T-CEEMA 0201-2024 分布式光伏直流接入電解鋁母排系統(tǒng)測試規(guī)范

ICS29.240.01T/CEEMAK52TestspecificationfordistributedphotovoltaicDCaccesselectrolytical中國電力設備管理協(xié)會發(fā)布 分布式光伏直流接入電解鋁母排系統(tǒng)測試規(guī)范 52規(guī)范性引用文件 53術語及定義 53.1電能路由器powerrouter 53.2直流電能路由器DCpowerrouter 4代號 65測試準備及注意事項 5.1外觀檢查 65.2合格期檢查 65.3接線檢查 66總體測試范圍 67直流電能路由器檢查 7.1檢查方法 77.2合格標準 77.3檢測項目 78絕緣測試 78.1測試方法 78.2合格標準 79耐壓測試 89.1測試方法 89.2合格標準 810接地測試 810.1測試方法 810.2合格標準 811直流電能路由器上控制電測試 11.1測試方法 811.2合格標準 812直流電能路由器控制邏輯測試 12.1測試方法 812.2合格標準 812.3檢測項目 813直流電能路由器空載輸出 13.1測試方法 813.2合格標準 913.3測試項目 914電壓跟蹤精度測試 14.1測試方法 914.2合格標準 915電流跟蹤精度測試 15.1測試方法 1015.2合格標準 1016直流電能路由器主回路上電 16.1測試方法 1016.2合格標準 1016.3檢測項目 1017直流電能路由器保護功能測試 17.1測試方法 1117.2合格標準 1117.3檢測項目 1118直流電能路由器模擬負載測試 18.1測試目的 1118.2測試方法 1118.3合格標準 1218.4測試項目 1219橋架鋁排絕緣測試與預升壓測試 19.1測試目的 1219.2測試方法 1219.3合格標準 1319.4測試項目 1320橋架鋁排輸出側短路帶電流測試 20.1測試目的 1320.2測試方法 1320.3合格標準 1420.4測試項目 1421遠程監(jiān)控測試 1421.1測試目的 1421.2測試方法 1421.3合格標準 1421.4測試項目 1422直流接入系統(tǒng)手動帶載運行 22.1檢測方法 1422.2合格標準 1522.3檢測項目 1623直流接入系統(tǒng)自動帶載運行與連續(xù)運行 23.1檢測方法 1623.2合格標準 1623.3檢測項目 1624直流接入系統(tǒng)運行效率測試 24.1測試方法 1724.2測量儀器 1724.3記錄表格 1724.4效率曲線 17本標準按照GB/T1.1-2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》給出的規(guī)則起草。本標準主要規(guī)范了以下內容：本標準規(guī)定分布式光伏直流接入電解鋁母排系統(tǒng)的測試條件、測試項目和測試方法。本標準適用于分布式光伏通過低壓直流接入電解鋁母排系統(tǒng)投運前后的測試，直流電能路由器和電解鋁母排通過橋架鋁排進行連接。本標準由中國電力設備管理協(xié)會提出，本文件的發(fā)布機構不承擔識別專利的責任。本標準由中國電力設備管理協(xié)會歸口和解釋。本標準主要起草單位：國家電投集團科學技術研究院有限公司、國家電投集團云南國際電力投資有限公司、哈爾濱工業(yè)大學（威海）、國家電投集團內蒙古白音華煤電有限公司鋁電分公司、北京航能綠電科技有限公司、國家電投集團寧夏能源鋁業(yè)有限公司、中科智寰（北京）科技有限公司、國電南瑞科技股份有限公司、云南電投綠能科技有限公司、山東大學、中國科學院電工研究所、國電投新電智控（保定）科技有限公司、華電電力科學研究院有限公司、電設亞聯(lián)（北京）認證服務有限公司。