5王斯成-IEC技术标准.pdf

IEC 光伏技术标准概览 （ 光伏系统、平衡部件和离网农村电气化 ） 王斯成 国家发改委能源研究所 2012年 1月 6日 北京 光伏行业 2016回顾及 2017展望研讨会 中国光伏行业协会 王斯成 IEC TC82 WG3 光伏系统工作组 2017年 2月 16日 北京万寿宾馆 TC82目前有 7个工作组 工作组 工作组名称和内容 说 明 WG1 Glossary 名词、术语、定义 WG2 PV Modules 光伏组件 WG8 PV Cells 光伏 电池 （晶 科金浩） WG3 PV Systems 光伏系统 WG6 Balance of System (BOS) Components 平衡部件 WG7 Concentrator Modules 聚光光伏组件 JWG1 Joint Working Group 1 (TC82/TC88/TC21/SC21A) 联合（离网农村电气化）工作组 WG3/WG6/JWG1共发布标准 38项 ，只有 5项转化为国标。 WG3、 WG6、 JWG1 的工作程序 1、 各个工作组每年要召开 2次 工作会议 ， 一次是工作组会议 ， 另一次与 TC82全会一起 。 这 3个工作组总是在一起召开 。 工作会议一般并不逐条讨论标准草案本身 ， 而是主要讨论各个标准 （ 或技术规范 ） 的起草进程 ， 讨论 热点 及有争议 的内容 ， 以及 各个国家委员会反馈的意见 。2017年春季 会议在日本奈良召开 （ TC82全会 ） ， 时间： 5月 12-19日 。2017年秋季 会议原定在 西班牙 马德里召开 。 2、 对于 每一个 标准 ， 都会成立一个工作小组 。 标准 条文 的讨论一般是在平时放在 Google Site的论坛上讨论 或者通过备案的 gmail邮箱发送给工作组成员 。 每次 工作会议 上 则由标准 起草小组的负责人准备 PPT介绍标准 的 进 展情况 和 讨论 有争议 的条文 。 3、 新标准 /TS需要起草项目建议书 ， 并通过国家委员会申请 ， 立项需要至少 5个成员国支持 。 立项后就可以开始起草 IEC标准或技术 规范 。TR（ Technical Report 技术报告 ） 不需要通过国家委员会上报； 4、 一旦形成征求意见稿 （ CD） 或投票稿 （ CDV） ， 就会上传到 IEC网站 ， 由国家委员会将征求意见稿发给 IEC的国内代表提出意见 。 JWG1已经发布的技术标准 Small Renewable Energy and Hybrid Systems for Rural Electrification (JWG1) 农村电气化用小型可再胜能源和混合发电系统 IEC/TS 62257-1 Part 1: General introduction to rural electrification 2015/10/9 IEC/TS 62257-2 Part 2: From requirements to a range of electrification systems 2015/12/11 IEC/TS 62257-3 Part 3: Project development and management 2015/12/11 IEC/TS 62257-4 Part 4: System selection and design 2015/12/11 IEC/TS 62257-5 Part 5: Protection against electrical hazards 2015/12/11 IEC/TS 62257-6 Part 6: Acceptance, operation, maintenance and replacement 2015/12/11 IEC/TS 62257-7 Part 7: Generators 发电设备 2008/4/9 IEC/TS 62257-7-1 Part 7-1: Generators - Photovoltaic generators 光伏发电设备 2010/9/29 IEC/TS 62257-7-3 Part 7-3: Generator set - Selection of generator sets for rural electrification systems 柴油发电机 2008/4/9 IEC/TS 62257-8-1 Part 8-1: Selection of batteries and battery management systems for stand-alone electrification systems - Specific case of automotive flooded lead-acid batteries available in developing countries （ 蓄电池和蓄电池管理系统的选择 ） 2007/6/21 IEC/TS 62257-9-1 Part 9-1: Micropower systems （ 微电源系统 ） 2008/9/9 IEC/TS 62257-9-2 Part 9-2: Microgrids （ 微电网 ） 2006/10/9 IEC/TS 62257-9-3 Part 9-3: Integrated system - User interface 2006/10/9 IEC/TS 62257-9-4 Part 9-4: Integrated system User installation 2006/10/9 IEC/TS 62257-9-5 Part 9-5: Integrated system - Selection of portable PV lanterns for rural electrification projects （ 光伏照明系统 ） 2013/4/3 IEC/TS 62257-9-6 Part 9-6: Integrated system - Selection of Photovoltaic Individual Electrification Systems (PV-IES) （ 独立光 伏集成系统的选择 ） 2008/9/19 IEC/TS 62257-12-1 Part 12-1: Selection of self-ballasted lamps (CFL) for rural electrification systems and recommendations for household lighting equipment （ 自镇流灯具和家用照明装置的选择 ） 2015/10/23 WG3 已经发布的技术标准 PV Systems (WG3) 光伏发电系统 IEC 61702 Rating of direct coupled PV pumping systems 1995/3/22 IEC 61724 Photovoltaic system performance monitoring - Guidelines for measurement, data exchange and analysis （ 光伏系统监测、数据采集和性能评估 ） 1998/4/15 IEC61724-2 Photovoltaic system performance - Part 2: Capacity evaluation method 2016/10/4 IEC61724-3 Photovoltaic system performance - Part 3: Energy evaluation method 2016/7/19 IEC 61725 Analytical expression for daily solar profiles （ 太阳能日分布曲线的解析模型 ） 1997/5/30 IEC 61727 Photovoltaic (PV) systems - Characteristics of the utility interface （ 光伏 系统 并网性能要求 ） 2004/12/14 IEC 62124 Photovoltaic (PV) stand alone systems - Design verification （ 光伏独立系统设计验证，小系统，小于 1kW） 2004/10/6 IEC 62253 Photovoltaic pumping systems - Design qualification and performance measurements （ 光伏水泵系统 -设计验证和性能检测 ） 2011/7/15 IEC 62446-1 Photovoltaic (PV) systems - Requirements for testing, documentation and maintenance - Part 1: Grid connected systems - Documentation, commissioning tests and inspection（ 光伏系统 -测试、文件和运维要求 -第 1部分：并网系统 -文件、电站验收的测试和检查 ） (2009) 2016/1/19 IEC 62548 Photovoltaic (PV) arrays - Design requirements （ 光伏方阵的设计要求 ）(TS2013) 2016/9/28 WG6 已经发布的技术标准 Balance of the System (BOS) (WG6) 平衡部件 IEC 61683 Photovoltaic systems - Power conditioners - Procedure for measuring efficiency （ 功率调节器的效率测试 ） 1999/11/25 IEC 62093 Balance-of-system components for photovoltaic systems - Design qualification natural environments （ BOS电气设备的环境试验 ） 2005/3/29 IEC 62109-1 Safety of power converters for use in photovoltaic power systems - Part 1: General requirements （ 光伏系统用功率变换器的安全要求 ） 2010/4/28 IEC 62109-2 Safety of power converters for use in photovoltaic power systems - Part 2: Particular requirements for inverters （ 对于逆变器的安全要求 ） 2011/6/23 IEC 62116 Utility-interconnected photovoltaic