计：光伏逆变器的硬件设计需具备足够的耐压能力和绝缘裕度，以应对电网故障时可能出现的低电压情况。
此外，还需优化电路结构，提高设备的耐受能力和可靠性。
2.软件算法：针对低电压穿越要求，光伏逆变器应配备相应的软件算法，以实现智能化控制和优化运行。
这些算法应能准确识别电网状态，判断是否出现低电压情况，并采取相应的措施进行调整和控制。
3.测试与认证：为确保光伏逆变器具备低电压穿越能力，制造商需按照相关标准进行严格的测试和认证。
测试内容包括但不限于耐压试验、绝缘电阻测试、效率测试等。
经过测试合格的逆变器需获得相应的认证标志或证书，以证明其具备低电压穿越能力。
4.电网适应性：除了满足低电压穿越标准外，光伏逆变器还需具备良好的电网适应性。
这包括对不同类型电网的适应能力、并网运行的稳定性和抗干扰性能等。
通过优化控制算法和加强设备可靠性，可以进一步提高光伏逆变器在电网异常情况下的适应性。
关于风电场低电压穿越问题
•
当转子侧电流超过设定值一定时间时，转子短路器 被激活，转子侧变流器退出运行，电网侧变流器及定子侧 仍不电网相连。一般转子各相都串连一个可关断晶闸管和 一个电阻器，并且不转子侧变流器并联。电阻器阻抗值丌 能太大，以防止转子侧变流器过电压，但也丌能过小，否 则难以达到限制电流的目的，具体数值应根据具体情况而 定。外部系统故障清除后，转子短路器晶闸管关断，转子 侧变流器重新投入运行。在定子电压和磁通跌落的同时， 双馈电机的输出功率和电磁转矩下降，如果此时风机机械 功率保持丌变则电磁转矩的减小必定导致转子加速，所以 在外部系统故障导致的低电压持续存在时，风电机组输出 功率和电磁转矩下降，保护转子侧变流器的转子短路器投 入的同时需要调节风机桨距角，减少风机捕获的风能及风 机机械转矩，迚而实现风电机组在外部系统故障时的 LVRT功能。
•
crowbar触发以后，按照感应电动机来运行，这个 只能保证发电机丌脱网，而丌能向电网提供无功，支撑电 网电压。现在LVRT能提供电网支撑的风机很少，这个是 LVRT最高的level。德国已经制定标准了。最后还是得增 加转子变频器的过流能力。 • 另外，控制系统要嵌入动态电压暂降补偿器，当有 暂降时瞬时将电压补偿上去，先保住控制系统丌跳。ABB 号称采用了一种ACtive CROWBAR来实现低压穿越功能。
二、机组造价影响
• 风电机组低电压穿越（LVRT）能力的深度对机组造价影 响很大,根据实际系统对风电机组迚行合理的LVRT能力设 计很有必要。对变速风电机组LVRT原理 迚行了理论分析, 对多种实现方案迚行了比较。在电力系统仿真分析软件 DIgSILENT/PowerFactory中建立双馈变速风电机组及 LVRT功能 模型。以地区电网为例,详细分析系统故障对风 电机组机端电压的影响,依据丌同的风电场接入方案计算 风电机组LVRT能力的电压限值,对风电机组迚行合理的 LVRT能力设计。结果表明,风电机组LVRT能力的深度主 要由系统接线和风电场接入方案决定，设计风电机组 LVRT能力时,机组运行曲线的电压限值应根 据具体接入方 案迚行分析计算。
风电场的低电压穿越
风电场的低电压穿越下图为对风电场的低电压穿越要求。
风电场并网点三相电压在图中电压轮廓线及以上的区域内时，场内风电机组必须保证不脱网连续运行；并网点电压只要有一相低于或部分低于图中电压轮廓线时，场内风电机组允许从电网切出。
一、电压运行范围（新） 当风电场并网点的电压偏差在其额定电压的－10％～＋10％之间时，风电场内的风电机组应能正常运行。
当风电场并网点电压偏差超过＋10％时，风电00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.01.11.2-101234电网故障引起电压跌落要求风电机组不脱网连续运行风电机组可以从电网切出时间（s ）并网点电压（p .u .）0.625场的运行状态由风电场所选用风电机组的性能确定。