本標準主要起草人：張新，吳智泉，劉偉，李盈盈，宋蕙慧，王曉平，瞿艷霞，王玉增，詹磊，馬永健，于浩，包佳，左家華，朱琳，楊冬梅，付勛波，張歆瑛，劉迪，王玉斌，陳長江，馬長山，韋統(tǒng)振，霍群海，韋徴，郜楚豪，郭沛鑫，董方，王永超，宋澤，零傲，付彥海。本導則在執(zhí)行中若有意見和建議，請反饋至中國電力設備管理協(xié)會標準化管理辦公室，電子郵箱：分布式光伏直流接入電解鋁母排系統(tǒng)測試規(guī)范本標準規(guī)定分布式光伏直流接入電解鋁母排系統(tǒng)的測試條件、測試項目和測試方法。本標準適用于分布式光伏通過低壓直流接入電解鋁母排系統(tǒng)投運前后的測試，直流電能路由器和電解鋁母排通過橋架鋁排進行連接。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T3859.4-2004《半導體變流器》GB/T18216.1-2021《交流1000V和直流1500V及以下低壓配電系統(tǒng)電氣安全防護措施的試驗、測量或監(jiān)控設備第1部分：通用要求》GB/T35727-2017《中低壓直流配電電壓導則》GB/T30553-2014《基于電壓源換流器的高壓直流輸電》GB/T35702.1-2017《高壓直流系統(tǒng)用電壓源換流器閥損耗第1部分：一般要求》GB/T35702.2-2017《高壓直流系統(tǒng)用電壓源換流器閥損耗第2部分：模塊化多電平換流器》GB/T37010-2018《柔性直流輸電換流閥技術規(guī)范》GB/T14549《電能質量公用電網諧波》GB/T12326《電能質量電壓波動和閃變》IEC1000-4《EMC抗干擾標準》IEC68-2-6《抗振動標準》IEC68-2-2《抗沖擊標準》IEC1800-3《EMC傳導及輻射干擾標準》GB/T15139-1994《電工設備結構總技術條件》GB/T3797-2005《電氣電控設備》GB/T10233《低壓成套開關設備和電控設備基本試驗方法》3術語及定義下列術語和定義適用于本文件。電能路由器powerrouter以電能為主要控制對象，具備不同電氣參數的電能之間電能變換、傳遞和路由功能，可實現(xiàn)電氣物理系統(tǒng)與信息系統(tǒng)的融合，能與上層系統(tǒng)協(xié)調，并控制和管理器接入的電源、儲能和負荷。直流電能路由器DCpowerrouter以共直流母線技術實現(xiàn)的電能路由器，實現(xiàn)光伏向電解鋁供電的直流變換功能，為支撐光伏向電解鋁槽直流供電系統(tǒng)核心裝備之一。4代號下列代號適用于本文件。DC直流；IGBT絕緣柵雙極型晶體管。5測試準備及注意事項外觀檢查在測試之前，需對直流電能路由器進行仔細外觀檢查，外觀應平整，無磕碰痕跡，無明顯劃痕，結構件安裝、電氣接線、面板型號及電路板型號正確，標識標志完整正確。合格期檢查測試之前，測試人員需對測試工具進行檢查核對，檢查檢測儀表是否在校驗合格期內。接線檢查在任何測試項目開始之前，需確認系統(tǒng)電氣接線及測試儀器接線正確。6總體測試范圍序號測試類別（項目）技術要求1直流電能路由器檢查直流電能路由器的外觀檢查，系統(tǒng)組件檢測，確保整機無損壞，組件完好；檢查主回路、控制回路、地線連接正確可靠2絕緣測試測試直流電能路由器輸出母排正負極對地（外殼）絕緣性能3耐壓測試測試直流電能路由器輸出母排正負極對地（外殼）之間的介電強度4接地測試停運時測量被測設備與大地之間的接地電阻值5直流電能路由器上控制電測試直流電能路由器主回路上電，組件是否可正常帶電6直流電能路由器控制邏輯測試測試控制邏輯是否正常7直流電能路由器空載輸出直流電能路由器不帶電解槽空載輸出，測試系統(tǒng)運行是否正常8電壓跟蹤精度測試被測設備能夠跟隨電解鋁母排電壓波動，正常運行9電流跟蹤精度測試校驗屏顯電流精度直流電能路由器主回路上測試主回路接線是否正常直流電能路由器保護功能測試測試保護功能是否正常直流電能路由器模擬負載測試直流電能路由器帶電阻模擬負載運行，測試系統(tǒng)運行是否正常橋架鋁排絕緣測試與預升對橋梁鋁排進行絕緣測試，對橋架鋁排進行預升壓，測試系統(tǒng)是否正壓測試常橋架鋁排輸出側短路帶電流測試在橋架鋁排輸出端，分斷輸出隔離開關，正負極短接，測試直流電能路由器輸出電流能力遠程監(jiān)控測試在中央控制室設置監(jiān)控電腦，通過光纖接入直流電能路由器。