2.0.12 建材型光伏组件
将太阳能电池与瓦、砖、卷材、玻璃等建筑材料复合在一起成为不可分割的建筑构件或建筑材料,如光伏瓦、光伏砖、光伏屋面卷材、玻璃光伏幕墙、光伏采光顶等。
3 光伏系统设计
3. 1 一般规定
3.1.1 工业与民用建筑光伏系统应进行专项设计或作为建筑电气工程设计的一部分。
3.1.2 光伏组件或方阵的选型和设计应与建筑结合,在综合考虑发电效率、发电量、电气和结构安全、适用美观的前提下,合理选用构件型和建材型光伏构件,并与建筑模数相协调,满足安装、清洁、维护和局部更换的要求。
3.1.3 光伏系统输配电和控制用缆线应与其他管线统筹安排,安全、隐蔽、集中布置,满足安装维护的要求。
3.1.4 光伏组件或方阵连接电缆及其输出总电缆应符合《光伏(PV)组件安全鉴定 第一部分:结构要求》GB/T20047.1的相关规定。
3.1.5 在人员有可能接触或接近光伏系统的位置,应设置防触电警示标识。 3.1.6 并网光伏系统应具有相应的并网保护功能。 3.1.7 光伏系统应安装计量装置,并应预留检测接口。
3.1.8 光伏系统应满足《光伏系统并网技术要求》GB/T19939关于电压偏差、闪变、频率偏差、相位、谐波、三相平衡度和功率因数等电能质量指标的要求。 3.1.9 离网独立光伏系统应满足《家用太阳能光伏电源系统技术条件和试验方法》GB/T19064和《Photovoltaic(PV)stand alone system-Design verification独立光伏系统-设计验证》IEC62124的相关要求。
3.2 系统分类
3.2.1 光伏系统按是否接入公共电网分为下列两种系统:
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1 并网光伏系统; 2 离网光伏系统。
3.2.2 光伏系统按是否具有储能装置分为下列两种系统:
1 带有储能装置系统; 2 不带储能装置系统。
3.2.3 光伏系统按其太阳电池组件的封装形式,分为以下三种系统:
1 建筑材料型光伏系统; 2 建筑构件型光伏系统; 3 结合安装型光伏系统。
3. 3 系统设计
3.3.1 应根据新建建筑或既有建筑的使用功能、电网条件、负荷性质和系统运行方式等因素,确定光伏系统为安装型、建材型或构件型。
3.3.2 光伏系统一般由光伏方阵、光伏接线箱、逆变器(限于包括交流线路系统)、蓄电池及其充电控制装置(限于带有储能装置系统)、电能表和显示电能相关参数的仪表组成。
3.3.3 光伏系统中各部件的性能与使用寿命应满足国家或行业标准的相关要求,并应获得相关认证;
3.3.4 光伏方阵的设计应遵循以下原则:
1 根据建筑设计及其电力负荷确定光伏组件的类型、规格、安装位置和可安装场地面积;
2 根据尽量采用最佳倾角,且便于清除灰尘,保证组件通风良好的原则确定光伏组件的安装方式;
3 根据逆变器的额定直流电压、最大功率跟踪控制范围、光伏组件的最大输出工作电压及其温度系数,确定光伏组件的串联数(或称光伏组件串或组串);
4 根据总装机容量及光伏组件串的容量确定光伏组件串的并联数。 5 同一组串及同一子阵内,组件电性能参数宜尽可能一致,其中最大输出功率Pm、最大工作电流Im的离散性应小于±5%。
6 建筑材料型光伏系统和建筑构件型光伏系统在建筑设计时就需要统筹考
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虑电气线路的安装布置,同时要保证每一块建筑材料型光伏组件和建筑构件型光伏组件金属外框的可靠接地。
3.3.5 光伏接线箱设置应遵循以下原则:
1 光伏接线箱内应设置汇流铜母排或端子;
2 每一个光伏组件串应分别由线缆引至汇流母排,在母排前分别设置直流分开关,并设置直流主开关;
3 光伏接线箱内应设置防雷保护装置;
4 光伏接线箱的设置位置应便于操作和检修,宜选择室内干燥的场所。设置在室外的光伏接线箱应具有防水、防腐措施,其防护等级应为IP65以上。 3.3.6 独立光伏系统逆变器的总额定容量应根据交流侧负荷最大功率及负荷性质选择。
