風(fēng)力發(fā)電機(jī)組具備儲(chǔ)能功能的變流器技術(shù)規(guī)范目 次前 言 II1范引文件 1語(yǔ)定義 1術(shù)求 4產(chǎn)形和要數(shù) 4使條件 4功和能求 4驗(yàn)法 6試平臺(tái) 6試儀器 6檢及驗(yàn) 7驗(yàn)則 9類(lèi)型 9試項(xiàng)目 9志包、存輸 9標(biāo)志 97.2 包裝 107.3 貯存 107.4 運(yùn)輸 10附 錄 A 11I風(fēng)力發(fā)電機(jī)組具備儲(chǔ)能功能的變流器技術(shù)規(guī)范本文件規(guī)定了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組具備儲(chǔ)能功能的變流器（簡(jiǎn)稱(chēng)“風(fēng)儲(chǔ)變流器”）的技術(shù)要求、試驗(yàn)方法及試驗(yàn)規(guī)則等。本文件適用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組具備儲(chǔ)能功能的變流器，即機(jī)側(cè)變流器、網(wǎng)側(cè)變流器和儲(chǔ)能側(cè)變流器在公共直流環(huán)節(jié)耦合的三端口電力電子變流器。下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)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(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有修改單）適用于本文件。GB/T34133—2017 NB/T31014—2018NB/T31015—2018NB/T31014—2018和NB/T31015—2018界定的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。風(fēng)儲(chǔ)變流器energystorageintegratedconverter用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的可連接儲(chǔ)能單元的三端口變流器，由機(jī)側(cè)變流器、網(wǎng)側(cè)變流器、儲(chǔ)能側(cè)變流器組成，三側(cè)變流器在公共的直流環(huán)節(jié)進(jìn)行耦合，以實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)、電網(wǎng)和儲(chǔ)能單元之間能量流動(dòng)和轉(zhuǎn)換，支持風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行控制功能。注：參見(jiàn)圖1。1風(fēng)儲(chǔ)變流器直流環(huán)節(jié)機(jī)側(cè)變流器直流環(huán)節(jié)機(jī)側(cè)變流器網(wǎng)側(cè)變流器儲(chǔ)能側(cè)直流輸出端口儲(chǔ)能側(cè)變流器連接儲(chǔ)能單元圖1風(fēng)儲(chǔ)變流器結(jié)構(gòu)示意圖儲(chǔ)能單元energystorageunit連接于儲(chǔ)能側(cè)變流器并裝配有所必需功能裝置的儲(chǔ)能設(shè)備。儲(chǔ)能側(cè)直流輸出端口energystoragesideDCoutputterminal由儲(chǔ)能側(cè)變流器引出，用以與儲(chǔ)能單元連接的直流連接端口。儲(chǔ)能單元荷電狀態(tài)（SOC）stateofchargeofenergystorageunit儲(chǔ)能單元剩余能量（儲(chǔ)存能量）占其額定容量（能量）的百分比。電池管理系統(tǒng)batterymanagementsystem用于監(jiān)控和管理儲(chǔ)能單元（電池）運(yùn)行狀態(tài)的系統(tǒng)。儲(chǔ)能側(cè)系統(tǒng)energy-storagesidesystem由風(fēng)儲(chǔ)變流器中儲(chǔ)能側(cè)變流器及其所連接的儲(chǔ)能單元構(gòu)成的子系統(tǒng)。