ICS29.200 K 46 NB 备案号：64694-2018 中华人民共和国能源行业标准 NB/T421592018 三电平交流/直流双向变换器技术规范 Specificationforthree-levelbi-directionalAC/DCconverters 2018-06-06发布 2018-10-01实施 国家能源局 发布 NB/T42159—2018 目 次 前言 范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义 变换器类型 4 ·2 5 技术要求 3 试验方法 6 10 7 检验规则 · 19 标志、包装、运输和贮存 8 21 9 随同产品供应的文件 21 NB/T42159—2018 前言 本标准由中国电器工业协会提出。 本标准由全国电力电子系统和设备标准化技术委员会（SAC/TC60）归口。 本标准负责起草单位：许继集团有限公司。 本标准参加起草单位：国网北京市电力公司、许昌开普检测技术有限公司、中国电力科学研究院新 能源研究中心、北京交通大学、华中科技大学、国网山东省电力公司电力科学研究院、南京南瑞继保电 气有限公司、国电南瑞科技股份有限公司、国网山西省电力公司、厦门科华恒盛股份有限公司、珠海泰 坦科技股份有限公司、英飞凌科技（中国）有限公司、中车株洲电力机车研究所有限公司、佛山市贝瑞 尔电气科技有限公司、西安爱科赛博电气股份有限公司、温州大学、青岛创统科技发展有限公司。 本标准主要起草人：李瑞生、黄仁乐、李全喜、曹远志、吴学智、张宇、孙树敏、丁勇、苏先进、 潘景宜、史威、马振宇、梁帅奇、冯广义、杨兆华、王强、戴瑜兴、克存、赵成功、马红伟、黄利军、 郭宝甫、李献伟、翟登辉、徐军。 II NB/T42159—2018 三电平交流/直流双向变换器技术规范 1范围 本标准规定了三电平交流/直流双向变换器的类型，技术要求，试验方法，检验规则，标志、包装、 运输和贮存，随同产品供应的文件。 本标准适用于接入200V～1500V电压等级直流系统，220V～1000V及以下电压等级、频率50Hz 交流系统，容量为10kVA～500kVA的三电平交流/直流双向变换器（简称变换器）。 三电平交流/直流单向变换器、三电平直流/交流单向变换器也可参照使用。 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/T2900.33—2004电工术语电力电子技术 GB/T3859.1—2013 3半导体变流器通用要求和电网换相变流器第1-1部分：基本要求规范 GB/T4208—2017 外壳防护等级（IP代码） GB4824—2013 工业、 科学和医疗（ISM）射频设备 骚扰特性 限值和测量方法 GB/T7251.1—2013 低压成套开关设备和控制设备第1部分：总则 GB/T13384—2008 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 GB/T 14549 —1993 电能质量 公用电网谐波 GB/T15543—2008 电能质量 三相电压不平衡 GB/T15945—2008 电能质量 电力系统频率偏差 GB/T17626.2—2006 电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验 GB/T17626.3—2016 电磁兼容 试验和测量技术具 射频电磁场辐射抗扰度试验 GB/T17626.4—2008 电磁兼容 试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验 GB/T17626.5—2008 电磁兼容 试验和测量技术 浪涌（冲击）抗扰度试验 GB/T17626.6—2017 电磁兼容 试验和测量技术 射频场感应的传导骚扰抗扰度 GB/T17626.11—2008 电磁兼容 试验和测量技术 电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度试验 NB/T32004—2018 光伏并网逆变器技术规范 NB/T33016—2014 电化学储能系统接入配电网测试规程 NB/T31051—2014 风电机组低电压穿越能力测试规程 NB/T31111—2017 风电机组高电压穿越测试规程 3术语和定义 GB/T2900.33—2004、GB/T3859.1—2013、GB/T13422—2013、GB/T14549—1993、GB/T15543— 2008、GB/T15945一2008界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 三电平电能变换three-levelenergyconversion 采用适当的控制策略，使单端口输出的电力电子电路的输出端产生三种电平（一般为正电平、负电 平和零电平）实现功能转换（拓扑结构见图1）。 