T/CPSS10122025充配電系統(tǒng)電能質(zhì)量及測量方wer充配電系統(tǒng)電能質(zhì)量及測量方werqualityandmeasurementmethodsDcdistributionsystemspowerqualityandmeasurementmethodsforDcdistributionsystems2025-08-22發(fā)布2025-08-23實(shí)施中國電源學(xué)會(huì)發(fā)布T/CPSS10122025前言 1范圍 3術(shù)語和定義 4電能質(zhì)量特征指標(biāo) ——24.2直流電壓偏差34.3紋波34.4直流電壓不平衡度·44.5直流快速,電壓變化·4暫降、暫升與短時(shí)中斷45測量要求4測量條件45.2測量點(diǎn)設(shè)置45.3測量信號(hào)選擇55.4測量儀器55.5測量環(huán)境56測量方法5直流電壓偏差5e2紋波5直流電壓不平衡度直流快速,電壓變化測量指標(biāo)5暫降、暫升與短時(shí)中斷附錄A附錄A(資料性)典型低壓直流拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)———8附錄B(規(guī)范性)直流快速電壓變化測量方法-11參考文獻(xiàn)12T/CPSS10122025前言本文件按照GB/T1.12020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分:標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由中國電源學(xué)會(huì)提出并歸口。本文件起草單位:國網(wǎng)河北省電力有限公司電力科學(xué)研究院、國網(wǎng)山西省電力有限公司電力科學(xué)研究院、西安愛科賽博電氣股份有限公司、南京國臣直流配電科技有限公司、國網(wǎng)福建省電力有限公司電力科學(xué)研究院、北京電力自動(dòng)化設(shè)備有限公司、聯(lián)電智檢(上海)檢測技術(shù)有限公司、亞洲電能質(zhì)量產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、遼寧東科電力有限公司、國網(wǎng)遼寧省電力有限公司電力科學(xué)研究院、西南交通大學(xué)、廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院業(yè)聯(lián)盟、遼寧東科電力有限公司、國網(wǎng)遼寧省電力有限公司電力科學(xué)研究院、西南交通大學(xué)、廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院、重慶大學(xué)、中國石油大學(xué)(華東)、國網(wǎng)上海市電力公司電力科學(xué)研究廣西電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院、國網(wǎng)湖北省電力有限公司電力科學(xué)研究院、深圳供電局有限公本文件主要起草人:周文、李勝文、薛艷梅、張保、林焱、陳杰、劉朋、王語潔、李勝輝、董鶴楠、周福林、陶然、池源、饑志華、馮倩、涂春鳴、郭子君、覃日升、王艷、方偉哲、汪穎、王欣、蘇燦、習(xí)國電力科學(xué)研究院有限公司、云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研公司、四川大學(xué)、臺(tái)達(dá)電子企業(yè)管理上海有限公司、國網(wǎng)河北能源也源、饑志華、馮倩、涂春鳴、郭子君、覃日升、王艷、方偉哲、程卓。T/CPSS10122025直流配電系統(tǒng)電能質(zhì)量及測量方法本文件規(guī)定了直流配電系統(tǒng)電能質(zhì)量特征指標(biāo)及測量要求和方法。本文件適用于1500v及以下低壓直流配電系統(tǒng),其他電壓等級(jí)直流配電系統(tǒng)可參照?qǐng)?zhí)行。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(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(包括所有的修改單)適用于本文件。