風(fēng)儲(chǔ)變流器額定運(yùn)行條件ratedoperationconditionofenergystorageintegratedconverter在電網(wǎng)額定電壓、額定頻率條件下，發(fā)電機(jī)以額定轉(zhuǎn)速和額定功率運(yùn)行，儲(chǔ)能單元不進(jìn)行充放電時(shí)，風(fēng)儲(chǔ)變流器所處的工作條件。2風(fēng)儲(chǔ)變流器典型運(yùn)行條件typicaloperationalconditionofenergystorageintegratedconverter在電網(wǎng)額定電壓、額定頻率條件下，發(fā)電機(jī)以額定轉(zhuǎn)速和額定功率運(yùn)行，儲(chǔ)能單元以額定功率充電或放電時(shí)，風(fēng)儲(chǔ)變流器所處的工作條件。風(fēng)儲(chǔ)變流器效率efficiencyofenergystorageintegratedconverter風(fēng)儲(chǔ)變流器總輸出有功功率與總輸入有功功率的比值，用百分?jǐn)?shù)表示。風(fēng)儲(chǔ)變流器效率公式為：式中：

Pout100%Pin

(1)Pout Pin 儲(chǔ)能側(cè)變流器效率efficiencyofenergystorage-sideconverter儲(chǔ)能側(cè)變流器輸出有功功率與輸入有功功率的比值，用百分?jǐn)?shù)表示。穩(wěn)流精度precisionofstabilizedcurrent至100%穩(wěn)壓精度precisionofstabilizedvoltage風(fēng)儲(chǔ)變流器中的儲(chǔ)能側(cè)系統(tǒng)在恒壓充電狀態(tài)下，儲(chǔ)能側(cè)直流輸出端口輸出電流在其額定值范圍內(nèi)變化，輸出電壓在可調(diào)節(jié)范圍內(nèi)的任一數(shù)值上保持穩(wěn)定時(shí)，其輸出電壓最大波動(dòng)值與設(shè)定值之間的比值。直流電壓紋波系數(shù)DCvoltageripplecoefficient直流電壓中交流分量的有效值與直流電壓平均值的比值。直流電流紋波系數(shù)DCcurrentripplecoefficient直流電流中交流分量的有效值與直流電流平均值的比值。3充放電轉(zhuǎn)換時(shí)間transfertimebetweenchargeanddischarge儲(chǔ)能側(cè)系統(tǒng)在充電狀態(tài)和放電狀態(tài)之間切換所需要的時(shí)間。一般指從90%額定功率充電狀態(tài)轉(zhuǎn)換到90%額定功率放電狀態(tài)和從90%額定功率放電狀態(tài)轉(zhuǎn)換到90%額定功率充電狀態(tài)所需時(shí)間的平均值。風(fēng)儲(chǔ)變流器應(yīng)符合NB/T31014—20184.1NB/T31015—20184.1NB/T31014—20184.2.14.2.2NB/T31015—20184.2.14.2.2、4.2.3對(duì)正常使用環(huán)境條件、正常試驗(yàn)環(huán)境條件、運(yùn)輸時(shí)的環(huán)境溫度的規(guī)定。一般要求風(fēng)儲(chǔ)變流器應(yīng)符合NB/T31014—2018中4.2.4和NB/T31015—2018中4.2.4對(duì)正常使用電氣條件的規(guī)定。儲(chǔ)能側(cè)系統(tǒng)電壓范圍儲(chǔ)能側(cè)直流輸出端口工作電壓應(yīng)與風(fēng)儲(chǔ)變流器公共直流母線(xiàn)電壓和儲(chǔ)能單元工作點(diǎn)電壓相匹配。在儲(chǔ)能側(cè)直流輸出端口允許的電壓范圍內(nèi)時(shí)，儲(chǔ)能側(cè)變流器應(yīng)能正常工作。當(dāng)儲(chǔ)能側(cè)直流輸出端口電壓超出正常范圍時(shí)，儲(chǔ)能側(cè)變流器應(yīng)停止工作。在儲(chǔ)能側(cè)直流輸出端口電壓恢復(fù)到正常范圍內(nèi)后，儲(chǔ)能側(cè)變流器應(yīng)能恢復(fù)正常運(yùn)行。