NRS 097-2-3标准概述
NRS 097-2-3《小型嵌入式发电机电网连接规范 – 第2-3部分:并网逆变器测试要求》是南非国家标准(NRS),由南非电力公司(ESKOM)制定,适用于容量≤100kVA的并网逆变器接入低压(≤1kV)配电网。该标准规定了光伏逆变器的测试方法,包括并网性能、电能质量、安全保护和通信测试,确保设备符合NRS 097-2-1的规范要求,在南非电网中的安全、稳定运行,适用于分布式光伏系统。
标准适用范围
适用对象 | 描述 |
---|---|
光伏逆变器 | 单相/三相并网逆变器 |
容量限制 | ≤100kVA |
电网 | 低压(≤1kV) |
应用场景 | 分布式光伏、住宅/商业光伏系统 |
NRS 097-2-3技术要求
1. 并网性能测试要求
确保逆变器与电网协调运行:
- 电压控制:输出电压保持在标称值的±6%内。
- 频率调节:支持50Hz±0.5Hz电网频率跟踪。
- 有功功率控制:动态调度,响应时间≤1s。
- 无功功率调节:功率因数0.95滞后至0.95超前。
- 故障穿越:低电压穿越(LVRT)支持电压降至50%标称值。
2. 电能质量测试要求
保证电网稳定性:
- 谐波失真:总谐波失真(THD)≤5%(额定功率下)。
- 电压波动:≤±3%标称电压。
- 直流注入:≤1%额定电流。
- 电压不平衡:三相不平衡度≤2%。
3. 安全保护测试要求
保护设备和电网安全:
- 反孤岛保护:检测孤岛后2秒内断开。
- 过压/欠压保护:电压超出±10%时动作,响应时间≤0.5s。
- 过频/欠频保护:频率超出47-52Hz时断开。
- 短路保护:故障电流下安全断开。
4. 通信与控制测试要求
支持ESKOM电网管理:
- 通信协议:支持Modbus或IEC 61850。
- 远程监控:功率限制和断开命令响应≤10s。
- 数据记录:存储事件日志至少30天。
NRS 097-2-3测试流程
遵循NRS 097-2-3的规范测试流程:
- 文件审查与样品准备:评估逆变器设计规格和完整性。
- 并网性能测试:验证电压、频率、有功/无功功率控制。
- 电能质量测试:测量谐波、电压波动、直流注入。
- 安全保护测试:测试反孤岛、过压/欠压、短路保护。
- 通信与环境测试:检查协议兼容性和高温适应性。
- 报告交付:出具NRS认证或CNAS/CMA认证的测试报告。
NRS 097-2-3应用场景
应用场景 | 描述 | 关键要求 |
---|---|---|
分布式光伏 | 住宅、商业屋顶光伏接入低压电网 | 反孤岛保护、电能质量 |
小型光伏电站 | 小型地面光伏系统接入配电网 | 故障穿越、功率调度 |
光储结合系统 | 光伏与储能协同运行,优化电能利用 | 动态响应、通信协议 |
微电网应用 | 支持孤岛运行和并网模式,确保供电可靠性 | 运行控制、数据记录 |
工商业光伏 | 工业园区小型光伏逆变器,降低用电成本 | 高效率、低谐波失真 |
关键测试项目详解
并网性能测试
测试项目 | 测试条件 | 判定标准 |
---|---|---|
电压控制 | ±6%标称电压 | 输出电压稳定 |
频率调节 | 50Hz±0.5Hz | 响应时间≤1s |
低电压穿越 | 电压降至50%标称值 | 保持连接,无异常断开 |
电能质量测试
测试项目 | 测试条件 | 判定标准 |
---|---|---|
谐波失真 | 额定功率运行 | THD≤5% |
直流注入 | 全功率运行 | ≤1%额定电流 |
电压波动 | 负载变化±10% | ≤±3%标称电压 |
安全保护测试
测试项目 | 测试条件 | 判定标准 |
---|---|---|
反孤岛保护 | 模拟电网断开 | 2秒内断开 |
过压/欠压 | 电压超出±10% | 动作时间≤0.5s |
短路保护 | 模拟短路故障 | 安全断开,无设备损坏 |
通信与控制测试
测试项目 | 测试条件 | 判定标准 |
---|---|---|
远程功率限制 | 模拟ESKOM命令 | 响应≤10s |
通信协议 | Modbus/IEC 61850 | 数据传输无误 |
事件日志 | 模拟故障事件 | 存储≥30天 |
相关标准对比
标准 | 适用产品 | 主要内容 | 与NRS 097-2-3关系 |
---|---|---|---|
NRS 097-2-3 | 并网逆变器 | 测试要求 | 基础标准 |
NRS 097-2-1 | 小型可再生能源 | 南非并网规范 | 提供规范依据 |
SANS 10142-1 | 电气安装 | 南非布线规范 | 互补安装要求 |
IEC 61727 | 光伏系统 | 国际并网特性 | 国际基础,测试方法类似 |
IEEE 1547 | 分布式能源 | 美国互连标准 | 功能类似,区域不同 |
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