家庭户用发电系统 第2-1部分 设计规范-一般要求

ICS 27.160K83 CPIA中 国 光 伏 行 业 协 会 标 准T/CPIA XXXX— 201X家 庭 户 用 光 伏 发 电 系 统第 2-1部 分 ： 设 计 规 范 — 一 般 要 求 Residential Photovoltaic(PV) SystemPart 2-1: Design Specifications—General Requirements（ 征 求 意 见 稿 ）（ 本 稿 完 成 日 期 :2018-6-27） 201X -XX- XX发 布 201X - XX-XX实 施中 国 光 伏 行 业 协 会 发 布 II 前 言本 标 准 根 据 GB/T 1.1-2009《 标 准 化 工 作 导 则 第 1 部 分 ： 标 准 的 结 构 和 编 写 》 和 GB/T 1.2-2002《 标 准 化 工 作 导 则 第 2 部 分 ： 标 准 中 规 范 性 技 术 要 素 内 容 的 确 定 》 给 出 的 规 则 起 草 。请 注 意 本 文 件 的 某 些 内 容 可 能 涉 及 专 利 。 本 文 件 的 发 布 机 构 不 承 担 识 别 这 些 专 利 的 责 任 。本 标 准 由 中 国 光 伏 行 业 协 会 标 准 化 技 术 委 员 会 归 口 管 理 。本 标 准 起 草 单 位 ：本 标 准 主 要 起 草 人 ： 1 家 庭 户 用 光 伏 发 电 系 统 第 2-1 部 分 ： 设 计 规 范 — 一 般 要 求1 范 围本 标 准 规 定 了 家 庭 户 用 光 伏 发 电 系 统 设 计 规 范 的 术 语 和 定 义 、 数 据 采 集 、 设 备 要 求 以 及 方 阵 设 计 、结 构 设 计 、 电 气 安 全 设 计 、 系 统 接 入 设 计 、 设 计 资 料 等 一 般 要 求 。本 标 准 适 用 于 交 流 额 定 电 压 ≤ 0.4kV 等 级 接 入 的 户 用 并 网 光 伏 发 电 系 统 。本 标 准 不 适 用 于 具 有 储 能 功 能 的 光 伏 发 电 系 统 、 聚 光 光 伏 发 电 系 统 以 及 BIPV光 伏 发 电 系 统 。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 所 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/T 2297 太 阳 光 伏 能 源 系 统 术 语GB 2894 安 全 标 志 及 其 使 用 导 则GB/T 4208 外 壳 防 护 等 级 （ IP代 码 ）GB/T 16895.18 建 筑 物 电 气 装 置 第 5-51部 分 ： 电 气 设 备 的 选 择 和 安 装 通 用 规 则GB 16895.21 低 压 电 气 装 置 第 4-41部 分 ： 安 全 防 护 电 击 防 护GB/T 16895.32 建 筑 物 电 气 装 置 第 7-712部 分 :特 殊 装 置 或 场 所 的 要 求 太 阳 能 光 伏 (PV)电 源 供 电系 统 GB/T 18802.31 低 压 电 涌 保 护 器 特 殊 应 用 (含 直 流 )的 电 涌 保 护 器 第 31部 分 用 于 光 伏 发 电 系 统 的电 涌 保 护 器 (SPD)性 能 要 求 和 试 验 方 法GB/T 20046 光 伏 （ PV) 系 统 电 网 接 口 特 性GB/T 20047.1 光 伏 （ PV)组 件 安 全 鉴 定 第 1部 分 ： 结 构 要 求GB/T 29319 