風(fēng)儲(chǔ)變流器應(yīng)符合NB/T31014—2018中4.3和NB/T31015—2018中4.3對(duì)性能要求的規(guī)定。風(fēng)儲(chǔ)變流器應(yīng)符合NB/T31014—20184.3.2和NB/T31015—20184.3.2風(fēng)儲(chǔ)變流器適配的儲(chǔ)能單元應(yīng)具有直流端口，包括但不限于電化學(xué)儲(chǔ)能和電磁儲(chǔ)能等儲(chǔ)能形式。儲(chǔ)能單元的功率和容量宜按相關(guān)國(guó)家及地方政策進(jìn)行配置，允許通過(guò)并聯(lián)方式擴(kuò)容，網(wǎng)側(cè)變流器容量應(yīng)根據(jù)機(jī)側(cè)變流器容量和儲(chǔ)能單元容量進(jìn)行配置。4NB/T31014—2018NB/T31015—2018風(fēng)儲(chǔ)變流器實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組機(jī)側(cè)、網(wǎng)側(cè)控制和儲(chǔ)能單元的充放電控制，應(yīng)滿(mǎn)足如下要求：風(fēng)儲(chǔ)變流器效率在風(fēng)儲(chǔ)變流器額定運(yùn)行條件下，風(fēng)儲(chǔ)變流器效率應(yīng)不低于97%。注：當(dāng)用戶(hù)有特殊要求時(shí)，由用戶(hù)與制造商協(xié)商確定。儲(chǔ)能側(cè)變流器效率在風(fēng)儲(chǔ)變流器典型運(yùn)行條件下，儲(chǔ)能側(cè)變流器效率根據(jù)其電氣隔離類(lèi)型，作以下要求：97%；94%。注1：儲(chǔ)能側(cè)直流-直流變流器，根據(jù)電氣隔離方式，可分為“非隔離型”和“隔離型”。注2：當(dāng)用戶(hù)有特殊要求時(shí)，由用戶(hù)與制造商協(xié)商確定。儲(chǔ)能側(cè)變流器的充放電轉(zhuǎn)換時(shí)間應(yīng)不大于100ms。穩(wěn)流精度與電流紋波5%。穩(wěn)壓精度與電壓紋波2%。5風(fēng)儲(chǔ)變流器應(yīng)符合NB/T31014—2018中4.3.13和NB/T31015—2018中4.3.13規(guī)定的保護(hù)功能。同時(shí)，風(fēng)儲(chǔ)變流器應(yīng)能對(duì)儲(chǔ)能側(cè)直流輸出端口的電壓和電流進(jìn)行檢測(cè)，具備儲(chǔ)能側(cè)系統(tǒng)保護(hù)功能：——儲(chǔ)能側(cè)直流輸出端口極性反接保護(hù)；——儲(chǔ)能側(cè)直流輸出端口過(guò)/欠壓保護(hù)；——儲(chǔ)能側(cè)直流輸出端口短路保護(hù)；在風(fēng)儲(chǔ)變流器發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)具備故障分級(jí)保護(hù)的能力，并報(bào)送故障信息至風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主控制系統(tǒng)，故障信息應(yīng)準(zhǔn)確展示。此外，風(fēng)儲(chǔ)變流器的保護(hù)應(yīng)與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的主控制系統(tǒng)以及儲(chǔ)能單元的電池管理系統(tǒng)相配合，根據(jù)儲(chǔ)能單元電池管理系統(tǒng)報(bào)送的故障信息或風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主控制系統(tǒng)下發(fā)的指令，觸發(fā)對(duì)應(yīng)的報(bào)警信息和執(zhí)行保護(hù)動(dòng)作。注：當(dāng)用戶(hù)有特殊要求時(shí)，由用戶(hù)與制造商協(xié)商確定。當(dāng)儲(chǔ)能側(cè)系統(tǒng)故障后，若故障不可復(fù)位或暫時(shí)無(wú)法修復(fù)，風(fēng)儲(chǔ)變流器應(yīng)具備儲(chǔ)能側(cè)系統(tǒng)故障隔離功能。