在監(jiān)控電腦上查看直流電能路由器的實時工作狀態(tài)，并對直流電能路由器進行控制直流接入系統(tǒng)手動帶載運行直流電能路由器帶電解槽運行，調試各相關參數并測試系統(tǒng)運行是否正常直流接入系統(tǒng)自動帶載運行與連續(xù)運行直流電能路由器帶電解槽連續(xù)運行，測試工作是否正常直流接入系統(tǒng)運行效率測試通過電能表同時讀取不同負載下的直流電能路由器輸入功率和輸出功率值，在不同負載條件下，同時讀取輸入電能表瞬時功率和輸出電能表瞬時功率值，并記錄數據，繪制不同負載下的效率曲線7直流電能路由器檢查檢查方法使用力矩扳手或專用工具對主回路進行檢查，確保主回路固定及安裝無松動；目測產品整體、各組件無損壞情況；手動及目測電氣線束無松動、脫落等現(xiàn)象。合格標準主回路緊固件及螺絲無松動現(xiàn)象；各組件無損壞現(xiàn)象；二次電氣節(jié)點無松動、虛接、脫落等現(xiàn)象。檢測項目序號檢驗內容檢驗結果1進出線檢查合格□;不合格□2功率單元輸入、輸出、母線檢查合格□;不合格□3控制系統(tǒng)板卡組件檢查合格□;不合格□4系統(tǒng)其它組件檢查合格□;不合格□5標識標志檢查合格□;不合格□6接地線檢查合格□;不合格□7整體外觀檢查合格□;不合格□8絕緣測試測試方法在被測設備未工作情況下，使用2500V兆歐表測量被測設備輸入輸出母排正負極短接對地(外殼)之間的絕緣電阻。合格標準直流電能路由器輸入、輸出端絕緣電阻值正常。9耐壓測試測試方法在被測設備未工作情況下，使用2500V、1min耐壓儀測量被測設備輸入輸出母排正負極短接對地(外殼)之間介電強度。合格標準直流電能路輸入輸出母排正負極短接對地(外殼)之間介電強度合格。10接地測試測試方法在被測設備停運狀態(tài)下，使用接地電阻測試儀測量設備接地點與大地之間的接地電阻。合格標準設備接地點的接地電阻應不大于4Ω。11直流電能路由器上控制電測試測試方法用現(xiàn)場三相五線制控制電源，給現(xiàn)場控制系統(tǒng)上電。合格標準控制電帶電正常，UPS等組件運行正常。12直流電能路由器控制邏輯測試測試方法測試直流電能路由器的通訊、指令、狀態(tài)反饋及控制邏輯是否正常。合格標準通訊正常；邏輯正確。檢測項目序號檢驗內容檢驗結果1通訊正常合格□;不合格□2安全鏈正常合格□;不合格□3控制指令正常合格□;不合格□4狀態(tài)反饋正常合格□;不合格□13直流電能路由器空載輸出測試方法總體狀態(tài)試驗過程中直流電能路由器的輸出斷路器始終處在斷開狀態(tài)。試驗過程中，應具備正常光照條件。試驗前狀態(tài)同“主回路上電”測試。試驗前設置設置直流電能路由器工作模式為電壓模式；設置直流電能路由器輸出電壓限制值；按照“主回路上電”測試過程完成預充電和主回路上電?？蛰d啟動直流電能路由器開始調制，輸出直流母線電壓逐漸建立，輸出電壓逐漸建立，并逐漸升高至輸出電壓限制值。輸出電壓調節(jié)分段逐漸將直流電能路由器輸出電壓限制值增加（如光照條件允許觀察輸出電壓是否按設置值變化。停機、輸入斷電合格標準系統(tǒng)輸出電壓正常，半母線均壓正常。測試項目序號檢驗內容檢驗結果1輸出電壓正常合格□;不合格□2半母線均壓正常合格□;不合格□3散熱風機自動啟動正常合格□;不合格□14電壓跟蹤精度測試測試方法斷開被測設備輸出開關，不接入電解鋁主母線，在輸出側接入高精度數字錄波儀；被測設備正常開機運行，跟隨電解鋁母排電壓波動；記錄數字錄波儀采集的被測設備輸出電壓值，與設備控制電壓值進行比較；恢復至初始狀態(tài)。