摘要：本文通過對可再生能源電能轉換裝景電路拓撲結構分析的基礎上，對其內部各部分標準進行研究與比較，從麗制定出可再生能源電能轉換系統(tǒng)電磁兼容相應標準，并可根據標準制定出相應的可再生能源電磁兼容測試方法。基于可再生能源電能轉換系統(tǒng)電磁兼容標準研究，實驗結果證明該標準的可適用性。
關鍵詞：電磁兼容；可霉生能源；測試標準；拓撲結構
1前言
隨著全球變暖、能源危機問題的日益嚴重以及國家發(fā)展低碳經濟的政策不斷臺，基于風能和太陽能等可再生能源為主的發(fā)電技術亦愈加受到重視。在發(fā)改委印發(fā)的《可再生能源產業(yè)發(fā)展指導目錄》中就已明確指出，”可再生能源發(fā)電的電磁兼容技術仍處于研發(fā)階段”，因此，結合圍家有關指導性文件以及可再生能源產業(yè)自身特點，對現(xiàn)有標準進行對比測試，成為可在生能源電能轉換系統(tǒng)電磁兼容研究中的一個重要問題。
可再生能源并網發(fā)電系統(tǒng)主要是指風力發(fā)電系統(tǒng)和光伏發(fā)電系統(tǒng)。由于風力的不確定性，風力發(fā)電機通常輸出為電壓、頻率不斷變化的交流電，囚此需要通過整流器變換成直流電，再經過直流穩(wěn)壓環(huán)節(jié)并通過逆變器和變壓器將穩(wěn)定的交流電并人電網；另一方面，在太陽能發(fā)電系統(tǒng)中，太陽能通過
光電轉換陣列直接轉化為直流電，然后也通過逆變器和變壓器將轉換后的交流電并人電網。由此可見，在基于上述的電能轉換系統(tǒng)中，換流過程將產生上升沿和下降沿均較陡的脈沖能量，同時還由于大量使用電力電子開關器件，其快速動作帶來的高du／dt和di／dt變化量可以通過電路中存在的雜散電感和雜散電容對外傳播，因此使得這些高頻信號能量得以在電能轉換系統(tǒng)中以傳導耦合方式相互干擾，從而在功率回路中產生大量的差模和共模傳導干擾噪聲，一般規(guī)定傳導干擾噪聲頻率在10KHz一30MHz。這些干擾噪聲可以通過電力線進入電網系統(tǒng)從而產生較嚴重的電磁干擾問題，并直接影響并網電能的質量及推廣。
綜上所述，結合我省風能、光伏產業(yè)在我國的特殊地位，以及風能、光伏產業(yè)自身存在的問題，本文對我國乃至國外已有關于可再生能源電能轉換裝置電磁兼容標準進行了對比研究，并根據標準，制定相應的測試方案。
2可再生能源結構分析與標準對比
對可再生能源電能轉換系統(tǒng)標準的對比研究，首先需要對其系統(tǒng)結構進行分析，以確定所需研究的標準內容。本文以基于Z源功率變換器的風力發(fā)電系統(tǒng)和光伏發(fā)電系統(tǒng)為例，通過對其拓撲結構的分析，從而確定可再生能源電能轉換系統(tǒng)所需要通過的標準。
2．1基于Z源功率變換器的風能逆變系統(tǒng)
利用z源功率變換器的風力并網發(fā)電系統(tǒng)電路與控制結構如圖1所示，該系統(tǒng)由永磁同步風力發(fā)電機及負載、整流器、阻斷二極管、Z源網絡、H橋式逆變電路和交流電感等組成。
風能推動風力發(fā)電機從而產生交流電能，該交流電通過整流器和電解電容c后轉變?yōu)橹绷麟姡ㄟ^Z源功率變換
2．2基于Z源功率變換器的太陽能逆變系統(tǒng)
采用Z源功率變換器的光伏并網發(fā)電系統(tǒng)主電路控制結構如2所示，該系統(tǒng)主曼由光伏電池，Z源網絡、逆變系統(tǒng)、半波電抗器等組成。
月的。
2．3可再生能源標準對比
通過對可再生能源電能轉換裝置拓撲結構的分析，不難發(fā)現(xiàn)，在風能發(fā)電系統(tǒng)中，所需要制定的標準主要為針對風力發(fā)電機、AC／DC整流環(huán)節(jié)、DC／DC斬波變壓環(huán)節(jié)、DC／AC逆變環(huán)節(jié)；在光伏發(fā)電系統(tǒng)中，所需要制定的標準主要為針對太陽能電池特性、DC／DC斬波變壓環(huán)節(jié)、DC／AC逆變環(huán)節(jié)。因此可按照標準制定對象的不同，將可冉生能源電能轉換標準分為風力電機標準(表1)，光伏系統(tǒng)標準(表2)和電能變換標準f表3)。
在電磁兼容方面，這些標準主要參照GB17625，2-GB