此時(shí)風(fēng)儲(chǔ)變流器剩余部分仍應(yīng)滿(mǎn)足NB/T31014—2018和NB/T31015—2018中規(guī)定的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組正常并網(wǎng)運(yùn)行要求。風(fēng)儲(chǔ)變流器應(yīng)滿(mǎn)足NB/T31014—20184.3.20和NB/T31015—20184.3.20此外，風(fēng)儲(chǔ)變流器宜具備與儲(chǔ)能單元電池管理系統(tǒng)的通訊功能，在通訊協(xié)議中宜包含儲(chǔ)能單元的溫度、SOC等狀態(tài)參數(shù)以及儲(chǔ)能單元的當(dāng)前可充/放電電流、可充/放電功率等控制參數(shù)。A試驗(yàn)中使用的測(cè)量?jī)x器、儀表、傳感器應(yīng)符合NB/T31014—2018中5.2和NB/T31015—2018中試驗(yàn)中使用的電網(wǎng)模擬裝置應(yīng)符合GB/T34133—2017中5.2的規(guī)定。6試驗(yàn)中使用的儲(chǔ)能單元模擬裝置應(yīng)符合GB/T34133—2017中5.5的規(guī)定。試驗(yàn)中使用的負(fù)載模擬裝置應(yīng)符合GB/T34133—2017中5.7的規(guī)定。風(fēng)儲(chǔ)變流器應(yīng)參照NB/T31014—2018中5.3和NB/T31015—20185.3在風(fēng)儲(chǔ)變流器額定運(yùn)行狀態(tài)下，分別下發(fā)儲(chǔ)能單元額定功率充、放電指令，測(cè)量?jī)?chǔ)能側(cè)變流器是否按照指令控制儲(chǔ)能單元進(jìn)行充放電，并測(cè)量?jī)?chǔ)能側(cè)直流輸出端口的穩(wěn)定充、放電功率。注1：風(fēng)儲(chǔ)變流器應(yīng)以跟網(wǎng)模式運(yùn)行。風(fēng)儲(chǔ)變流器在構(gòu)網(wǎng)模式下的試驗(yàn)，由用戶(hù)與制造商協(xié)商確定。注2：在儲(chǔ)能單元充、放電時(shí)，如網(wǎng)側(cè)變流器功率超過(guò)允許上限，則應(yīng)依據(jù)網(wǎng)側(cè)變流器實(shí)際功率能力確定儲(chǔ)能單元在試驗(yàn)中的充、放電功率。(2)1。1=Po1100%1

(2)式中：1

Pi1Po1Pi1按照以下方案進(jìn)行儲(chǔ)能側(cè)變流器效率試驗(yàn)：(3)2。2=Po2100%2

(3)式中：

Pi22 7Po2——儲(chǔ)能側(cè)直流輸出端口輸出功率；Pi2——直流環(huán)節(jié)流向儲(chǔ)能側(cè)變流器的功率。(4)3。3=Po3100%3

(4)式中：

Pi33 Po3——從儲(chǔ)能側(cè)變流器流向直流環(huán)節(jié)的功率；Pi3——儲(chǔ)能側(cè)直流輸出端口輸入功率。儲(chǔ)能側(cè)變流器充放電轉(zhuǎn)換時(shí)間試驗(yàn)參照GB/T34133—2017中6.1.2節(jié)規(guī)定的方法進(jìn)行充放電轉(zhuǎn)換時(shí)間試驗(yàn)。穩(wěn)流精度試驗(yàn)參照GB/T34133—2017中6.1.3.2規(guī)定的方法進(jìn)行試驗(yàn)。電流紋波試驗(yàn)參照GB/T34133—2017中6.1.3.3規(guī)定的方法進(jìn)行試驗(yàn)。穩(wěn)壓精度試驗(yàn)參照GB/T34133—2017中6.1.3.5規(guī)定的方法進(jìn)行試驗(yàn)。電壓紋波試驗(yàn)參照GB/T34133—2017中6.1.3.6規(guī)定的方法進(jìn)行試驗(yàn)。參照NB/T31014—2018中5.3.13和NB/T31015—2018中5.3.13的要求開(kāi)展保護(hù)功能試驗(yàn)，參照GB/T34133—2017中6.11的要求開(kāi)展儲(chǔ)能側(cè)直流輸出端口極性反接保護(hù)、過(guò)/欠壓保護(hù)和短路保護(hù)。