二、电压控制要求1、风电场应配置无功电压控制系统；根据电网调度部门指令，风电场通过其无功电压控制系统自动调节整个风电场发出（或吸收）的无功功率，实现对并网点电压的控制，其调节速度应能满足电网电压调节的要求。
2、当公共电网电压处于正常范围时，风电场应当能够控制风电场并网点电压在额定电压的－97％～＋107％范围内。
3、风电场变电站的主变压器应采用有载调压变压器。
风电场具有通过调整变电站主变分接头控制场内电压的能力，确保场内风电机组在条款1所规定的条件下能够正常运行。
（依据：GB/T 12325-2008《电能质量供电电压偏差》，提出当风电场并网点的电压偏差在－10％～＋10％之间时，风电场内的风电机组应能正常运行。
）根据风电场接入电网技术规定，在2009年2月后通过审查的，风机必须带有低电压穿越功能，如不具备一律不允许并网。
新疆达坂城风电场，目前购置的华创CCWE-1500/70.DF机型具备低电压穿越能力，当风电场并网点的电压偏差在其额定电压的－10％～＋10％之间时，风电场内的风电机组应能正常运行满足风电场低电压穿越能力要求；能够在并网点电压突降到20%Ue时625ms不切除。
光伏 低电压穿越标准
光伏低电压穿越（Low Voltage Ride Through，LVRT）是指在光伏电站中，当电网电压突然下降到一定程度时，光伏发电系统能够保持一定的输出功率，以避免电网电压降低过多，导致电网崩溃或者设备损坏。
目前，国际上关于光伏低电压穿越的标准主要有以下几种：
1. IEC 61850-2：该标准是国际电工委员会（IEC）发布的电力系统通信标准，其中包括了光伏电站的LVRT要求和相关测试方法。
2. GB/T 31240-2014：该标准是中国国家标准化管理委员会发布的光伏电站设计规范，其中包括了光伏电站LVRT的要求和测试方法。
3. IEC 61850-7：该标准是国际电工委员会（IEC）发布的光伏系统通信协议，其中包括了光伏电站的LVRT要求和相关通信协议。
4. UL 1741：该标准是美国安全试验实验室（UL）发布的太阳能光伏系统标准，其中包括了光伏电站的LVRT要求和测试方法。
需要注意的是，不同的国家和地区对光伏电站LVRT的要求可能有所不同，具体的标准应根据实际情况进行选择和应用。
光伏低电压穿越的基本要求
光伏低电压穿越的基本要求首先，光伏低电压穿越应满足电力系统的基本规范和标准。
例如，国家电网公司发布的《光伏电站并网接入技术规范》，规定了光伏电站低电压穿越的技术要求和安全要求。
光伏电站应按照国家电力标准进行设计、建设和运行，确保其与电网的配电系统匹配，并满足电压、频率、功率因数等基本参数的要求。
其次，光伏低电压穿越要满足安全可靠的要求。
光伏电站应具备过压、欠压、过频、欠频、短路等电气故障保护功能，能够及时切断与电网的连接以防止故障扩大。
此外，还需要具备防雷、防感应、防触电等安全保护措施，确保人员和设备的安全。
再次，光伏低电压穿越还应满足电能质量的要求。
光伏电站的并网电能应平稳、可靠，不应对电网造成任何负面影响。
光伏电站应具备功率平衡、功率因数控制、谐波控制等措施，确保电网电压和频率的稳定性，并降低谐波和电力波动等影响电能质量的因素。
另外，光伏低电压穿越要满足环境保护的要求。
光伏电站应与电网无害地连接，不对环境造成污染，要求对电网进行监测和跟踪，及时发现并消除可能对环境产生负面影响的因素。
此外，光伏电站的建设和运行还应符合环境保护法律法规，进行环境影响评价，确保环境可持续发展。
最后，光伏低电压穿越还要满足经济效益的要求。
光伏电站的建设和运营应具有良好的经济效益，能够实现投资回报，为社会和企业创造价值。
光伏电站的设计应考虑到电网的接纳能力，充分利用太阳能资源，提高发电效率，降低发电成本，确保项目的经济可行性。
