专家解读：逆变器新版IEEE 15471-2020标准的机遇和挑战

  原标题：专家解读：逆变器新版IEEE 1547.1-2020标准的机遇和挑战

  2020年5月，美国IEEE正式对外发布《IEEE 1547.1-2020互联分布式能源与电力系统相关接口的设备一致性测试规程》标准，意味着其2018年发布的《IEEE 1547-2018分布式能源与电力系统相关接口的互联互通要求》标准终于迎来了对应的执行标准，使得基于IEEE1547-2018评估分布式发电设备成为可能，对于美国电网智能化发展具有举足轻重的意义。

  IEEE 1547 和 IEEE 1547.1这两份重量级的分布式并网标准是SCC21标委会经过多年讨论的成果，对出口美国的中国逆变器技术方面的要求有重大影响。TestPV特别邀请加拿大标准协会CSA集团专家宋凯先生对两份标准全出权威解读。

  出口美国的光伏逆变器与储能变流器需要满足IEEE 1547 和 IEEE 1547.1的并网标准，而现行的IEEE1547标准是2003版，现行IEEE1547.1还是2005版。尽管两份标准分别在2014年和2015年发布过补充标准，但是随着加州、夏威夷等新能源装机容量日渐增长，相关电力监管部门发现，老旧的并网标准已经满足不了其电网的运行需求。

  加州公共事业委员会(CPUC)于2011年组建了智能逆变器工作小组(SIWG)，针对下一版的IEEE 1547和 IEEE 1547.1标准的更新工作也在同步进行中。智能逆变器工作小组提出了加州并网法规Rule21更新的3个阶段要求。

  第一阶段：强制要求并网逆变器具备7个并网支撑功能，并于2017年9月强制生效，使用UL1741 SA作为评估标准。

  第二阶段：增加通讯协议一致性要求，默认IEEE 2030.5通讯协议标准。

  第三阶段：增加额外的8个高级功能要求，使用UL1741 SA和加州E5000 和 E5036决议进行评估。

  只有经过NRTL第三方认证机构评估过的智能逆变器，才可以在加州能源委员会(CEC)官方网站上列名。

  IEEE 1547-2018新标准的起草过程中，借鉴了加州Rule 21 第一至三阶段的要求及夏威夷HECO Rule14并网要求，所以在新版标准中能够正常的看到很多加州夏威夷的类似要求。

  首先，标准对分布式能源(DER)的性能进行了分类，与电压调节与无功能力相关的性能，分为A类与B类。与响应电网异常相关的性能，分为I，II，III类。B类和III类，是最严格要求，适用于类似加州和夏威夷等分布式能源装机容量较大州。

  其次，标准增加了并网支撑功能，在保护阈值，参数设置等方面都与加州夏威夷要求类似。同时，标准引入了夏威夷的限值负载过电压的要求和分布式能源(DER)响应优先级的要求。而测试标准IEEE1547.1-2020的主要更新在于，其优化了UL1741SA的测试方法，减少了重复性测试的次数，增加了UL1741SA中没有考虑到的电压不平衡，频率突变，相位角突变和电压频率连续穿越的测试内容。对于分布式能源(DER)的配置参数的保存，也增加了额外的测试评估。

  总的来说，新版IEEE1547.1-2020考虑到了过去老标准实践过程中的不足之处，新的测试方案个更加合理，考量因素更加全面。

  另外一点最重要的更新直接体现在标准标题上，新标准借鉴加州第三阶段并网要求，增加了分布式能源(DER)与电力系统(EPS)接口之间相互连通的要求。IEEE 1547-2018支持3种通讯协议下的互操作性测试：IEEE2030.5，Sunspec Modbus 和IEEE1815。作为美国劳工部(OSHA)的认可实验室，美国通讯联盟Sunspec Alliance授权实验室，目前，CSA集团已能为逆变器厂家提供基于IEEE2030.5和Sunspec Modbus协议的互操作性全套测试认证服务。这里值得一提的是，开展IEEE 2030.5协议互操作测试的前提是控制逆变器的网关设备或云端服务器已经通过IEEE2030.5 协议一致性。在过去的两年中，CSA也已经为国内多家逆变器厂商，通讯设备公司，完成测试、认证、列名的一站式服务，积累了丰富的项目经验。

  目前，夏威夷对于采纳新标准，已经有了明确的时间节点。2021年7月1日之后，只接受通过 IEEE 1547.1-2020和SRD 2.0标准测试，满足 IEEE 1547-2018标准的逆变器列名。且，2022年1月1日之后，只保留通过了IEEE 1547.1-2020 和 SRD 2.0或更高要求的列名清单。

  据了解，从2020年6月开始，IEEE就已经在开会讨论如何采纳新版标准，美国其他州采纳进程也正在推进中，相信明年各州将会陆续公布新标准的生效时间。

  其他国家和地区的安规标准要求还仅限定在人身安全范畴内，美国的安规标准一直是直接引用并网标准。新版并网标准的生效，意味着只有同时满足安规，并网，通讯要求，才能进入美国市场实现并网，这无疑又逐步提升了进入美国市场的门槛。

  有挑战也迎来新机遇，随着美国新政府上台，光伏投资税费补贴延迟退坡，光伏储能系统需求节节攀升，加上逆变器的关税保障相比光伏组件要低很多，中国逆变器厂商的美国市场未来发展的潜在能力依旧很看好。