GB,/T35727中低壓直流配電電壓導(dǎo)則GBGB,/T35727中低壓直流配電電壓導(dǎo)則T/CPSS10082021低壓直流配電系統(tǒng)能效與電能質(zhì)量綜合評(píng)估方法3術(shù)語和定義GB/T134982017、GB/T357272017、T/CPSS10082021界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1直流配電系統(tǒng)Dcpowerdistributionsystem以直流方式實(shí)現(xiàn)與用戶電氣系統(tǒng)交換電能的配電系統(tǒng)。[來源:GB/T357272017,2.1]用以標(biāo)志或識(shí)別直流配電系統(tǒng)電壓的給定值。標(biāo)稱電壓nominalvoltage用以標(biāo)志或識(shí)別直流配電系統(tǒng)電壓的給定值。[來源:GB/T357272017,2.2,有修改]供電電壓供電電壓powersupplyvoltage直流配電系統(tǒng)供電點(diǎn)處的極對(duì)極或極對(duì)中性線電壓。[來源:GB/T357272017,2.3,有修改]雙極直流配電系統(tǒng)bipolarDcsystem具有兩個(gè)對(duì)中性線處于相反極性極的直流配電系統(tǒng)。[來源:GB/T134982017,8.8,有修改]單極直流配電系統(tǒng)unipolarDcsystem僅有一個(gè)正極或負(fù)極的直流配電系統(tǒng)。[來源:GB/T134982017,8.9,有修改]正極電壓positivevoltage直流配電系統(tǒng)中正極對(duì)中性線的電壓。2T/CPSS10122025負(fù)極電壓negativevoltage直流配電系統(tǒng)中負(fù)極對(duì)中性線的電壓。3.8直流電壓Dcvoltage大小與方向均不隨時(shí)間變化的電壓。3.9直流電壓偏差Dcvoltagedeviation實(shí)際運(yùn)行電壓對(duì)直流系統(tǒng)標(biāo)稱電壓的偏差相對(duì)值,用百分?jǐn)?shù)表示。[來源:GB/T357272017,2.5,有修改]雙極直流配電系統(tǒng)中雙極電壓不相等的程度。直流電壓不平衡度Dcvoltageun雙極直流配電系統(tǒng)中雙極電壓不相等的程度。雙極直流配電色系統(tǒng)中正負(fù)極電壓絕對(duì)值之和的平均值。不平衡電壓不平衡電壓unbalancedvolltage雙極直流配電色系統(tǒng)中正負(fù)極電壓絕對(duì)值之差的平均值。紋紋波ripple七的直流電壓/電流的周期性或隨機(jī)性交流分量,其頻率范圍一般直流配電系統(tǒng)充中某點(diǎn)的電壓突然升高至某個(gè)閾值,并在短暫時(shí)間間隔后恢復(fù)直流配電系統(tǒng)充中某點(diǎn)的電壓突然升高至某個(gè)閾值,并在短暫時(shí)間間隔后恢復(fù)正常的現(xiàn)象。注暫升閾值一為1.1p.u,.,短短暫暫時(shí)時(shí)間隔般為10ms0.1p.0.1p.u.~0.8p.u.,并在短暫時(shí)間10ms~1min后恢復(fù)正[[T/CP)SS10082021,3.26]直流直流電壓短中斷Dcvoltltaageshortinterruption供電電壓在一段時(shí)間間隔內(nèi)消失,,其持續(xù)時(shí)間在兩個(gè)規(guī)定限值之間的現(xiàn)象。注:短時(shí)中斷閾值一般為0.05p.u.或0.1p.u.,持續(xù)時(shí)間的下限值一般為3s,上限值一般為1min快速電壓變化rapidvoltagechangeRVC兩個(gè)穩(wěn)態(tài)條件之間發(fā)生電壓快速過渡的現(xiàn)象,且在此期間電壓不超過電壓暫降/電壓暫升閾值。波峰系數(shù)crestfactor給定時(shí)間內(nèi)直流電壓波形或直流電流波形的峰值與平均值的比值。4電能質(zhì)量特征指標(biāo)4.1通則直流配電系統(tǒng)電能質(zhì)量特征指標(biāo)主要包括以下幾個(gè)方面: 直流電壓偏差; 紋波(電壓、電流);3T/CPSS10122025 直流電壓不平衡度(針對(duì)雙極配電系統(tǒng)); 直流快速電壓變化; 直流電壓暫降、直流電壓暫升、直流電壓短時(shí)中斷。4.2直流電壓偏差式中:Δui節(jié)點(diǎn)i的直流電壓偏差百分比;ui——節(jié)點(diǎn)i的直流電壓測量值,單位為伏特(v);4.3紋波4.3.1斂按照公式斂按照公式皮電壓峰峰值,單位為伏特(V);流電壓平均值,單位為伏特(V)。電流紋波系數(shù);皮電流峰峰值,單位為安培(A》a流電流平均值,單位為安培(A)。