inverters - Test procedure of islanding prevention measures （ 孤岛保护测试方法 ） (2008) 2014/2/26 IEC 62509 Battery charge controllers for photovoltaic systems - Performance and functioning （ 光伏系统充电控制器的特性和功能 ） 2010/12/16 IEC 62852 Connectors for DC-application in photovoltaic systems - safety requirements and tests （ 光伏系统用直流连接器的安全和测试 ） 2014/11/6 IEC 62894 Photovoltaic inverters - Data sheet and name plate （ 逆变器数据清单和标牌 ） 2014/12/16 IEC 62910 Utility-interconnected photovoltaic inverters - Test procedure for low voltage ride-through measurements （ 低电压穿越测试方法 ） 2015/10/22 WG3和 WG6之外的重要标准 IEC61836（ WG1) Solar photovoltaic energy systems - Terms, definitions and symbols (2007) 太阳能光伏系统 -术语、定义和符号 2016/12/13 IEC61836-RLV(WG1) Solar photovoltaic energy systems - Terms, definitions and symbols 与上一版的差别 2016/12/13 IEC61730-1（ WG2） Photovoltaic (PV) module safety qualification - Part 1: Requirements for construction (光伏组件的安全鉴定 第 1部分：结构要求 ）（ 2004） 2016/8/17 IEC61730-2（ WG2） Photovoltaic (PV) module safety qualification - Part 2: Requirements for testing (光伏组件的安全鉴定 第 1部分：试验要求 ）（ 2004） 2016/8/18 IEC TS 62727（ WG7） Photovoltaic systems - Specification for solar trackers （ 光伏系统 -太阳跟踪器的技术特性 ） 2012/5/30 IEC 61829 （ WG2） Crystalline silicon photovoltaic (PV) array - On-site measurement of I-V characteristics （ 现场 I-V曲线测试 ） (2009) 2015/10/22 IEC60891 (WG2) Photovoltaic devices Procedures for temperature and irradiance corrections to measured I-V characteristics (光伏器件： I-V特性曲线测试的温度和光强的修正方法 ） 2009/12/14 IEC/TS 62257-7-2 （ JWG1） Part 7-2: Generators Wind Turbines （ 发电装置：风力发电机 ） 中国小风机协会 IEC TR （ 技术报告 ） The Mathematic Models and Calculation Examples for Land Usage of PV Farms （ 光伏阵列占地的数学模型和计算实例 ） 王斯成 WG3正在制修订的技术标准 PV Systems (WG3) 光伏系统 IEC 61724-1 Photovoltaic system performance - Part 1: Monitoring （ 监测系统 ） ? 2017/2/28 IEC 61724-4 Photovoltaic system performance - Part 4: Degradation Rate Evaluation Method （ 光伏系统衰降率的评估方法 ） 2018/3/31 IEC 62446-2 Grid connected photovoltaic (PV) systems - Part 2: Maintenance of PV systems （ 光伏系统的运行和维护 ） 2017/6/30 IEC 62446-3 Grid connected photovoltaic (PV) systems - Part 3: Outdoor infrared thermography of photovoltaic modules and plants （ 户外红外检测 ） 2017/10/31 IEC 62738 Design guidelines and recommendations for photovoltaic power plants （ 光伏电站设计导则 ） 2017/8/31 IEC 62748 PV