光 伏 发 电 系 统 接 入 配 电 网 技 术 规 定GB 50009 建 筑 结 构 荷 载 规 范 GB 50057 建 筑 物 防 雷 设 计 规 范JGJ 203 民 用 建 筑 太 阳 能 光 伏 发 电 系 统 应 用 技 术 规 范DL/T 448 电 能 计 量 装 置 技 术 管 理 规 程DL/T 596 电 力 设 备 预 防 性 试 验 规 程NB/T 32004 光 伏 发 电 并 网 逆 变 器 技 术 规 范IEC 61215-1 地 面 用 晶 体 硅 光 伏 组 件 -设 计 鉴 定 和 定 型 第 一 部 分 ： 测 试 要 求3 术 语 和 定 义GB/T 2297界 定 的 以 及 以 下 术 语 和 定 义 适 用 于 本 文 件 。3.1 光 伏 组 串 Photovoltaic group string在 光 伏 发 电 系 统 中 ， 将 若 干 光 伏 组 件 串 联 后 ， 形 成 具 有 一 定 直 流 电 输 出 的 电 路 单 元 ， 简 称 组 件 串 或 组 串 。3.2 光 伏 方 阵 PV Array将 若 干 光 伏 组 件 在 机 械 和 电 气 上 按 一 定 方 式 组 装 在 一 起 的 并 且 有 固 定 的 支 撑 结 构 而 构 成 的 直 流 发电 单 元 ， 又 称 光 伏 阵 列 。 2 4. 设 计 总 则4.1 总 体 思 路 ： 立 足 近 期 ， 远 近 结 合 ， 统 筹 规 划 。4.2 设 计 应 考 虑 周 围 的 建 筑 、 屋 面 状 况 、 道 路 、 园 林 绿 化 、 电 力 通 信 设 施 、 水 源 状 况 、 防 风 、 防 洪 设 施等 。4.3 应 本 着 紧 凑 合 理 、 节 约 用 地 的 原 则 ， 采 集 并 分 析 当 地 的 土 地 地 质 数 据 、 建 筑 条 件 等 信 息 、 合 理 规 划布 置 、 方 便 施 工 。4.4 充 分 考 虑 建 筑 周 围 的 环 境 、 景 观 、 绿 化 、 建 筑 自 身 的 投 影 及 相 邻 建 筑 等 状 况 ， 避 免 遮 挡 光 伏 组 件 方阵 。4.5 并 网 系 统 技 术 参 数 应 包 括 接 入 容 量 、 并 网 点 、 并 网 电 压 等 级 、 电 网 特 殊 要 求 等 。4.6 应 在 发 电 系 统 醒 目 位 置 设 计 防 触 电 警 示 标 志 。5. 数 据 采 集5.1气 象 数 据 设 计 前 应 根 据 GB 50009 查 询 当 地 的 风 压 、 雪 压 及 温 度 变 化 参 数 ； 并 收 集 整 理 当 地 的 湿 度 变 化 、 大气 及 雨 水 的 腐 蚀 性 等 气 象 数 据 。5.2太 阳 辐 射 数 据设 计 前 ， 应 根 据 当 地 的 经 纬 度 ， 收 集 整 理 近 10年 各 月 平 均 总 辐 射 和 散 射 辐 射 数 据 。6. 产 品 要 求6.1 逆 变 器6.1.1并 网 逆 变 器 应 通 过 认 证 机 构 的 产 品 认 证 。6.1.2 室 外 并 网 逆 变 器 防 护 等 级 不 应 低 于 GB/T 4208中 IP54 的 要 求 ， 室 内 并 网 逆 变 器 防 护 等 级 不 应 低于 IP20 的 要 求 。6.1.3 并 网 逆 变 器 的 最 大 允 许 接 入 直 流 功 率 不 应 小 于 系 统 光 伏 组 件 的 功 率 。