ICS 29.120.01 K 46 NB 备案号：64662-2018 中华人民共和国能源行业标准 NB/T 310142018 代替NB/T31014—2011 双馈风力发电机变流器技术规范 Technical specification for converter of double-fed wind turbine generator 2018-06-06发布 2018-10-01实施 国家能源局 发布 NB/T31014—2018 目 次 前言 范围· 规范性引用文件 3 术语和定义 4 技术要求 5 试验方法··· .·10 6 检验规则 18 标志、包装、贮存和运输 7 NB/T 31014—2018 前言 本标准按照GB/T1.1一2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》给出的规则起草。 本标准代替NB/T31014—2011《双馈风力发电机变流器制造技术规范》，与NB/T31014—2011相 比，除编辑性修改外主要技术变化如下： 修改了标准名称，将《双馈风力发电机变流器制造技术规范》更名为《双馈风力发电机变流器 技术规范》； 增加了共模电压、差模电压、du/di值等术语和定义（见3.27、3.28、3.29）； -增加了电网侧额定电压优先采用等级0.6kV（见4.1.2）； 一修改了“变流器效率应不低于97%”的要求（见4.3.10）； 一增加了温升试验中的铜铝复合母线极限温升要求（见4.3.11)； 增加了保护功能中的功率器件硬件保护、过/欠频保护、电网断电保护及电网电流不平衡度保 护（见4.3.13); 修改了防护等级中对于液冷型的规定，将“防护等级不低于IP42”修改为“不低于IP54”（见 4.3.18); -增加了功率因数在容性0.95和感性0.95之间可调的要求（见4.3.21)； 一增加了对共模电压、差模电压、duldt值、振动的有关规定（见4.3.224.3.25)； 一规定了过、欠电压保护及过、欠频率保护动作值误差的要求（见5.3.13.9、5.3.13.11）。 本标准由中国电器工业协会提出。 本标准由能源行业风电标准化技术委员会风电电器设备分技术委员会（NEA/TC1/SC6）归口。 本标准起草单位：许昌开普检测研究院股份有限公司、机械工业北京电工技术经济研究所、北京天 诚同创电气有限公司、新疆金风科技股份有限公司、北方工业大学、明阳智慧能源集团股份公司、上海 电气风电集团有限公司、中国电力科学研究院有限公司、深圳市禾望电气股份有限公司、上海电气输配 电集团有限公司、国电联合动力技术有限公司、浙江运达风电股份有限公司、许继集团有限公司、天水 二一三电器有限公司、维谛技术有限公司、天津天传电控设备检测有限公司、国家电控配电设备质量监 督检验中心、中国质量认证中心、浙江海得新能源有限公司、北京群菱能源科技有限公司。 本标准起草人：李全喜、果岩、任高全、马忠宝、苑国锋、李宁、刘世军、杨才建、陈昆明、李少林、 周党生、孙今英、褚景春、王艳华、应有、刘刚、席志刚、白亮、陈健、王鹏、杨天时、郭亮、叶东权、 张进滨、侯垚。 本标准所代替标准的历次版本发布情况为： NB/T31014—2011。 本标准在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化管理中心（北京市白广路二条 —号，100761)。 II NB/T31014—2018 双馈风力发电机变流器技术规范 1范围 本标准规定了双馈风力发电机变流器（以下简称“变流器”）的技术要求、试验方法、检验规则及 其产品的相关信息等。 本标准适用于双馈风力发电机组中的交一直一交电压源型变流器。 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。 凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件 GB/T191包装储运图示标志 GB/T2423.1—2008 电工电子产 产品环境试验 第2部分： 试验方法 试验A：低温 GB/T2423.2—2008 电工电子 第2部分： 试验方法 试验B：高温 品环境试验 GB/T2423.3 环境试验 试验方法 第2 试验Cab： 恒定湿热试验 GB/T 2423.4 子产品基本环境试验 第2部分：试验方法 试验Db：交变湿热（12h+12h循环） GB/T 2900.33 电工 术语电力电子技术 电工术语风力发电机组 GB/T2900.53 GB/T3797—2016 电气控制设备 2013 半导体变流器 GB/T 3859.1- 器通用要求和电网换相变流器 号第1-1部分：基本要求规范 GB/T4208 外壳防护 等级（IP代码） GB/T12668.2—2002 