合格標準被測設備接入電解鋁母排，進行功率輸出。電解鋁母排的電壓具備不規(guī)律波動的特征，被測設備能夠跟隨電解鋁母排電壓波動，正常運行15電流跟蹤精度測試測試方法合并被測設備輸出開關，接入電解鋁主母線，在輸出側接入高精度數字錄波儀；被測設備開機，輸出電壓至額定電壓；使用數字錄波儀分別記錄其額定功率的30%、60%、90%時輸出電流值與其顯示值進行比較；恢復至初始狀態(tài)合格標準屏顯電流值與實測值比較，誤差率不超過1%。16直流電能路由器主回路上電測試方法總體狀態(tài)試驗過程中直流電能路由器的輸出斷路器始終處在斷開狀態(tài)。試驗過程中，應具備正常光照條件；試驗前狀態(tài)試驗前，光伏智能直流匯流箱內的輸出直流斷路器處于斷開狀態(tài)；直流電能路由器處于停機狀態(tài)，其內部預充電電路接觸器處于斷開狀態(tài)；直流電能路由器的控制電源已可靠供電；試驗前設置設置直流電能路由器工作模式為手動模式；設置直流電能路由器輸出電壓限制值；試驗前檢查檢查直流電能路由器主回路絕緣正常、光伏智能直流匯流箱的輸出斷路器的上口電壓數值正常、極性正常；輸入合閘與極性檢查；預充電與輸入上電；輸入斷電。合格標準上電正常，狀態(tài)跳轉正常，無跳停及閃變等異?，F(xiàn)象；預充電過程及邏輯正常；電壓采樣正常；各組件帶電正常。檢測項目序號檢驗內容檢驗結果1上電過程正常合格□;不合格□2預充電過程正常合格□;不合格□3電壓采樣正常合格□;不合格□4功率組件帶電正常合格□;不合格□5殘壓指示燈正常合格□;不合格□6自動放電正常合格□;不合格□17直流電能路由器保護功能測試測試方法采用改變保護閾值等方式觸發(fā)保護，測試各保護功能是否正常。合格標準保護功能正常動作。故障后，系統(tǒng)保護停機。檢測項目序號檢驗內容測試依據檢驗結果1開柜門保護檢測方法：行程開關合格□;不合格□2輸入過流保護保護閾值：根據現(xiàn)場條件設置合格□;不合格□3輸出過流保護保護閾值：根據現(xiàn)場條件設置合格□;不合格□4輸入過壓保護保護閾值：根據現(xiàn)場條件設置合格□;不合格□5輸出過壓保護保護閾值：根據現(xiàn)場條件設置合格□;不合格□6電抗器過溫保護檢測方法：溫度開關保護閾值：90度合格□;不合格□7電解鋁母線保護檢測方法：防逆流二極管合格□;不合格□8IGBT過溫保護檢測方法：pt100保護閾值：85度合格□;不合格□9光纖通訊故障保護檢測方法：控制板保護合格□;不合格□18直流電能路由器模擬負載測試測試目的在向電解鋁母線輸出電流前，確認本設備輸出電流正常，相關控制功能正常，調試優(yōu)化相關控制參測試方法試驗前狀態(tài)各開關均處于分斷狀態(tài)。試驗前設置設置直流電能路由器工作模式為電壓模式；設置直流電能路由器輸出電壓限制值；按照“主回路上電”測試過程完成預充電和主回路上電?？蛰d啟動在人機界面上點擊“啟動”；直流電能路由器開始調制，輸出直流母線電壓逐漸建立，輸出電壓逐漸建立，并逐漸升高至輸出電壓限制值。輸出電壓調節(jié)測試分段逐漸將直流電能路由器輸出電壓限制值增加至設置值，觀察輸出電壓是否按設置值變化，觀察輸出電流顯示值是否正常；輸出電流調節(jié)測試將控制模式設置為電流控制模式，給定電流，觀察設備電流閉環(huán)控制是否正常。光伏控制模式參數調試將控制模式設置為光伏控制模式，調試相關參數。停機、輸入斷電合格標準系統(tǒng)輸出電壓正常，電流調節(jié)正常。測試項目序號檢驗內容檢驗結果1輸出電壓正常、半母線均壓正常合格□;不合格□2電流控制正常合格□;不合格□19橋架鋁排絕緣測試與預升壓測試測試目的在與電解鋁大母線連接前，確認橋架鋁排絕緣正常，可正常加電壓。測試方法試驗前狀態(tài)各開關均處于分斷狀態(tài)。