(2)計(jì)算,電流紋波系數(shù)按照公式(3)計(jì)算。""式中:電壓紋波系數(shù);電壓紋波系數(shù);UPPUPPi式中:iPPI紋波率4.3.2紋波率(2)(3)式中:Y電壓紋波率; i4)urpl紋波電壓方均根值,單位為伏特(v)。u×10o%(5)式中:yi——電流紋波率rpl紋波電流方均根值,單位為安培(4T/CPSS101220254.4直流電壓不平衡度直流電壓不平衡度一般用不平衡電壓和平衡電壓的比值百分比表示,不平衡電壓、平衡電壓和直流UUu2式中: 不平衡電壓值,單位為伏特(V);正極電壓值,單位為伏特(V正極電壓值,單位為伏特(V);負(fù)極電壓值,單位為伏特(VU(7)ubU(7)ub的標(biāo)稱電壓。電壓變化事件可能由直流例手統(tǒng)引起,也可能由外部交流側(cè)手統(tǒng)引起降、暫升與短時(shí)中斷雪降、暫升與短時(shí)中斷特征指標(biāo)表征中,相關(guān)計(jì)算參照交流方式,旨標(biāo)如下:王斬降特征指標(biāo)包括電壓暫降深度和持續(xù)時(shí)間暫降深度為直流通常用直流標(biāo)稱電壓的百分比表示,持續(xù)時(shí)間為電壓暫降起始到2式中:電壓值,單位為伏特(V)。ub式中:的標(biāo)稱電壓。電壓變化事件可能由直流例手統(tǒng)引起,也可能由外部交流側(cè)手統(tǒng)引起降、暫升與短時(shí)中斷雪降、暫升與短時(shí)中斷特征指標(biāo)表征中,相關(guān)計(jì)算參照交流方式,旨標(biāo)如下:王斬降特征指標(biāo)包括電壓暫降深度和持續(xù)時(shí)間暫降深度為直流通常用直流標(biāo)稱電壓的百分比表示,持續(xù)時(shí)間為電壓暫降起始到2式中:電壓值,單位為伏特(V)。ub式中:直流電壓不平衡度。4.5直流快速電壓變化注1:注2:注3:3%0.5%ms平均值滑動(dòng)更新,其特征指標(biāo)如下:的差值,通常用直流標(biāo)稱電壓的百分比表示,持續(xù)時(shí)間為電壓暫降起始到結(jié)束所用的時(shí)間差。j電壓不平衡度。,壓變化玉變化的特征指標(biāo)一般包括起始時(shí)刻、終止時(shí)刻(持續(xù)時(shí)間)、影述直流快速電壓變化只限于稍定狀態(tài)各件下的直流電壓變化不涉及暫本各/穩(wěn)定狀態(tài)與直流快速電壓變化閾值、滯回值有關(guān),閾值一般為3%~5%的標(biāo)程中任一通道上測得的直流電壓最大值,持續(xù)時(shí)間為電壓暫升起始到結(jié)束所用的時(shí)間差。注1:直流電壓暫降、暫升與短時(shí)中斷的計(jì)算基于20ms時(shí)間段的電壓平均值,每10ms更新一次得到uav(1/2)。注2:對(duì)于單極直流配電系統(tǒng),取正極電壓或負(fù)極電壓。對(duì)于雙極直流配電系統(tǒng),取正極電壓和負(fù)極電壓。5測量要求5.1測量條件測量應(yīng)在直流配電系統(tǒng)的正常運(yùn)行方式下進(jìn)行,如有分布式電源,應(yīng)覆蓋分布式電源的啟停、功率變化等工況。5.2測量點(diǎn)設(shè)置測量點(diǎn)設(shè)置如下: 公共連接點(diǎn);5T/CPSS10122025 電源(用戶)的并網(wǎng)點(diǎn); 需關(guān)注的直流配電系統(tǒng)內(nèi)部節(jié)點(diǎn)。5.3測量信號(hào)選擇測量應(yīng)結(jié)合附錄A中直流配電系統(tǒng)典型接線示意圖,測量信號(hào)可選擇正極中性線或負(fù)極中性線或正極負(fù)極。5.4測量儀器測量儀器推薦采用錄波裝置或直流電能質(zhì)量測試專用裝置,其主要技術(shù)指標(biāo)要求如下:c)c)電流信號(hào)輸入回路的傳感器可根據(jù)實(shí)際工程技術(shù)要求進(jìn)行選擇,如霍爾傳感器、分流器,可承受波峰系數(shù)不小于3;d)測量數(shù)據(jù)基本記錄周期為20ms,每個(gè)20ms時(shí)段應(yīng)是連續(xù)的,而且相鄰的20ms時(shí)間間隔應(yīng)無重疊;e)聚合周期可根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)置,可設(shè)置的聚合周期為:3s、1min整數(shù)倍。3s、1min、10min等聚合周期測量數(shù)據(jù)以200ms時(shí)段基于平均值法進(jìn)行無縫聚合。