systems on buildings （ 建筑光伏 ） 推荐兴业集团参加 X IEC63092 (WG2) Photovoltaics（ PV） on Roof （ 屋顶光伏 ） 2019/3/31 IEC62980 (WG2) Photovoltaic modules for building curtain wall applications （ 建筑幕墙用光伏组件 ） 2017/4/30 IEC TS 63019 Information Model for availability of photovoltaic (PV) power systems （ 光伏系统可利用性的信息模型 ） 2016/10/31 IEC TS 63049 Terrestrial photovoltaic (PV) systems - Guideline for increased confidence in PV system installation （ 光伏系统安装质量控制 ） 2017/12/31 WG6 正在制修订的技术标准 Balance of the System (BOS) (WG6) 平衡部件 IEC 61683 Photovoltaic systems - Power conditioners - Procedure for measuring efficiency （ 功率调节器的效率测试 ） (1999) 2018/12/31 IEC 62093 Balance-of-system components for photovoltaic systems - Design qualification natural environments （ 环境试验 ）（ 2005） 2017/4/30 IEC 62109-3 Safety of power converters for use in photovoltaic power systems - Part 3: Particular requirements for electronic devices in combination with photovoltaic elements （ 微型逆变器 ） 2017/10/31 IEC 62891 Overal Efficiency of Grid Connected Inverters （ 并网逆变器的整体效率 ） 2017/6/30 IEC 62920 EMC requirements and test methods for power conversion equipment applying to photovoltaic power generating systems （ 逆变器的电磁兼容性测试 ） 2016/7/31 IEC 63027 DC arc detection and interruption in photovoltaic power systems （ 直流电弧检测和断开 ） 2017/6/30 IEC TS 3106-1 Basic requirements for simulator used for testing of photovoltaic power conversion equipment - Part 1: AC power simulator（ 用于检测光伏功率调节器的模拟电源的基本要求 -第 1部分：交流电源模拟器 ） 2019/12/31 IEC TS 3106-2 Basic requirements for simulator used for testing of photovoltaic power conversion equipment - Part 2: DC power simulator（ 用于检测光伏功率调节器的模拟电源的基本要求 -第 2部分：直流电源模拟器 ） 2019/12/31 IEC63112 Safety, functionality and classification of Photovoltaic Earth Fault Protection (PV EFP) equipment （ 光伏系统接地故障保护设备的安全、功能和分类 ） 2019/6/30 1、已经发布的 IEC TC82 JWG1， WG3和 WG6的技术标准 14项； 2、 2017年底以前即将发布的 IEC TC82 WG3和 WG6的技术标准 10项； 3、 IEC TC82 之外的，与 光伏系统 直接相关的 IEC技术标准 7项。 4、不包括 WG2（光伏组件）， WG8（光伏电池）的技术标准。 急需转化的 IEC技术标准 -31项 IEC技术标准的转化真的那么急迫、那么重要吗？ X 不符合 IEC60891-2009：实测 I-V特性的温度光强修正技术标准 符合 IEC60891-2009：实测 I-V特性的温度光强修正技术标准 光伏方阵绝缘要求： Table2-IEC62446， Table3-IEC62548 检验光伏方阵对地绝缘失效的最低绝缘电阻要求。 Table 3 是随时监测，一般这个监测功能放在逆变器 之内 （ IEC62109-2） Table 2 是现场检测的要求，光伏阵列电极：正 /负 /短路分别对地。 