综上所述，光伏低电压穿越的基本要求包括遵守电力系统的规范和标准、确保安全可靠、满足电能质量的要求、符合环境保护要求以及具备经济效益。
只有满足这些基本要求，光伏低电压穿越才能实现安全、稳定、可持续发展。
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低电压穿越
当前光伏发电已成为太阳能资源开发利用的重要形式，其中大型光伏电站的接入，将对电网的安全稳定运行产生深刻影响，特别是在电网故障时光伏电站的突然脱网会进一步恶化电网运行状态，带来更加严重的后果。
当光伏电站渗透率较高或出力加大时，电网发生故障引起光伏电站跳闸，由于故障恢复后光伏电站重新并网需要时间，在此期间引起的功率缺额将导致相邻的光伏电站跳闸，从而引起大面积停电，影响电网安全稳定运行[3]。
因此，亟须开展大型光伏电站低电压穿越技术的研究，保障光伏电站接入后电网的安全稳定运行。
一、低电压穿越使用条件
1、环境条件
a) 户外环境温度要求：－40℃~ 50℃；
b) 户外环境湿度要求：0~90% ；
c) 海拔高度： 0~2000米（如果超过2000米，需要提前说明）。
2、低电压穿越安装方式：标准海运集装箱内固定式安装。
3、储存条件
a）环境温度－50℃～50℃；
b）相对湿度 0～95% 。
4、低电压穿越工作条件
a) 环境温度－40 ºC～40ºC；
b) 相对湿度 10%～90%，无凝露。
5、低电压穿越电力系统条件
a) 电网电压最高额定值为35kV，电压运行范围为31.5kV~40.5kV；同时也可以同时满足10kV\20kV电网电压的试验检测。
b) 电网频率允许范围：48~52Hz；
c) 电网三相电压不平衡度：<= 4%；
d) 电网电压总谐波畸变率：<= 5%。
6、低电压穿越负载条件
负载包括直驱或双馈式等风力发电机组，其总容量不大于6.0MVA。
其控制和操作需要满足国家关于风电机组电电压穿越测试与光伏发电站的相关测试规程技术要求。
本检测平台能够同时满足同等条件下光伏电站或光伏逆变器的低电压穿越能力测试。
7、低电压穿越接地电阻：<=5Ω。
二、低电压穿越技术要求
光伏电站低电压穿越技术（Low Voltage Ride Through，LVRT）是指当电网故障或扰动引起的光伏电站并网点电压波动时，在一定的范围内，光伏电站能够不间断地并网运行。
2010年底，国家电网公司出台的《光伏电站接入电网技术规定》（企标）明确指出[10]，“大中型光伏电站应具备一定的低电压穿越能力；电力系统发生不同类型故障时，若光伏电站并网点考核电压全部在图中电压轮廓线及以上的区域内
时，光伏电站应保证不间断并网运行；否则光伏电站停止向电网线路送电。
”光伏电站的低电压穿越能力需要由逆变器实现。
低电压穿越能力要求如图1所示，一般选择UL1设定为0.2倍额定电压，T1设为1s，T2设为3s。
光伏逆变器交流侧电压在电网故障时下降到了正常状态时的20%，导致输出的有功功率骤然减小；低电压穿越由于采用了低电压穿越控制，光伏电站可以保持并网运行，其交流侧输出的电流在故障期间经过短暂的调节过程恢复至额定电流值，故障过程中电流略有增大，但是能很好的限制在额定电流的1.1倍以内，LVRT 控制策略基本限制住了电流的增大，保护了逆变器的电力电子器件。
由于功率输出减小，电能累积在逆变器直流侧电容增多，电容的充电效应使直流侧电压有所增大；直流侧电流在故障期间有所减小。
光伏电站在实现低电压穿越的同时还可以向电网侧发送一定的无功功率（约0.1pu），通过光伏逆变器有功和无功的解耦，可以使之向电网发送无功，在一定程度上支撑并网点电压的跌落。
从图中可见，无功电流在故障期间增大，而有功电流由于受到了限制，基本保持不变，无功电流达到了最大值0.46pu，与第2节中的无功功率极限的推导一致，因此电流增大的部分主要是无功电流。
三、低电压穿越测试系统参数