風(fēng)儲(chǔ)變流器的保護(hù)功能試驗(yàn)可采用以下方式進(jìn)行：按4.3.10要求，風(fēng)儲(chǔ)變流器應(yīng)能與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主控制系統(tǒng)和電池管理系統(tǒng)正常通信。8若對(duì)風(fēng)儲(chǔ)變流器有上述檢測(cè)項(xiàng)目未包括的其他要求時(shí)，由用戶(hù)與制造商協(xié)商確定。類(lèi)型當(dāng)有下列情況之一時(shí)，應(yīng)進(jìn)行型式試驗(yàn)：（5進(jìn)行型式試驗(yàn)的樣品，應(yīng)在經(jīng)過(guò)出廠(chǎng)試驗(yàn)合格的一批中抽樣，抽樣的數(shù)量應(yīng)不少于兩臺(tái)。型式試驗(yàn)項(xiàng)目應(yīng)符合產(chǎn)品的技術(shù)規(guī)定，全部合格判定為合格；任有一項(xiàng)不合格，則判定該產(chǎn)品不合格。產(chǎn)品經(jīng)型式試驗(yàn)不合格，則該產(chǎn)品應(yīng)停產(chǎn)，直至查明并消除造成不合格的原因，再次進(jìn)行型式試驗(yàn)合格后方能恢復(fù)生產(chǎn)。每臺(tái)產(chǎn)品都應(yīng)進(jìn)行出廠(chǎng)試驗(yàn)，一臺(tái)中有一項(xiàng)性能不符合要求，即為不合格，允許返修后復(fù)試，復(fù)試一次仍不合格，則為試驗(yàn)不合格。試驗(yàn)合格后，填寫(xiě)試驗(yàn)紀(jì)錄并且出具合格證后產(chǎn)品方能出廠(chǎng)。除NB/T31014—2018中6.2和NB/T31015—2018中6.2的規(guī)定的試驗(yàn)項(xiàng)目外，風(fēng)儲(chǔ)變流器還應(yīng)按表2的試驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行試驗(yàn)。表1風(fēng)儲(chǔ)變流器試驗(yàn)項(xiàng)目序號(hào)試驗(yàn)項(xiàng)目型式試驗(yàn)出廠(chǎng)試驗(yàn)技術(shù)要求條款試驗(yàn)方法1運(yùn)行控制功能試驗(yàn)√√4.3.55.3.22效率試驗(yàn)√4.3.65.3.33儲(chǔ)能側(cè)變流器充放電轉(zhuǎn)換時(shí)間試驗(yàn)√4.3.75.3.44儲(chǔ)能側(cè)直流輸出端口控制試驗(yàn)√4.3.85.3.55保護(hù)功能試驗(yàn)√√4.3.95.3.66通信試驗(yàn)√√4.3.105.3.7標(biāo)志9風(fēng)儲(chǔ)變流器的適當(dāng)位置應(yīng)有銘牌，內(nèi)容如下：——額定容量（MW）；——風(fēng)儲(chǔ)變流器效率（%）；——儲(chǔ)能側(cè)變流器效率（%）；——網(wǎng)側(cè)額定電壓（V）；——網(wǎng)側(cè)額定電流/標(biāo)稱(chēng)電流（A）；——網(wǎng)側(cè)額定頻率（Hz）——機(jī)側(cè)電壓范圍（V）；——機(jī)側(cè)額定電流/標(biāo)稱(chēng)電流（A）；——機(jī)側(cè)頻率范圍（Hz）；——儲(chǔ)能側(cè)直流輸出端口電壓范圍（V）；——儲(chǔ)能側(cè)額定電流/標(biāo)稱(chēng)電流（A）；注：受銘牌尺寸限制，其他項(xiàng)目可在使用說(shuō)明書(shū)中給出。風(fēng)儲(chǔ)變流器應(yīng)滿(mǎn)足NB/T31014—20187.1.2和NB/T31015—20187.1.2包裝風(fēng)儲(chǔ)變流器應(yīng)滿(mǎn)足NB/T31014—2018中7.2和NB/T31015—2018中7.2包裝的規(guī)定。貯存風(fēng)儲(chǔ)變流器應(yīng)滿(mǎn)足NB/T31014—2018中7.3和NB/T31015—2018中7.3貯存的規(guī)定。運(yùn)輸風(fēng)儲(chǔ)變流器應(yīng)滿(mǎn)足NB/T31014—2018中7.4和NB/T31015—2018中7.4運(yùn)輸?shù)囊?guī)定。10附