ICS 29.120.01 CCS K 46 NB 中华人民共和国能源行业标准 NB/T 11202—2023 光储系统直流电弧检测及关断评价技术规范 Technical specification for DC arc detection and interruption evaluation of PV and storage system 2023-05-26发布 2023-11-26实施 国家能源局 发布 NB/T11202—2023 目 次 前言 1 范围 2 规范性引用文件 3术语和定义 4技术要求 5 电弧功能的试验（验证）方法 開上国电力出版社 NB/T11202—2023 前言 本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国电器工业协会提出并归口。 本文件起草单位：北京鉴衡认证中心有限公司、机械工业北京电工技术经济研究所、上能电气股份 有限公司、深圳科士达新能源有限公司、爱士惟科技股份有限公司、上海正泰电源系统有限公司、特变 电工西安电气科技有限公司、华为数字能源技术有限公司、中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司、 锦浪科技股份有限公司、中国长江三峡集团有限公司、阳光源股份有限公司、云南电网有限责任公司电 力科学研究院、株洲中车时代电气股份有限公司、国华能源有限公司、国家电投集团科学技术研究院有 限公司、深圳市禾望电气股份有限公司、云南电力试验研究院（集团）有限公司、天津天传电控设备检 测有限公司、固德威技术股份有限公司。 本文件主要起草人：王婷、果岩、顾桂磊、卢雾明、李彬、曹雪原、周洪伟、张玉林、龚元平、 吕一航、江涛、许颇、唐洲、吴水军、丁心志、王淑超、李小涛、周旭、王光希、王芳、樊巨宝、蔡文龙、 卢盈、许守东、王立闯、尹立坤、刘亚楠、李春、鲁仰辉、李庚泽、赵春媛。 本文件为首次发布。 II NB/T11202—2023 光储系统直流电弧检测及关断评价技术规范 1范围 本文件规定了直流电弧检测及关断的基本要求、验证与测试方法。 本文件适用于光伏系统、储能系统以及光储结合的直流电弧检测及关断功能。 2规范性引用文件 本文件没有规范性引用文件 3术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 电弧故障分断器 arc fault circuit interrupter, AFCI 安装在太阳能系统中，当检测到电弧故障时用以中断电弧能量的设备，旨在为光储系统提供保护使 其免受非预期电弧的不良影响。 3.2 电弧故障检测器 arc fault detector, AFD 通过使中断或短路设备中断传输到电弧故障的电源，从而保护光储系统免受非预期电弧不良影响的 种设备。 3.3 中断设备interruptingdevice， 用以中断检测到的电弧故障的设备，设备通常由检测电弧的另一个装置启用。 3.4 串联电弧 series arcing 指与负载串联的电弧， 一般发生在发电系统中的导线上、连接处、 组件或其他系统部件中。 3.5 并联电弧parallel arcing 指与负载并联的电弧，一般发生于导体正负极之间，或任意导线之间。 3.6 对地电弧 (ground arcing 指与接地导体之间的电弧，一般发生在带电导体与接地导体之间。 3.7 快速关断 rapid shutdown 光伏系统中具有“光伏危险控制系统”，使光伏系统在危险情况时状态可控。 4技术要求 4.1光伏系统串联电弧技术要求 4.1.1串联电弧的基本保护功能 电弧检测及关断性能指标不低于如下要求： NB/T11202—2023 a）电弧保护功能应在发生电弧2.5s内且电弧能量不超过750J时检测到电弧并动作； b）设备应具备故障自清除功能，每次电弧熄灭后，被测设备应延迟不少于5min后恢复工作； c）切断能量区域如图1所示，设备能在不超过A区之内熄灭电弧，则不需要发出信号，不需要手 动复位； d）在B区24h内发生5次电弧故障应能有效关断，并在返回工作状态前进行手动复位； e）应有外部可控制的使能信号及可视的报警信号。 