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NB／T 42159-2018 三电平交流直流双向变换器技术规范简介：

NB/T 42159-2018《三电平交流直流双向变换器技术规范》是一部由中国国家标准管理委员会发布的推荐性国家标准，主要适用于三电平交流直流双向变换器的设计、制造、检验和使用。这种变换器是一种电力电子设备，可以将交流电和直流电之间进行高效、稳定地转换，广泛应用于风力发电、光伏发电、电力系统调频、电力储能等领域。

该技术规范详细规定了三电平交流直流双向变换器的结构、性能参数、设计要求、制造工艺、试验方法、检验规则以及运行维护等方面的内容。其目的是为了确保产品的质量，提高设备的可靠性和稳定性，保证在各种工况下都能正常运行，满足电力系统的需求。

具体内容包括变换器的拓扑结构、控制策略、开关器件的选择、电磁兼容性、热管理、噪声抑制、耐久性和安全性等方面的要求。同时，也强调了产品的环保性能，如能效等级、电磁辐射控制等。

总的来说，该标准为三电平交流直流双向变换器的研制、生产和应用提供了一个统一的技术指导，有助于推动我国电力电子技术的发展和应用。

NB／T 42159-2018 三电平交流直流双向变换器技术规范部分内容预览：

6.1.1试验环境条件

一般而言，试验场所应满足以下条件

《道路交通标志板及支撑件 GB/T 23827-2009》a）周围空气温度：15℃~35℃

a）周围空气温度：15℃~35℃ b）相对湿度：45%~75%； c）大气压力：86kPa~106kPa。

6.1.2试验电气条件

信，正常电气条件为电网侧电压允许偏差为其额

NB/T421592018

变换器的外观和结构应符合以下要求： a 油漆或电镀牢固、平整，无剥落、锈蚀及裂痕等现象； 机架面板平整，文字和符号清楚、整齐、规范、正确； C) 标牌、标志、标记完整、清晰，符合5.2的规定； d 各种开关便于操作，灵活可靠； e）文档资料符合5.3的规定。 本条款的符合性通过检查验证

6.3外壳防护等级试验

在正带大气东件下， 换器各独 地（即金属框架）之间、无电 果应符合5.4.2.1的规定

表8绝缘电阻试验电压等级

试验电压的方均根值见表2。试验过程中，任一被试电路施加电压时，其余电路应等电位互联挂 试验时，开始施加的电压不应超过试验电压的50%，然后将电压平稳增加到试验电压，持续1 验中不得发生击穿、闪络现象。

6.4.5接地保护连接

按照NB/T32004一2018中11.2.2.2规定的方 查变换器的保护连接，结果应符合5.4.2.5的规定

变换器并联运行时，其输出侧应连接负载。调整负载电流为50%～100%额定电流输出值，分别测量 各变换器输出电流，试验结果应符合5.5.1的规定

向变换器发出多组模拟控制信号（包括最大输出功率、功率变化率、稳压工作模式、稳流工作模式 以及可表征能量双向流动特征的参数或指令），变换器应接收并执行，试验结果应符合5.5.2的规定。

6.7.1通信协议试验

6.7.1.1一致性试验

变换器通过通信接口与上位机连接，验证变换器的遥测、遥调、遥信、遥控功能，应保证数据传输 正确，能进行参数设定，无任何出错信息或明显传输延迟。检查是否与协议规定的条款相一致，

6.7.1.2互操作性试验

验证变换器的遥测、遥调、遥信、遥控功能

6.7.2通信功能试验

变换器通过RS485/RS232（或其他类别）通信接口转换器与PC机（上位机）连接，设定变换器在 通信状态下（可采用专用监控管理软件验证变换器通信功能），应保证数据传输正确，能进行参数设定， 无出错信息或明显的传输延迟。

按照NB/T33016一2014中7.6.2规定的方法，当变换器并入的电网供电中断时，应符合5.5.4的规定

换器的双向切换时间应符合5.5.5的规定。

6.10.1最大转换效率试验

试验参照GB/T13422一2013中5.1.10规定的方法进行，转换效率n按照式（1）计算，测试结果 5.5.6的规定

式中： P变换器输出端功率，W； P——变换器输入端功率，W；

6.10.2电压偏差试验

6u 输出电压偏差； Umes 输出电压的测量值； 额定输出电压。

6.10.3频率偏差试验

变换器直流测接直流电压源， 文流接可调项教。 流电压源输出电压值至正常范围，使 运行于离网模式。测量交流侧输出频率值」 按照式（3）计算频率偏差，结果应符合5.5.8的

输出频率偏差； 输出频率的测量值； me fu 额定输出频率。

6.10.4电流谐波畸变率试验

变换器处于正常工作状态，测量交流侧输出的2次～33次电流谐波，累计时间间隔150个周波 采样时间不少于1min，输出电流总谐波畸变率（THD）取最大值，各次电流谐波含有率取方均相 果应符合5.5.9的规定。

6.10.5电压谐波畸变率试验

变换器处于正常工作状态，测量交流侧输出的电压谐波，累计时间间隔150个周波，连续采样 少于1min，输出电压总谐波畸变率（THD）取最大值，结果应符合5.5.10的规定。

6.10.6功率因数试验

.10.7直流电流分量试马

变换器处于正常工作状态，在变换器输出有功功率分别为其额定输出功率的30%、50%、70%和1 测量其交流输出电流中的直流电流分量（连续采样时间不少于1min），其最大值均应符合5.5. 定。