f)裝置應(yīng)具有事件波形記錄功能,可還原記錄時(shí)間段內(nèi)的電壓瞬時(shí)波形變化過程,應(yīng)包括事件發(fā)生前至少100ms與事件結(jié)束后至少400ms的波形。5.5測量環(huán)境測量期間,環(huán)境條件應(yīng)相對(duì)穩(wěn)定,具體要求如下:環(huán)境溫度:-25℃~55C;海拔高度:≤2000m。 海拔高度:≤2000m。5.6測量指標(biāo)充電能質(zhì)量測量指標(biāo)應(yīng)包含第充電能質(zhì)量測量指標(biāo)應(yīng)包含第6測量方法直流電壓偏差測量方法如下:直流電壓偏差測量方法如下:紋波系數(shù)測量方法如下:a)從20ms測量數(shù)據(jù)中選取極大值和極小值,然后對(duì)10個(gè)連續(xù)選取的極大值和極小值分別計(jì)算平均值,最后計(jì)算得到UPP/Ipp;6.2.2紋波率紋波率測量方法如下:基于200ms測量數(shù)據(jù)計(jì)算得到直流電壓方均根值u或直流電流方均根值Ims,然后與直流;式中urmsrpl式中6.3直流電壓不平衡度直流電壓不衡度測量方法如下:式(6)、公式(7)分別計(jì)算得到不平衡電壓值U,、平衡電壓值i式(8)計(jì)算得到直流電壓不平衡度edc。6.4直流快速電,壓變化玉變化測量方法按照附錄B進(jìn)行。玉變化測量方法按照附錄B進(jìn)行。降降、暫升與短時(shí)中斷6.5.1直流電壓暫降直流電壓暫降條測量方法如下:當(dāng)uav/2)低于暫降閾值時(shí),電壓暫降事件開始;注一般取0..02p..Uu..6.5.2直流電壓暫升直流電壓暫升測量方法如下a)單極直流配電系統(tǒng)當(dāng)uavuw高于暫升閾值時(shí),電壓暫升事件開始;·當(dāng)uavuw等于或者低于暫升閾值與遲滯電壓之差時(shí),電壓暫升結(jié)束。b)雙極直流配電系統(tǒng)6.5.3直流電壓短時(shí)中斷直流電壓短時(shí)中斷測量方法如下:a)單極直流配電系統(tǒng)當(dāng)uavaa低于中斷閾值時(shí),電壓短時(shí)中斷事件開始;·當(dāng)uavuw等于或者高于中斷閾值與遲滯電壓之和時(shí),電壓短時(shí)中斷結(jié)束。7T/CPSS10122025b)雙極直流配電系統(tǒng)結(jié)束。 低壓直流母線變流器變低壓直流母線變流器變流器儲(chǔ)能設(shè)備變流器風(fēng)能發(fā)電直流負(fù)載光伏發(fā)電交流負(fù)載撲結(jié)構(gòu),又稱為鏈?zhǔn)交蜉椛錉钔負(fù)浣Y(jié)構(gòu)。配電系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)電系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖見圖A.2。 低壓直流母線變流器變低壓直流母線變流器變流器儲(chǔ)能設(shè)備變流器風(fēng)能發(fā)電直流負(fù)載光伏發(fā)電交流負(fù)載撲結(jié)構(gòu),又稱為鏈?zhǔn)交蜉椛錉钔負(fù)浣Y(jié)構(gòu)。配電系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)電系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖見圖A.2。色系統(tǒng)典型接線示意圖見圖A.4。中性線保護(hù)地中性線)b正極保護(hù)地TN接地方式(正極TN接地方式(負(fù)極·,電系統(tǒng)典型接線示意圖色系統(tǒng)典型接線示意圖見圖A.4。中性線保護(hù)地中性線)b正極保護(hù)地TN接地方式(正極TN接地方式(負(fù)極·,電系統(tǒng)典型接線示意圖T/CPSS10122025變換器正極標(biāo)稱電壓uy2*uy標(biāo)稱電壓uy保護(hù)地負(fù)極a)TN接地方式變換器正極標(biāo)稱電壓U中性線保護(hù)地負(fù)極·標(biāo)稱電壓uy保護(hù)地負(fù)極b)rr接地方式圖T/CPSS10122025(規(guī)范性)直流快速電壓變化測量方法如圖記錄最初100個(gè)10ms滑動(dòng)平均值uavue,并計(jì)算其平均電壓U(vg;c)每10ms更新一次100個(gè)滑動(dòng)平均值avtra以及平均電壓uag,且當(dāng)連續(xù)100個(gè)uav(1/2)值在央速電壓變化事件時(shí),