SANS/IEC 61727标准概述
SANS/IEC 61727《光伏系统 – 公用电网接口特性》是南非标准(SANS)采纳的国际电工委员会(IEC)标准,基于IEC 61727,适用于光伏逆变器和光伏电站接入低压(≤1kV)和中压(≤35kV)配电网。该标准规定了并网性能、电能质量、安全保护及通信要求,确保设备在南非电网(如ESKOM系统)中的安全、稳定运行,适用于分布式光伏和集中式光伏电站。
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 |
光伏电站 | 分布式光伏、集中式光伏电站 |
配电网 | 低压(≤1kV)、中压(≤35kV) |
应用场景 | 住宅光伏、商业光伏、光储结合、微电网 |
SANS/IEC 61727技术要求
1. 并网性能要求
确保光伏系统与电网协调运行:
- 电压控制:输出电压保持在标称值的±7%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≤0.2s。
- 无功功率调节:功率因数0.95滞后至0.95超前。
- 低电压穿越(LVRT):电压降至20%标称值时保持连接。
2. 电能质量要求
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:≤±2%标称电压。
- 直流注入:≤0.5%额定电流。
- 电压不平衡:三相不平衡度≤2%。
3. 安全保护要求
保护设备和电网安全:
- 防孤岛保护: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≤0.1s。
- 过频/欠频保护:频率超出49.5-50.5Hz时断开。
- 短路保护:故障电流下安全断开。
4. 通信与控制要求
支持电网管理:
- 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。
SANS/IEC 61727测试流程
遵循SANS/IEC 61727的规范测试流程:
- 文件审查与样品准备:评估逆变器和电站设计规格。
- 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:测试防孤岛、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SANS认证或CNAS/CMA认证的测试报告。
SANS/IEC 61727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配电网 | 防孤岛保护、电能质量 |
集中式光伏电站 | 大型地面光伏电站接入中压配电网 | 低电压穿越、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 | 并网切换、快速响应 |
微电网应用 | 支持孤岛运行和并网模式,确保供电可靠性 | 通信协议、运行控制 |
工商业光伏 | 工业园区光伏系统,适应南非气候 | 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 | ±7%标称电压 | 输出电压稳定 |
频率调节 | 50Hz±0.5Hz | 响应时间≤0.2s |
低电压穿越 | 电压降至20%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 | ≤0.5%额定电流 |
电压波动 | 负载变化±10% | ≤±2%标称电压 |
安全保护测试
测试项目 | 测试条件 | 判定标准 |
---|---|---|
防孤岛保护 | 模拟电网断开 | 2秒内断开 |
过压/欠压 | 电压超出±10% | 动作时间≤0.1s |
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 | 模拟电网命令 | 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SANS/IEC 61727关系 |
---|---|---|---|
SANS/IEC 61727 | 光伏系统 | 南非并网特性 | 基础标准 |
NRS 097-2-1 | 小型可再生能源 | 南非并网规范 | 补充小型系统要求 |
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 | SANS采纳,内容一致 |
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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