世纪汇泽(苏州)检测技术有限公司

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大功率光伏逆变器EMC替代测试方法


  1.前言

  目前国内各大光伏逆变器厂商纷纷推出了更高功率等级的逆变器产品。在集中式逆变器方面:阳光电源、上能电气等都推出了额定功率为3125KW或3300KW的大功率产品。在组串式逆变器方面:华为、阳光电源、锦浪科技、固德威等主流厂商也推出了150KW-320KW的大功率组串式产品。逆变器功率等级的提升,一方面是为了适配光伏组件功率的提升,以及光伏电站越来越大的建设规模,同时也可有效降低逆变器的单瓦成本,从而降低光伏电站的总体成本。

  但EMC抗扰度和传导发射测试,由于大功率光伏逆变器的大电流水平超过了EMC测试设备的额定电流容量,因此在技术上无法用常规测试方法。

  本文章主要介绍目前主流EMC供应商能提供的最大额定电流设备和针对大功率光伏逆变器产品标准提供了替代测试方法(依据标准IEC62920:2017-光伏发电系统功率转换设备EMC要求和试验方法)。

  2. EMC测试供应商最大电流设备介绍

  目前国外主流的EMC抗扰度测试设备供应商是同属于美国阿美特克(AMETEK)旗下的EMTEST和TESEQ两个品牌。国外主流传导发射测试设备供应商是schwarzbeck。下面针对国外主流EMC供应商在不同测试项目能提供的最大电流容量测试设备汇总。

  2.1 浪涌和快速瞬变脉冲群项目

图1 一体式抗扰度测试系统

  目前浪涌和快速瞬变脉冲群项目主流供应商能提供三相耦合去耦网络最大电流是200A。

  图1为EMTEST供应商的一体式抗扰度测试系统,发生器主机型号:compact NX5 bsp-1-400-16和三相耦合去耦网络型号:coupling NX5 bs-3-690-200.3,三相耦合去耦网络能承受最大电压:3 x 690 VAC /1000 VDC,最大电流:200A。

  2.2射频场引起的传导抗扰度项目

  图2 EMTEST供应商为射频场引起的传导抗扰度项目提供能承受最大电流耦合去耦网络,型号:CDN M5-100-750V ,承受最大电流100A,最大电压750V。

图2 耦合去耦网络CDN M5-100-750V

  2.3传导发射项目

图3 人工电源网络NNLK8129

  图3为schwarzbeck供应商传导发射项目提供能承受最大电流人工电源网络,型号:NNLK8129,最大电压:400 VAC /800 VDC,最大电流:4x 200 A。

  3. 大功率光伏逆变器EMC替代测试方法(依据标准IEC62920:2017)

  3.1 快速瞬变脉冲群项目

  如果由于脉冲群耦合去耦网络的额定电流容量的限制,在技术上没有合适的耦合去耦网络用于大功率光伏逆变器的交流市电端口,则可以将耦合去耦网络与交流市电端口并联,如图D.1所示,使用33 nF电容直接注入。绝缘变压器可以去耦差模脉冲信号,而共模扼流圈可以去耦共模脉冲信号

图D.1 脉冲群测试替代法

  3.2 浪涌测试的替代方法

  如果由于浪涌耦合去耦网络额定电流容量的限制,技术上无法为大功率光伏逆变器的交流主电源端口提供合适的耦合去耦耦网络,则可以将耦合去耦网络与交流市电端口并联。

  绝缘变压器可以去耦差模浪涌信号,而共模扼流圈可以去耦共模浪涌信号。

图D.2浪涌测试替代法

  3.3 射频场引起的传导抗扰度替代测试方法

  IEC 61000 -4-6规定,如果产品委员会决定某种耦合去耦装置更适合连接到特定产品系列的电缆,则该选择(在技术基础上合理)优先考虑。替代方法见D.3所示,如果IEC 61000 -4-6附录D中描述的CDN由于逆变器的交流电源端口功率大,在技术上不能作为去耦器件,则可将CDN并联,以向端口注入传导干扰,作为耦合器件。CDN作为耦合装置,共模扼流圈和绝缘变压器作为对交流市电的去耦装置。

图 D.3 - 采用钳位注入法对交流电源端口进行测试的示例

  3.4 传导发射(使用人工网络作为电压探头)

  如果由于人工网络额定电流容量的限制,在技术上没有合适的人工网络可以对光伏逆变器的电源端口进行串联的传导发射测量,则可以使用人工网络作为电压探头,将人工网络并联于电源端口。图D.4显示了测量电源端口传导发射的电缆布置示例,其中人工网络并联连接到电源端口。每个电源端口应通过去耦网络连接到每个电源。去耦网络在交流电源端口的电感值应在30 μH ~ 50 μH之间,在直流电源端口的电感值应在90 μH ~ 150 μH之间。通过交流电源端口的共模扼流圈和绝缘变压器,以及直流电源端口的共模扼流圈实现去耦网络,

图D.4 -使用人工网络作为电压探头的传导发射测量的替代测试方法

  

希望通过本文章的介绍,让大家能掌握大功率光伏逆变器替代测试方法。

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