14 并联回路太阳电池的热斑现象 1. a点，此时电池组的工作电压为零，短路电流 Isc等于电池 1和电池 2的短路电流之和； 2. b点，电池 1和电池 2都有正的功率输出； 3. c点，此时电池 1仍然工作在正功率输出，而受遮挡的电池 2已经工作在开路状态，没有功率输出，但也还没有成为电池 1的负载； 4. d点，此时电池 1仍然有正的功率输出，而电池 2上的电流已经反向，电池 2成为电池 1的负载，此时电池 1的功率全部加到了电池 2上，如果这种状态持续时间很长或电池 1的功率很大，也会在被遮挡的电池 2上造成热斑损伤。 5. 应当注意到，从 c点到 d点的工作区间，电池 2都处于接收功率的状态。 15 防止热斑现象发生 防止热斑现象的办法就是加装旁路二极管和直流熔丝。 旁路二极管的作用是在被遮挡组件一侧提供电流通路； 直流熔丝的 作用 是防止被 遮挡组件上的 反向电流超过RCA。 直 流保险的容量如何选取？ IEC62548， 62446 译文 ：光伏组件最大过流保护电流的额定值 （ 也称作：光伏组件最大反向电流 承受 能力 ） 由 IEC61730-2确定 。 注释 ：这个值通常由组件 制造商给出 作为串联保险丝的最大值 。 IEC61730-2 也明确： 组件 最大过电流保护 的额定值 等同于 光伏组件串联（直流） 保险丝的额定容量 。串连直流保险在光伏方阵安装时会用到。按照 IEC61730-1的要求，光伏组件制造商应当提供“ 组件最大过电流保护额定值 ”。 IEC61730-2 “光伏组件安全性鉴定” 第二部分：试验要求 10.9 Reverse current overload Test MST 26 反向电流过载试验 10.9.1 Purpose 发生反向电流故障时，在直流熔丝断开之前，将会有电流通过组件中的连接条和电池，会发热。这项测试即检验组件在这种故障条件下的承受能力。 将被测光伏组件面朝下，下面垫覆盖了纸巾的软松木板，上方盖一层棉布。 直流电源的正极连接组件正极，负极连接负极，调节直流电压直到电流达到厂家标明的 最大过电流保护额定值 的 135%，持续 2小时，光伏 组件不应引燃覆盖物。 在光伏组件最大反向电流能力之内，光伏组件本身不应被损坏。 组件最大反向电流能力的测试 EN50380： 2003 IEC61730-2 要求：组件 最大反向电流能力 的测试按照 EN50380： 2003 执行。 组件最大反向电流能力的测试 IEC61730-2 光伏组件在环境温度 60度 C， 黑暗条件 下 ，工作在 限定的反向电流 下，持续 8小时，然后再 STC光照条件 下测试功率，功率变化不得超过 5%。 此时，太阳电池工作在二极管导通状态，估计至少可以通过 2.5倍的 STC条件下的 短路电流 。 各个生产厂家标注的最大直流保险容量 生产厂家 组件规格 短路电流 保险丝规格 倍数 天合 多晶 -285W 9.18 15.00 1.63 单晶 -295 9.55 15.00 1.57 晶科 多晶 -280W 9.20 15.00 1.63 单晶 -300W 9.72 15.00 1.54 海润光伏 多晶 -270W 9.38 15.00 1.60 单晶 -285W 9.73 15.00 1.54 晶澳 多晶 -275W 9.29 15.00 1.61 单晶 -286W 9.58 15.00 1.57 尚德早期 280W 8.33 20.00 2.40 BP佳阳 多晶 -85W 5.40 20.00 3.70 多晶 -135W 8.40 20.00 2.38 Solar World 多晶 -265W 9.14 25.00 2.74 单晶 -290 9.60 25.00 2.60 SunPower 310W 6.05 15.00 2.48 435W 6.43 15.00 2.33 First Solar 120W 1.84 4.00 2.17 100W 1.57 4.00 2.55 直流保险额定值的不准确带来的后果 1、额定值给的过低，对于组串逆变器 4路组串并联接入一个 MPPT单元，也必须增加“过电流保护”，增加了成本； IEC62548-2013 Requirement for string overcurrent protection： String overcurrent protection shall be used if: (NS 1) x ISC_MOD ) IMOD_MAX_OCPR 译文： 如果并联组串数减 1的短路电流之和大于组件的“ 反向电流承受能力 ”，则需要安装“过电流保护装置” 。 2、 额定值给的 过低，保险频繁烧断，导致设计院在采用 直流保险 时， 只 得再 增加阻断二极管 ，造成电站设计不伦不类！还增加了成本。 IEC62548-2013：一些国家 并不采用二极管 是因为二极管在电压瞬变条件下的 失效常态是短路 。 对于下一步 IEC标准转化工作的建议 1、加强 IEC技术标准的转化工作，最好是直接转化成为国标（ GB），如果有困难，则是否可以转化成 团体标准 ； 2、可以将需要转化的标准 张榜公布 ，征求承担单位，经过讨论评选出有能力承担标准转化的 牵头单位 和 参与单位 （原则上同新标准起草的评选原则一致）； 3、 IEC标准的转化： 1）准确 翻译 IEC技术标准； 2）基于 IEC标准，认真讨论 国家差异 ； 3）国家（团体）标准 征求意见 稿；4）国家（团体）标准 定稿 。 4、 IEC标准的转化应该自批准立项起 6个月内完成，最迟不得超过 9个月。 因为都是 国内急需 ，且国际上已经采用。 对于下一步 IEC标准转化工作的建议 谢谢 ！ wangsceri