区域C 2.5 s 区域A O J 200 J 750J 图1 切断能量区域示意图 4.1.2自检功能 具备电弧检测及关断功能的设备在启动前应自检，在识别诊断功能正常后再启机工作。自检功能异 常时，设备不能启机且应有可视的报警信号指示自检失败。 4.1.3全组串故障检测范围 直流组串中发生的电弧故障均应能被检测。 4.1.4电弧探测距离 根据逆变器类型不同，按照其可探测的电弧发生位置的基本距离为：单相逆变器可检测的电弧发生 距离不低于80m，三相逆变器可检测的电弧发生距离不低于200m。 4.1.5可检测的最大电弧电流 电弧检测功能所适配的可检测最大电弧电流不低于适配所检测组串的最大工作电流。 4.1.6电弧能量 故障电弧分断时电弧的能量不高于750J。 4.1.7关断时间 故障电弧的最大关断时间为2.5s。 4.1.8电弧检测的准确度 电弧检测功能不应产生误报、漏报现象，并能精准关断。 2 NB/T11202—2023 4.2快速关断 具备快速关断功能的设备，位于建筑物外部或距离建筑物进入点1m（3f）以上的受控导体，在快 速关断功能启动后的30s内，电压应被限制为不超过30V。位于边界内或距离建筑物表面1m（3ft）内 的受控导体的电压应在快速关断功能启动后的30s内限制为不超过120V。 4.3储能系统电弧技术要求 4.3.1基本要求 对于发生在储能系统直流侧的电弧应具备检测及关断的措施。 对于储能系统设备到外部设备的连接，串联电弧主要发生在端子连接处，根据端子插接的可靠性不 同，对不同端子的连接方式做如下要求： a）对于快插端子的连接方式，端子容易松动，存在电弧风险，需要满足本文件要求； b）对于OT端子的连接方式，端子可靠性高，电弧风险低，可参照本文件执行。 4.3.2分断能量 在对电弧关断之前的最大分断能量不大于750J。 4.3.3分断时间 对故障电弧的最大分断时间不高于2.5s。 4.3.4电弧检测的准确度 电弧检测功能不应产生误报、漏报现象，并能精准关断。 5电弧功能的试验（验证）方法 5.1 电弧基本功能测试 5.1.1电源 5.1.1.1 恒压源 检测恒压源应满足如下要求： a) 恒压源可根据测试工况中的开路电压值进行调节。 最大电流应不小于测试工况中最大电流值的1.1倍。 c) 电压源的电流至少是被测设备短路电流的1.25倍。 d）对应电阻值及关系： R, =R =R, /(2K)-R (1) 式中： Ri, R2— 解耦网络保护电阻，单位为欧姆（2)； Rz 电弧测试工况对应的总电阻值，单位为欧姆（2)； 解耦网络个数； R3 线性阻抗网络电阻，单位为欧姆（Q2)。 3 NB/T11202—2023 5.1.1.2 方阵模拟器 检测方阵模拟器应满足如下要求： a) 最大电流及工况应满足测试工况相关要求； b） 最大工作电流是测试工况的1.1倍； c） 电压源的电流至少是被测设备短路电流的1.25倍； d）Rj=R2=0。 5.1.1.3 光伏阵列 检测光伏阵列应满足如下要求： 根据实际工况进行光伏阵列选择； b) 不需外置解耦及阻抗网络。 5.1.1.4电能质量要求 电压源及方阵模拟器的电能质量满足相关要求，其谐波不大于2.5%。 电源网络（含不同的接地方式）不能对测试电路产生干扰。 5.1.2 串联电弧解耦网络 解耦网络的作用是将电源被测设备解耦，避免电源对测试造成干扰，解耦网络如图2所示。 R; 图2解耦网络 解耦网络参数设置见表1。 表1解耦网络参数设置 电路元件 参数值 备注 电容Ci ≥20 μF 解耦电容，该参数决定直流源的输出值 电容C2，电容C3 22 nF 旁路电容 电感L 12 mH 共模滤波电感 电感L2，电感L3 ≥60 μH 空心线圈，以避免饱和 保护电阻，其中： Rz：电弧测试工况表中对应的总电阻值 电阻R，电阻R2 R = R2 = Rz/(2K)-R3 K：解耦网络个数 R3:≤12 4