試驗前設置設置直流電能路由器工作模式為電壓模式；設置直流電能路由器輸出電壓限制值。絕緣電阻測試用不低于1.5kV的絕緣電阻測試儀（搖表）測量確認橋架鋁排的正負極之間、正負極對地絕緣電阻正常。母線直流隔離開關保持分斷狀態(tài)，閉合輸出直流斷路器；按照“空載啟動”測試流程操作直流電能路由器各開關合閘、輸入上電、空載啟動運行。直流電能路由器開始調制，輸出直流母線電壓逐漸建立，輸出電壓逐漸建立，并逐漸升高至輸出電壓限制值；輸出電壓調節(jié)直流電能路由器輸出電壓限制值逐漸增加至設置值，觀察輸出電壓是否按設置值變化，在橋架鋁排輸出側測量輸出電壓極性是否正確，觀察輸出電流是否出現(xiàn)異常，觀察橋架鋁排是否出現(xiàn)異常；停機、輸入斷電合格標準絕緣電阻正常、系統(tǒng)輸出電壓正常、橋架鋁排帶電正常。測試項目序號檢驗內容檢驗結果1橋架鋁排絕緣電阻正常合格□;不合格□2輸出電壓正常合格□;不合格□3橋架鋁排帶電正常合格□;不合格□20橋架鋁排輸出側短路帶電流測試測試目的在與電解鋁大母線連接前，測試直流電能路由器輸出電流能力。測試方法試驗前狀態(tài)各開關均處于分斷狀態(tài)。試驗前設置設置直流電能路由器工作模式為電流模式；設置直流電能路由器輸出電壓限制值；設置直流電能路由器輸出電流給定值；母線直流隔離開關保持分斷狀態(tài)，閉合輸出直流斷路器；按照“空載啟動”測試流程操作直流電能路由器各開關合閘、輸入上電、空載啟動運行。直流電能路由器開始調制，并迅速進入電流控制狀態(tài)，輸出電流為設置值。輸出電流調節(jié)逐漸增加直流電能路由器輸出電流給定值至設定值，觀察輸出電流是否按設置值變化，觀察橋架鋁排是否出現(xiàn)異常。停機、輸入斷電合格標準輸出電流正常。測試項目序號檢驗內容檢驗結果1輸出電流正常合格□;不合格□21遠程監(jiān)控測試測試目的測試在中央控制室對直流電能路由器的遠程監(jiān)控是否正常。測試方法準備工作在中央控制室設置監(jiān)控電腦，通過光纖接入直流電能路由器。在監(jiān)控電腦上安裝直流電能路由器監(jiān)控軟件，對監(jiān)控電腦進行相關系統(tǒng)設置。遠程實時狀態(tài)查看試驗在中央控制室的監(jiān)控電腦運行上運行直流電能路由器監(jiān)控軟件，按巡檢員用戶登錄。在監(jiān)控軟件上選擇連接設備。查看直流電能路由器的實時狀態(tài)。遠程控制試驗在中央控制室的監(jiān)控電腦上的直流電能路由器監(jiān)控軟件里，點擊“急?！卑粹o，“急?！卑粹o應被再次點擊“急?！卑粹o，“急停”按鈕應退出點亮狀態(tài)。合格標準遠程連接正常、查看實時狀態(tài)正常、遠程控制正常。測試項目序號檢驗內容檢驗結果1遠程連接正常2查看實時狀態(tài)正常3遠程控制正常22直流接入系統(tǒng)手動帶載運行檢測方法試驗前狀態(tài)與確認試驗前，光伏智能直流匯流箱內的輸出直流斷路器處于斷開狀態(tài)；直流電能路由器處于停機狀態(tài)，其內部預充電電路接觸器處于斷開狀態(tài)，輸出斷路器處于斷開狀態(tài)；檢查確認上述各開關狀態(tài)；直流電能路由器的控制電源已可靠供電。試驗前設置設置直流電能路由器工作模式為手動模式；設置直流電能路由器輸出電壓限制值；設置直流電能路由器輸出電流限制值。試驗前檢查檢查直流電能路由器主回路絕緣正常、光伏智能直流匯流箱的輸出斷路器的上口電壓數值正常、極性正常；檢查輸出熔斷器狀態(tài)正常、相關電纜連接正常；輸入合閘與極性檢查；輸出合閘與極性檢查；預充電與輸入合閘。啟動輸出直流母線電壓逐漸建立、輸出電壓逐漸建立，并達到給定值。帶載運行逐漸增加輸出電壓限制值至超過電解鋁母線電壓，直流電能路由器開始輸出電流；觀察均壓和均流情況。增加輸出電流用儀器測量光照強度，逐漸增加輸出流限制值至如光照條件對應值的70%，直流電能路由