1 NB/T42159—2018 UAo (/g/2 1/./2 (/./2 U/2 说明： 1一变换单元A；2一变换单元B；3一变换单元C 图1三电平拓扑结构及A相电压波形 3.2 交流/直流双向变换器bi-directionalAC/DCconverter 具备直流端口和交流端口，通过电力电子开关电路的工作实现两个端口之间直流电能与交流电能的 相互变换、双向流动的变换器。 3.3 三电平交流/直流双向变换器three-levelbi-directionalAC/DCconverter 采用三电平电能变换的交流/直流双向变换器。 3.4 并网模式gridconnectedmode 交流/直流变换器的直流端口与直流电网连接，交流端口与交流电网连接，可与电网之间完成可控制 的能量交换。 3.5 离网模式 off-gridmode 交流/直流变换器的两个端口与电网（无论直流电网或交流电网）都不连接，一个端口连接独立电源， 另一个端口连接负载并能够完成对负载的供电。 3.6 中点电位平衡 neutralpointvoltagebalancing 三电平交流/直流变换器直流侧的中点电位始终保持为直流侧电压的1/2。 4变换器类型 4.1# 按安装环境分类 按安装环境，变换器可分为： 户内I型（带气温调整装置）； 户内Ⅱ型（不带气温调整装置）； 户外型。 4.2按电气隔离方式分类 按电气隔离方式，变换器可分为： 2 9—2018 NB/T42159 一隔离型； 一非隔离型。 4.3 其他分类情况 以上未列出的、 制造商申明的其他类型 技术要求 5.1 正常使用条件 5.1.1 正常使用环境条件 5.1.1.1 周围空气温度 若无其他规定，变换器的周围空气温度范围应为： 一户内I型：0℃~40℃； 户内Ⅱ型：-20℃～+40℃； 一户外型：-25℃+60℃。 5.1.1.2 2海拔 变换器的安装运行场所的海拔不应超过1000m。海拔超过1000m时，制造厂商应依据表1的规定 说明降额使用的要求。 表1 海拔1000m以上使用时的降额系数 海拔 降额系数 m 1 000 1.00 1 500 0.95 2 000 160 2 500 0.86 3 000 0.82 3 500 0.78 4 000 0.74 4 500 0.70 5 000 0.67 注：基于干燥空气密度（于海平面+15℃）为1.225kg/m。对于强迫风冷设备，由于风扇效率随海拔下降，其降额系 数还要小一些。 5.1.1.3 大气条件 5.1.1.3.1 相对湿度 若无其他规定，变换器安装地点的相对湿度应为： 户内I型：5%~85%，无凝露； 3 NB/T42159—2018 一户内IⅡI型：5%~95%，无凝露； 户外型：4%~100%，允许有凝露。 5.1.1.3.2污染等级 若无其他规定，变换器安装地点的污染等级应符合GB/T7251.1一2013中7.1.3的规定。 5.1.2正常使用电气条件 若无其他规定，符合本标准的变换器在下列电气条件下应正常运行： 直流母线电压稳定控制的允许偏差为其额定电压的土10%； 交流电压的允许偏差为其额定电压的-15%~+10%。 5.2标识 变换器的标识应符合NB/T32004一2018中10.1的规定。 5.3 文档资料 变换器的文档资料应符合NB/T32004一2018中10.2的规定。 5.4安全 5.4.1外壳防护等级 变换器可根据不同使用场合采取不同的外壳防护措施。变换器外壳防护等级的最低要求为： 户内型：GB/T4208—2017中的IP20； 户外型：GB/T4208—2017中的IP54。 5.4.2绝缘性能 5.4.2.1 绝缘电阻 变换器的绝缘电阻应符合以下规定： 各独立电路与地（即金属框架）之间的绝缘电阻不小于10M2； 无电气连系的各电路之间的绝缘电阻不小于10M2。 5.4.2.2介电强度 在正常试验环境条件下，变换器应承受频率为50Hz的工频试验交流电压（或与其峰值等值的直流 电压）1min，不发生击穿、闪络。 工频交流试验电压方均根值见表2。只允许按表2中的工频交流试验电压方均根值（或与其峰值等 值的直流电压）试验一次。用户验收时，应将上述试验电压降低25%进行试验。 表2试验 压 额定电压UN 试验电压 V V 00>09 2 000 069>00% 2.500 4