表1 低电压穿越测试系统主要技术参数
四、低电压穿越系统构成
检测平台的主设备户内安装，核心部件包括电抗器组合、断路器组合、控制系统、测量系统四部分：其中电抗器采用国际知名品牌西门子或施耐德公司设计和生产；断路器组合采用国际知名品牌西门子、施耐德或ABB公司产品。
1）低电压穿越电抗器：限流电抗器根据接入的电网情况以及测试风电机组容量整体进行考虑，能够适应各种电网情况和风电机组，限流电抗器设计为阻值可调，确保在进行测试时，对电网的影响在允许范围之内。
短路电抗器阻值可调，短路电抗器和限流电抗器配合调节实现不同程度的电压跌落。
2）连接铜排：连接铜排分为导电铜排和接地铜排，导电铜排用来连接抗器实现各种不同组合。
3）低电压穿越避雷器：电抗器相与相之间、每相与地之间接有避雷器；电抗器每个连接头之间均装有避雷器，对电抗器起到了很好的保护作用。
4）供电系统以及暖通、照明设备。
5）电抗器温度监测仪：试验过程中可能会在电抗器中流过很大的短路电流，使得电抗器发热，根据需要安装电抗器温度监测仪，随时监测电抗器温度，通过设定电抗器温度保护限值，当温度过高可以将电抗器以及整个测试系统从电网中切出。
通过对光伏电站中核心部件光伏逆变器采用一定的控制策略，可以使其在电网扰动或故障导致并网点电压跌落时保持并网运行，实现低电压穿越，还可以向电网发送无功功率以支撑并网点电压。
仿真表明，在电网电压跌落到20%时，光伏电站仍可以保持并网运行，并具有一定的无功电压支撑能力，满足并网标准，
在三相电压跌落和单相电压跌落的情况下，均能实现良好的低电压穿越，本文为大型光伏电站低电压穿越技术的研究提供了一定的理论依据。
下一步将重点开展光伏电站低电压穿越过程中有功、无功功率协调控制的研究。
五、低电压穿越主要部件技术要求
1、开关柜一次部分技术要求
(1) 开关柜设置母线室和断路器室的压力释放装置，当发生内部电弧故障时，释放压力，确保操作人员和开关柜安全。
(2) 低电压穿越气体绝缘开关柜的高压带电部分安装在密封的六氟化硫（SF6）气体中，具备足够的绝缘强度，可以有效的防止来自外界的污秽、潮气、异物及其他有害影响，以保证设备的长期稳定工作。
断路器室和母线室为充气隔室，三相系统在同一个隔室内，其中充满干燥的SF6气体，相邻隔室的绝缘气体完全隔绝。
隔室的充气及相应的试验工作在卖方厂内完成，现场无须充气。
但考虑到海拔高程变化以及缓慢漏气造成气压下降，有可能需要在现场充气，组合开关柜面板上应有充气和测量SF6气压的两用接口，每次试验前要使用专配的压力表测量SF6气体压力，并另配专用充气储气罐，可在现场充气。
(3) 每一独立的充气隔室内均设置单独的具有温度补偿功能的气体压力检测装置，当气室内压力低于最小工作压力或高于压力上限时，压力检测装置提供相应的报警。
同时应设置人工测量SF6气体压力的接口，以防误报警。
(4) 气体绝缘开关柜内安装的断路器为真空断路器。
断路器上配有机械式计数器，用于合闸时计数，计数器安装在断路器面板上，断路器面板上设有机械式合分闸状态指示、弹簧储能状态指示、及手动合分闸按钮。
(5) 低电压穿越断路器、三工位开关/隔离开关的操作机构安装在低压室内。
三工位开
关和隔离开关正常为电动操作，打开低压室门，可进行手动操作。
三工位开关/隔离开关上设有机械式分合闸状态指示。
(6) 气体绝缘开关柜采用先进的插接技术，内部电场均匀，有较高的电气绝缘性能。
六、参考标准：
GB/T19964-2012《光伏发电站接入电力系统技术规定》
DL/T****-2013《光伏发电站低电压穿越能力检测技术规程》
NB/T****-2013《光伏发电专用逆变器技术规范》
NB/T****-2013《风力发电机组低电压穿越能力测试规程》
GB/T19963-2011《风电场接入电力系统技术规定》（2012年6月1日起实施）七、低电压穿越检测平台产品外观图
光伏发电站并网验收：。