6.1.4 并 网 逆 变 器 应 具 备 通 讯 网 络 传 输 功 能 ； 宜 具 有 数 据 监 控 系 统 ,数 据 监 控 系 统 须 具 备 如 下 功 能 ： 6.1.4.1 监 控 系 统 至 少 能 显 示 系 统 电 压 、 电 流 、 日 发 电 量 、 累 计 发 电 量 、 日 期 时 间 、 实 时 功 率 等 参 数 。6.1.4.2 监 控 系 统 后 台 应 能 调 取 光 伏 发 电 系 统 实 时 运 行 参 数 、 历 史 运 行 数 据 ， 包 括 不 限 于 各 直 流 组 串 电压 、 直 流 组 串 电 流 、 交 流 电 压 、 交 流 电 流 、 日 发 电 量 、 月 发 电 量 、 年 发 电 量 、 实 时 发 电 量 、 发 电 功 率 曲线 、 实 时 发 电 功 率 、 系 统 日 期 时 间 、 系 统 运 行 状 态 等 。6.1.4.3 监 控 系 统 宜 应 具 备 移 动 客 户 端 ， 供 专 业 人 员 随 时 随 地 获 取 或 查 看 光 伏 发 电 系 统 的 运 行 数 据 。6.1.5 并 网 逆 变 器 应 具 备 最 大 功 率 跟 踪 （ MPPT） 控 制 功 能 和 防 孤 岛 效 应 功 能 。6.1.6并 网 逆 变 器 应 具 有 并 网 保 护 装 置 ， 应 与 电 力 系 统 的 电 压 等 级 、 相 数 、 相 位 、 频 率 及 接 线 方 式 一 致 ，并 与 电 网 的 保 护 相 协 调 。6.1.7若 并 网 逆 变 器 使 用 在 海 拔 2000m及 以 上 高 原 地 区 ， 应 选 用 高 原 型 （ G） 产 品 或 采 取 降 容 使 用 措 施 。6.2 并 网 箱6.2.1并 网 箱 中 部 件 ， 应 符 合 相 应 国 家 标 准 或 行 业 标 准 的 规 定 。6.2.2 并 网 箱 宜 具 有 电 量 计 量 功 能 ， 电 量 计 量 装 置 应 经 过 国 家 权 威 机 构 校 准 认 可 ， 电 能 计 量 装 置 应 符 合 DL/T 448规 定 。6.2.3 并 网 箱 内 应 设 置 并 网 主 开 关 。6.2.4 并 网 箱 内 应 具 有 明 显 断 开 点 的 主 开 关 。6.2.5 并 网 箱 内 应 设 置 避 雷 器 件 。6.2.6并 网 箱 内 应 具 备 电 网 过 欠 压 断 开 系 统 ， 有 压 自 动 接 通 系 统 的 功 能 。6.2.7 并 网 箱 应 具 有 防 水 、 防 腐 功 能 ， 其 防 护 等 级 应 不 低 于 GB/T 4208中 IP54 等 级 。6.2.8 并 网 箱 外 壳 应 设 置 专 用 的 安 全 警 示 性 标 识 。6.3 光 伏 组 件 3 6.3.1光 伏 组 件 应 满 足 IEC61215-1:2016的 要 求 ， 并 应 通 过 认 证 机 构 的 产 品 认 证 。6.3.2 光 伏 组 件 标 称 输 出 功 率 误 差 应 在 ± 3%内 。6.4 光 伏 支 架6.4.1 光 伏 支 架 材 料 一 般 采 用 铝 合 金 或 热 镀 锌 钢 材 等 材 料 。6.4.2 热 镀 锌 钢 材 支 架 防 腐 措 施 是 在 支 架 表 面 热 浸 镀 一 层 锌 ； 铝 合 金 支 架 也 应 进 行 表 面 氧 化 等 防 腐 处理 。6.4.3 若 使 用 不 同 材 质 的 光 伏 支 架 之 间 应 设 置 有 绝 缘 隔 离 措 施 。6.5 连 接 电 缆6.5.1光 伏 组 件 或 方 阵 连 接 电 缆 及 输 出 总 电 缆 应 通 过 CCC认 证 及 国 际 通 用 安 全 认 证 。6.5.2 直 流 电 缆 耐 压 等 级 应 高 于 光 伏 方 阵 最 大 输 出 电 压 的 1.25倍 。