6.10.8中点电位不平衡度试验

变换器处于正常工作状态，在变换器的直流侧分别测量上电容电压和下电容电压，按照式（4）计 电位不平衡度AU，结果应符合5.5.13的规定

式中： Uup 直流侧上电容电压； Udown 直流侧下电容电压； Uc 直流侧电压。

Uup 直流侧上电容电压； Udown 直流侧下电容电压； Uc 直流侧电压。

变换器工作在离网模式，交流输出侧施加电阻性负载， 分别在对称负载和不对称负载下进行测量。 对称负载为额定负载，不对称负载为两相加额定负载， 一相空载。试验结果应符合5.5.14的规定。

6.10.10稳流精度试验

变换器处于稳流状态，调整变换器的输入电压分别为额定输入电压的下限值、额定值和上限值，调 整变换器的输出电压在规定范围内变化，调整输出电流的整定值分别为额定值的20%、30%、50%、70% 和100%，分别测量输出电流，按照式（5）计算稳流精度△I，结果应符合5.5.15的规定。

6.10.11电流纹波因数证

Ai，——输出电流的最大值（峰值）与最小值（谷值）之差； 1、一额定输出电流。

6.10.12稳压精度试验

g, =[(i, / 2) / I]x100%

变换器处于稳压状态，调整变换器的输入电压分别为额定输入电压的下限值、额定值和上限值，调 整变换器的输出电流在0%～100%额定输出电流的范围内变化，在额定输出电压的范围内调整输出电压 的整定值，分别测量输出电压，按照式（7）计算稳压精度△AU，结果应符合5.5.17的规定。

UM——输出电压波动极限值； U—输出电压的整定值。

6.10.13电压纹波因数设

合5.5.18的规定。

10.14动态电压瞬变范

NB/T421592018

o,=[(Au, /2)/U]x100%

离网模式下，变换器处于稳压状态时，输出接电阻性负载，按照以下步骤测量动态电压瞬变范围： a）调节负载，使变换器输出端电流稳定在额定输出电流的20%，然后使输出电流由额定值的20% 突加至额定值的100%，记录突变后变换器的输出电压偏离额定电压的最大值。按照式（9）计 算动态电压瞬变范围AU。，结果应符合5.5.19的规定。

Uater——突加或突减负载后，变换器的输出电压偏离额定电压的最大值； UN一额定输出电压。 b）使输出电流由额定值的100%突减至额定值的20%，记录突变后变换器的输出电压偏离额定电 压的最大值。按照式（9）计算动态电压瞬变范围AU.，结果应符合5.5.19的规定。

6.10.15电压瞬变恢复时间试验

离网模式下，在动态电压瞬变范围试验时， 测量负载电流突变时，输出电压从突变的时刻起到 稳压精度范围内止的时间，结果应符合5.5.20的规定

6.10.16过载能力试验

按照GB/T13422一2013中5.1.13的规定试验。试验应在变换器的交流侧和直流侧两侧进行。控制变 换器输出110%的额定电流，结果应符合5.5.21的规定；控制变换器输出120%的额定电流，历时不应少 于1min，结果应符合5.5.21的规定。

6.10.17噪声测量

当输入电压为额定值，变换器在额定负载下运行，周围环境噪声不大于40dB（A）时，距离变换器 水平位置1m、离地面高度1m处测得的噪声应符合5.5.22的规定。 当测得的噪声与背景噪声的差值大于10dB（A）时，不修正测量结果。当测得的噪声与背景噪声的 差值为3dB（A）～10dB（A）时，应按照表9修正测量结果。

NB/T42159—2018 护停机。

NB/T 42159 2018

1.2直流输入过电压保

调整变换器的直流侧输入电压直至超过变换器额定输入电压的上限值，变换器不得启动，已经启动 的应在0.1s内停机并发出警示信号。调整直流侧输入电压恢复到允许的范围后，变换器应正常启动。

6.11.3交流过电压和欠电压保护试验

交流过电压和欠电压保护试验步骤（适用于三相系统中的任何一相）如下： 并网模式下，启动变换器并置于正常工作状态，模拟接入点电网电压超出表6的规定时，变换 器应在表6规定的时间内与电网断开连接； b） 离网模式下，调整变换器的交流侧输出电压超出85%U~～115%U范围，变换器应在1s内停 止输出。

6.11.4超频和欠频保护试验

并网模式下，启动变换器并置于正常工作状态，模拟接入点电网频率超出表7的规定时，变换器 应符合表7的规定。变换器因电网频率异常而与电网断开，当电网频率恢复到允许运行的范围内日 器应重新启动。

6.11.5短路保护试验

按照GB/T13422一2013中5.1.14规定的方法试验。在正常运行条件下，在变换器开机和运行时分 试验，结果应符合5.6.5的规定

6.11.6过温保护试验

试验时，通过模拟过温信号（如将温度检测元件加热至预期的保护动作点），检验变换器的 功能GB／T 12747.1-2017标准下载，结果应符合5.6.6的规定。

6.11.7交流缺相保护试验

器的交流输出缺相故障，结果应符合5.6.7的规

6.11.8交流进线相序错误保护试验

试验时，通过人为设置变换器的三相进线相序错误或电网侧检测信号故障，检验变换器的相序错 功能，结果应符合5.6.8的规定。

按照NB/T31051一2014规定的方法进行低电压穿越试验，按照NB/T31111一2017规定的方法进 高电压穿越试验，结果都应符合5.6.9的规定

6.12.1抗扰度试验

《民用机场排水设计规范 MH/T5036-2017》12.1.1静电放电抗扰度