17625．11所制定，其要求如下所示：
①電壓波動和閃爍：逆變器并網運行時在低壓供電系統(tǒng)中產生的電壓波動和閃爍應不超過GB17625．2(額定電流不大于16A的設備)或GB／Z17625．3(額定電流大于16A的設備)規(guī)定的限值。
②發(fā)射要求：a)在居住、商業(yè)和輕工業(yè)環(huán)境中正常工作的逆變器的電磁發(fā)射應不超過GB17799．3規(guī)定的發(fā)射限值。
h)連接到T業(yè)電網和在T業(yè)環(huán)境中正常T作的逆變器的電磁發(fā)射應不超過GB17799．4規(guī)定的發(fā)射限值。
③抗擾度要求：a)靜電放電抗擾度應符合GB／T17626．2標準抗擾度等級3的要求，即空氣放電8kV和接觸放電6kV，試驗結果應符合GB／T17626．2標準第9條中b類要求。b)射頻電磁場輻射抗擾度應采用GB／T17626．3試驗等級3的要求，試驗場強10V／m，試驗結果應符合GB／T17626．3標準中a類要求。c1電快速瞬變脈沖群抗擾度應采用GB／T17626．4試驗等級2的要求，電源端±lkV，試驗結果應符合GB／T17626．4標準中a類要求。d)浪涌(沖擊)抗擾度應對電源端口施加1．2／50us的浪涌信號，試驗等級為線對線±1kV，線對地±2kV，試驗結果應符合GB／T17626．5標準中第9條b類要求。
e)射頻場感應的傳導騷擾抗擾度應采用GB／T17626．6中試驗等級3，試驗結果應符合GB／T17626．6標準中a類要求。f)電壓降、短時中斷和電壓變化的抗擾度應根據逆變器的預期工作環(huán)境，按GB／T17626．11中附錄B的規(guī)定選擇試驗等級，逆變器應能承受所選試驗等級的電壓暫降、短時中斷和電壓變
化的抗擾度試驗。
根據標準要求，可設計相應實驗對可再生能源電能轉換系統(tǒng)并網發(fā)電中電磁兼容進行測試，其設計方法如下：
①電壓波動和閃爍試驗：并網運行時逆變器在低壓供電系統(tǒng)中產生的電壓波動和閃爍按GB17625．2(額定電流不大于16A的設備)或GB／Z17625．3(額定電流大于16A的設備)規(guī)定的方法測量。
②發(fā)射試驗：a)在居住、商業(yè)和輕工業(yè)環(huán)境中正常工作的逆變器的電磁發(fā)射試驗按GB17799．3規(guī)定的方法進行：b)連接到工業(yè)電網和在工業(yè)環(huán)境中正常工作的逆變器的電磁發(fā)射試驗按GB17799．4規(guī)定的方法進行。
③抗擾度試驗
a)靜電放電抗擾度試驗
檢驗要求3a)靜電放電抗擾度，按GB／T17626．2規(guī)定的方法進行。
b)射頻電磁場輻射抗擾度試驗
檢驗3b)射頻電磁場輻射抗擾度，按GB／T17626．3規(guī)定的方法進行。
c)電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗
檢驗3c)電快速瞬變脈沖群抗擾度，按GB／T17626．4規(guī)定的方法進行。
d)浪涌(沖擊)抗擾度試驗
檢驗3d)浪涌(沖擊)抗擾度，按GB／T17626．5規(guī)定的方法進行。
e1射頻場感應的傳導騷擾抗擾度試驗
檢驗3e)射頻場感應的傳導騷擾抗擾度，按GB／T17626．6
規(guī)定的方法進行。
f)電壓暫降、短時中斷和電壓變化的抗擾度試驗檢驗3f)電壓暫降、短時中斷和電壓變化的抗擾度，按GB／T17626．11規(guī)定的方法進行。
3可再生能源電磁兼容實驗
根據GB17799．3中對傳導電磁干擾噪聲要求，檢測該標準對可再生能源電能轉換裝置的可適用性。可再生能源電能轉換裝置系統(tǒng)的結構與傳統(tǒng)測設備不同，其引起電磁干擾噪聲的主要部分當是用于與電網并網的逆變系統(tǒng)的EMI噪聲，因此，根據線性阻抗穩(wěn)定網絡的結構原理，想要測量逆變系統(tǒng)并網時的電磁干擾噪聲，應該采用如圖3所示的測量方法
4總結
通過對基于可再生能源電能轉換系統(tǒng)電磁兼容標準研究與比較，從而制定出可再生能源電能轉換系統(tǒng)電磁兼容相應標準，并可根據標準制定出相應的可再生能源電磁兼容測試方法。實驗結果證明該標準的可適用性。