6.5.3 直 流 电 缆 额 定 载 流 量 应 高 于 短 路 保 护 电 器 整 定 值 ， 短 路 保 护 电 器 的 整 定 值 应 高 于 光 伏 方 阵 标 称 短路 电 流 的 1.25 倍 。 6.5.4 在 系 统 额 定 功 率 状 态 下 ， 线 路 电 压 损 失 应 控 制 在 3%以 内 。6.6 防 雷 材 料6.6.1组 件 边 框 之 间 的 跨 接 线 宜 选 用 BVR 1*4mm²黄 绿 线 。6.6.2 支 架 至 地 面 的 引 下 导 体 宜 选 用 40× 4mm镀 锌 扁 铁 或 直 径 12mm 的 圆 钢 或 截 面 积 16mm²以 上 的 铜 导线 等 。6.6.3接 地 极 宜 选 用 长 度 2.5m的 镀 锌 角 钢 。7. 方 阵 设 计 的 一 般 要 求7.1光 伏 组 件 方 阵 布 局 应 考 虑 施 工 、 运 维 等 要 求 ； 不 遮 挡 其 他 建 筑 日 照 时 间 。7.2应 根 据 光 伏 组 件 安 装 的 位 置 、 面 积 、 倾 角 、 遮 挡 物 、 以 及 屋 面 的 承 重 、 光 伏 组 件 规 格 确 定 光 伏 方 阵的 排 列 方 式 ； 组 件 方 阵 安 装 角 度 应 充 分 考 虑 当 地 的 经 纬 度 、 建 筑 或 场 地 等 要 求 。7.3 应 根 据 逆 变 器 的 最 大 直 流 电 压 、 最 大 功 率 跟 踪 控 制 范 围 、 光 伏 组 件 的 最 大 输 出 工 作 电 压 、 工 作 电压 、 温 度 系 数 、 当 地 环 境 温 度 的 极 限 高 温 和 极 限 低 温 等 参 数 来 确 定 光 伏 组 件 的 串 联 数 。 7.4 同 一 组 串 内 ， 组 件 电 性 能 参 数 宜 一 致 。8. 结 构 设 计 的 一 般 要 求8.1在 建 筑 上 安 装 光 伏 发 电 系 统 ， 应 事 先 对 既 有 建 筑 的 结 构 设 计 、 结 构 材 料 、 耐 久 性 、 安 装 部 位 的 构 造及 强 度 等 进 行 复 核 验 算 ， 并 应 满 足 建 筑 结 构 及 其 他 相 应 的 安 全 性 能 要 求 ； 基 本 风 压 、 基 本 雪 压 应 按GB50009 的 25 年 重 现 期 计 算 值 采 用 。8.2 若 光 伏 发 电 系 统 安 装 在 地 面 上 ， 光 伏 组 件 最 低 点 距 硬 质 地 面 不 宜 小 于 300mm， 并 应 对 地 基 承 载 力进 行 计 算 。8.3 光 伏 组 件 或 方 阵 的 支 架 ， 应 由 预 先 埋 设 在 钢 筋 混 凝 土 基 座 中 的 钢 制 连 接 件 、 地 脚 螺 栓 或 后 置 化 学 螺栓 、 膨 胀 螺 栓 等 来 固 定 。8.4 并 网 箱 、 并 网 逆 变 器 等 较 重 的 设 备 和 部 件 宜 安 装 在 承 载 能 力 大 的 结 构 构 件 上 。9. 电 气 安 全 设 计 的 一 般 要 求9.1 电 气 设 计 应 满 足 建 筑 结 构 及 电 气 的 安 全 性 要 求 ， 并 作 为 建 筑 电 气 工 程 设 计 的 一 部 分 。9.2电 气 设 备 外 壳 应 满 足 GB/T 4208 要 求 。 9.3对 于 不 同 的 接 地 系 统 设 计 应 符 合 GB 16895.21 的 要 求 。9.4并 网 光 伏 发 电 系 统 应 架 设 安 全 及 电 网 保 护 装 置 ， 并 应 符 合 GB/T 20046 的 相 关 规 定 。