ICS 29.120.01 K 46 NB 备案号：64663-2018 中华人民共和国能源行业标准 NB/T31015-2018 代替NB/T31015—2011 永磁风力发电机变流器技术规范 Technical specification for converter of permanent magnet wind turbinegenerator 2018-06-06发布 2018-10-01实施 国家能源局 发布 NB/T310152018 次 前言· II 1范围 2规范性引用文件 3术语和定义 4技术要求 5 试验方法 5 ?10 6检验规则· • 17 7标志、包装、贮存和运输 NB/T31015—2018 前言 本标准按GB/T1.1一2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》给定的规则起章。 相比，除编辑性修改外，主要变化如下： 一修改了标准名称，将《永磁风力发电机变流器制造技术规范》更名为《永磁风力发电机变流器 技术规范》： 增加鼠笼型高速风力发电机、电励磁风力发电机，中/高速永磁风力发电机用变流器可参照本标 准执行的有关规定（见第1章）； 增加了标称电流、共模电压、差模电压、dud值的术语和定义（见3.24～3.27）； 增加了产品型式按功率模块冷却方式分类的混合冷却型（见4.1.1)； 修改了电网侧电压等级范围（见4.1.2）： 修改了电网电压不对称度的技术要求（见4.2.4.3）： 修改了效率应不低于97%（见4.3.10）； 删除了浪涌吸收器与主电路的电阻元件温升要求； 增加了保护功能中的过/欠频保护，电网断电保护及电网电流不平衡保护的要求（见4.3.13）； 修改了防护等级中对于液冷型的规定，防护等级“不低于IP42”修改为不低于IP54”（见4.3.18)： 修改了噪声和噪声试验中对于声压级大于80dB（A）的要求（见4.3.19、5.3.19）； 增加了电气间隙和爬电距离允许值0.6（0.62）kV等级的要求（见5.3.4.3）； 增加了“试验方法”中的共模电压、差模电压、daldt值、振动的有关规定（见5.3.24～5.3.27)。 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。 本标准主要起草单位：北京天诚同创电气有限公司、机械工业北京电工技术经济研究所、新疆金风 科技股份有限公司、许昌开普检测研究院股份有限公司、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。 本标准主要起草人：马忠宝、果岩、李宁、李全喜、苑国锋、任高全、刘世军、唐彬伟、俞庆、代 林旺、周党生、孙今英、褚景春、王艳华、周杰、刘刚、何建文、白亮、卢林、王健全、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/T31015—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 一号，100761)。 I NB/T31015—2018 永磁风力发电机变流器技术规范 1范围 本标准规定了永磁风力发电机变流器（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。 本标准适用于连接永磁风力发电机定子绕组的交一直一交电压源型变流器。鼠笼型高速风力发电 机、电励磁风力发电机，中/高速永磁风力发电机用变流器可参照本标准执行。 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/T2423.1—2008 电工电子 产品环境试验 第2部分： 试验方法 试验A：低温 电工电子 第2部分： 试验方法 试验B：高温 GB/T2423.2—2008 品环境试验 GB/T2423.3 环境试验 第2 部分：试验方法 试验Cab； 值定湿热试验 GB/T2423.4 电工电子产品基本环境试验规程 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 GB/T2900.53 电工术语风力发电机组 GB/T3797—2016 电气控制设备 GB/T3859.1—2013 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 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：电磁兼容性标准及其特定的试验方法 机电产品包装通用技术条件 GB/T13384 2013 半导体电力变流器电气试验方法 GB/T13422 GB 14048.1 低压开关设备和控制设备第1部分：总则 2008 GB/T15543- 电能质量 三相电压不平衡 - GB/T18451.1 风力发电机组设计要求 GB/T19963—2011 风电场接入电力系统技术规定 GB/T20320—2013 风力发电机组电能质量测量和评估方法 JB/T 5777.2- 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 风力发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。 1 NB/T31015—2018 3.1 永磁风力发电机变流器 pernanent magnet wind turbine conyerter 与水磁风力发电机配套，连接于定子绕组与电网之间的交一直一交电压源型静止变流器。 注：具有将定子绕组能量送入电网等功能。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。 有的类型变流器可以使能量双向流动，而有的仅能使能量向电网侧流动。 3.2 机侧变流器 generator-sideconverter 与水磁发电机定子绕组相连接，用于将风力发电机发出的电压、电流幅值和频率变化的交流电变换 成直流电的静止型变流器。 注：称作定子侧变流器或发电机测变流器。可以是全控桥型式，也可以是不可控桥型式+升压型式等。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Hne-sldecomverter 与电网相连接，实现直流环节与电网之间的有功功率和无功功率交换控制的全控桥静止型变流器。 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 将风能转换为电能的系统（不包含并网变压器），以下简称“机组”。 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ratedoperationconditionofWTGs 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ratedoperationconditionofconverter 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-sideratedcurrent 额定运行条件下，网侧变流器交流端最大基波电流方均根值。 3.10 网侧额定电压line-sideratedvoltage 网侧变流器交流瑞线电压方均根值。 3.11 网侧额定频率Hnc-sideratiedfrequlency 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-slderatedcapacity 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。 2 NB/T31015—2018 3.13 网侧功率因数line-sidepowerfactor 网侧变流器交流端或机组输出端有功功率与视在功率的比值，也称作机组功率因数。 功率因数公式为： P x100% 元： (1) S 式中： ——功率因数； P—有功功率； S视在功率。 3.14 总谐波畸变率totalharmoniedistortion：THD 总谐波畸变率与所考患量的基波分量相关。 总谐波畸变率（THD）定义为： (2) 式中： 9—基波有效值； 9——总有效值，可代表电流或电压。 总谐波中包含间谐波，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： Ze =2 KTHD (3) 式中； h——谐波次数，次数为偶数时称为偶次谐波畸变率，为奇数时称k为奇次谐波畸变率； Q——h次谐波分量的有效值。 3.15 机侧额定电流 generator-siderated current 定运行条件下，机侧变流器基波电流方均根值。 3.16 机侧额定电压generator-siderated vo