调速电气传动系统第2部分：一般要求低压交流变频电气传动系统额定值 的规定 GB12668.3—2012 调速电气传动系统第3部分：电磁兼容性要求及其特定的试验方法 GB/T13384机电产品包装通用技术条件 GB/T13422—2013 半导体变流器电气试验方法 低压开关设备和控制设备第1部分：总则 GB/T14048.1 GB/T15543—2008 电能质量 三相电压不平衡 GB/T18451.1—2012 2风力发电机组设计要求 GB/T20320一2013风力发电机组电能质量测量和评估方法 JB/T5777.2—2002 电力系统二次电路用控制及继电保护屏（柜、台）通用技术条件 NB/T31051 风电机组低电压穿越能力测试规程 NB/T31054 风电机组电网适应性测试规程 NB/T 31111 风电机组高电压穿越测试规程 3术语和定义 GB/T3859.1一2013、GB/T2900.33和GB/T2900.53界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 双馈风力发电机变流器 converterofdouble-fedwind turbinegenerator 与双馈风力发电机配套，连接于转子绕组与电网之间的交一直一交电压源型静止变流器。 1 NB/T31014-2018 注：用于为发电机转子提供交流励磁，将转子能量送入电网，以及实现发电机定子绕组并网控制等功能。主要由发 电机侧变流器、直流环节、电网侧变流器及其控制系统组成，具有能量双向流动的特点。 3.2 机侧变流器generator-sideconverter 与双馈发电机转子绕组相连接的三相全控桥静止型变流器，实现双馈发电机的有功功率与无功功率 解耦控制。 注：也称作转子侧变流器或发电机侧变流器。包括可能存在的滤波器。 3.3 直流环节DClink 机侧变流器和网侧变流器之间相互连接的直流电路。 3.4 网侧变流器 line-sideconverter 与电网相连接的（包括滤波器）三相全控桥静止型变流器，实现变流器直流环节电压控制和电网侧 功率因数控制。 注：也称作电网侧变流器。包括可能存在的滤波器。 3.5 风力发电机组 windturbinegeneratorsystem;WTGS [GB/T18451.1—2012，定义3.67] 3.6 机组输出端outputofWTGS 机组与并网变压器之间的连接端口。 3.7 机组额定运行条件 Fgeneratorsystemratedoperationcondition 在电网额定电压、额定频率条件下，机组在额定转速和额定功率运行时所处的工作状态。 3.8 变流器额定运行条件converterratedoperationcondition 机组额定运行条件下，变流器所处的工作状态。以下简称“额定运行条件”。 3.9 网侧额定电流line-sideconverterratedcurrent 额定运行条件下，网侧变流器交流端基波电流方均根值。 3.10 网侧额定电压 Eline-sideconverter ratedvoltage 网侧变流器交流端线电压方均根值。 3.11 网侧额定频率line-sideconverterratedfrequency 网侧变流器交流端基波电压的频率，即电网频率。 3.12 网侧额定容量 line-sideconverterratedcapacity 在网侧额定频率、网侧额定电压和网侧额定电流时，网侧变流器的视在功率。 3.13 网侧功率因数 line-sideconverterpowerfactor 网侧变流器交流端有功功率与视在功率的比值。 2 NB/T31014—2018 功率因数公式为 P x100% (1) S 式中： —功率因数； P有功功率： S- 一视在功率。 3.14 机组功率因数generatorsystempowerfactor 机组输出端有功功率与视在功率的比值。 注：计算公式同式（1)。 3.15 总谐波畸变率totalbarmonicdistortion；THD 谐波含量的方均根值与交流量的基波分量或基准基波分量的方均根值之比。 总谐波畸变率定义为 (2) 22 式中： Q1——基波有效值： 9一总有效值，可代表电流或电压。 总谐波中包含有间谐波，当间谐波存在时，波形不再是周期性的，间谐波所产生的影响可能要比谐 波产生的影响更复杂。 假若间谐波忽略不计，则式（2）也可表达为： KTHD= (3) 式中： h一—谐波次数，次数h为偶数时称kp为偶次谐波畸变率，h为奇数时称k为奇次谐波畸变率： Qh—h次谐波分量的有效值。 注：改写GB/T2900.33—2004，定义551-20-13。 3.16 机侧额定电流generator-sideconverterratedcurrent 额定运行条件下，机侧变流器基波电流