9.5光 伏 发 电 系 统 应 设 置 浪 涌 保 护 器 ， 并 满 足 GB/T 18802.31 及 GB 18802.1 的 要 求 。9.6防 雷 设 计 应 满 足 GB 50057； 电 气 设 备 的 安 装 应 满 足 GB/T 16895.18 的 要 求 。9.7户 外 连 接 用 线 缆 应 使 用 耐 氧 化 、 耐 高 温 、 耐 紫 外 线 的 电 缆 。9.8交 流 负 载 的 连 接 ， 电 缆 额 定 电 流 不 小 于 计 算 所 得 电 缆 中 最 大 连 续 电 流 的 1.25 倍 。9.9通 讯 及 信 号 线 路 雷 电 防 护 宜 采 取 屏 蔽 措 施 ， 并 合 理 布 线 。 4 10.系 统 接 入 的 一 般 要 求10.1 户 用 光 伏 发 电 系 统 接 入 设 计 应 根 据 系 统 发 电 量 的 消 纳 方 式 和 电 网 具 体 情 况 ， 确 定 最 佳 接 入 方 式 。10.2 系 统 接 入 电 网 的 电 量 计 量 点 应 根 据 产 权 分 界 点 进 行 设 计 。10.3 户 用 光 伏 发 电 系 统 向 电 网 发 送 电 能 的 质 量 ， 在 谐 波 、 电 压 偏 差 、 电 压 不 平 衡 度 、 电 压 波 动 和 闪 变等 方 面 应 满 足 相 关 的 国 家 标 准 。11.设 计 资 料 的 一 般 要 求11.1总 体 要 求11.1.1 设 计 资 料 的 模 版 、 格 式 、 计 量 单 位 和 设 计 语 言 应 遵 循 国 家 和 行 业 要 求 ， 做 到 统 一 、 清 晰 、 无 争议 。11.1.2 资 料 的 内 容 应 做 到 准 确 、 完 整 ， 并 具 有 可 追 溯 性 。11.2 设 计 依 据 包 括 但 不 限 于 以 下 内 容 11.2.1国 家 标 准 、 行 业 标 准 、 地 方 标 准 、 国 际 标 准 的 相 关 条 文 ；11.2.2经 审 批 的 可 行 性 评 估 报 告 文 件 ， 含 气 象 数 据 、 太 阳 辐 射 数 据 、 场 地 数 据 ；11.2.3既 有 或 新 建 建 筑 的 设 计 图 纸 和 设 计 说 明 文 件 ；11.2.4材 料 和 设 备 的 技 术 参 数 、 检 测 报 告 、 认 证 证 书 以 及 厂 家 提 供 的 其 他 有 效 文 件 。11.3 设 计 资 料 的 输 出 包 括 但 不 限 于 以 下 内 容11.3.1设 计 图 纸 ： 结 构 设 计 图 、 系 统 设 计 图 、 组 件 方 阵 布 置 图 、 设 备 接 线 图 。11.3.2计 算 书 （ 结 构 计 算 书 ）11.3.3 其 他 资 料 ： 设 计 资 料 清 单 、 设 计 变 更 单 、 光 伏 发 电 设 备 及 部 件 清 单 、 设 备 选 型 说 明 书 、 系 统 安装 说 明 书 、 系 统 检 验 与 测 试 报 告 、 系 统 维 护 说 明 书 。11.4设 计 资 料 的 确 认11.4.1所 有 设 计 资 料 应 经 过 审 核 批 准 。11.4.2对 于 复 杂 或 采 用 新 型 技 术 的 光 伏 发 电 系 统 设 计 资 料 ， 应 经 过 专 家 论 证 。 11.5技 术 资 料 的 存 档 、 备 案 、 交 付 使 用经 过 审 核 批 准 生 效 的 设 计 资 料 （ 纸 质 版 和 /或 电 子 版 ） 应 立 卷 归 档 ， 做 好 企 业 存 档 ， 并 按 照 国 家 及 当 地法 规 依 法 备 案 。