3.3.7 并网光伏系统逆变器的总额定容量应根据光伏系统装机容量确定;并网逆变器的数量应根据光伏系统装机容量及单台并网逆变器额定容量确定。并网逆变器的选择还应遵循以下原则:
1 并网逆变器应具备自动运行和停止功能、最大功率跟踪控制功能和防止孤岛效应功能;
2 逆流型并网逆变器应具备自动电压调整功能;
3 不带工频隔离变压器的并网逆变器应具备直流检测功能; 4 无隔离变压器的并网逆变器应具备直流接地检测功能;
5 具有并网保护装置,与电力系统具备相同的电压、相数、相位、频率及接线方式;
6 应满足高效、节能、环保的要求。 3.3.8 直流线路的选择应遵循以下原则:
1 耐压等级应高于光伏方阵最大输出电压的1.25倍;
2 额定载流量应高于短路保护电器整定值,短路保护电器整定值应高于光伏方阵的标称短路电流的1.25倍;
3 线路电压损失应控制在3%以内。
3.3.9 光伏系统防雷和接地保护应符合以下要求:
1 设置光伏系统的民用建筑应采取防雷措施,其防雷等级分类及防雷措施
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应遵守国家现行标准《建筑物防雷设计规范》GB50057的相关规定;
2 光伏系统防直击雷和防雷击电磁脉冲的措施应严格遵守国家现行标准《建筑物防雷设计规范》GB50057的相关规定;
3 光伏系统和并网接口设备的防雷和接地措施,应符合国家现行标准《光伏(PV)发电系统过电压保护-导则》SJ/T 11127的相关规定。 3.3.10 建筑材料型光伏系统
1 建材型光伏组件必须保留建筑材料本身固有的功能,对原有的功能没有影响。
2建材型光伏组件的电气连接部分要便于切断,对发电系统进行检测。 3建材型光伏组件系统结构必须符合本标准4.4的要求。 3.3.11 建筑构件型光伏系统
1建筑构件型光伏组件必须保留建筑构件本身固有的功能,对原有的功能没有影响。
2 建筑构件型光伏系统为了保留建筑构件本身固有的功能时如果影响到太阳辐射的一致性,对于每一串组件需要用阻塞二极管隔离,或者单独使用控制器或者逆变器。
3建筑构件型光伏系统结构必须符合本标准4.4的要求。
3.4 配电电气系统
3.4.1 并网光伏系统配变电间设计除应符合本规范外,尚应符合《10kV及以下变电所设计规范》GB50053、《35~110kV及以下变电所设计规范》GB50059的相关要求。
3.4.2 光伏系统配变电间应根据光伏方阵规模和建筑物形式采取集中或分散方式布置。
3.4.3 设置在建筑物光伏系统中的变压器,宜选择干式变压器。
3.5 系统接入电网
3.5.1 光伏系统与公共电网并网应满足当地供电机构的相关规定和要求。必要时,开展接入电网的专题研究。
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3.5.2 光伏系统以低压方式与公共电网并网时,应符合《光伏系统并网技术要求》GB/T19939的相关规定。
3.5.3 光伏系统以中压或高压方式(10kV及以上)与公共电网并网时,电能质量等相关部分参照《光伏系统并网技术要求》GB/T19939,并应符合以下要求:
1 有功功率
光伏系统输出的有功功率应能根据当地电网调度部门的指令进行控制。 2 无功功率
光伏系统应配置一定容量的无功补偿装置,使其具有无功功率的调节能 力。无功功率的调节范围应根据光伏系统的运行特性、电网结构及电网调度部门 的要求决定。
3 运行电压
光伏系统并网点的电压为额定电压的90%~110%时,光伏系统应能正常运行。
4 电压调节
光伏系统需参与电网电压调节,调节方式包括调节光伏系统的无功功率和调 整光伏系统升压变压器的变比。
5 接入电网测试
光伏系统应在并网运行6个月内向供电机构提供有关光伏系统运行特性的 测试报告,以表明光伏系统满足接入系统的相关规定。
3.5.4 光伏系统与公共电网之间应设隔离装置,并应符合以下要求:
1 光伏系统在供电负荷与并网逆变器之间和公共电网与负荷之间应设置隔离装置,包括隔离开关和断路器,并应具有明显断开点指示及断零功能;
2 光伏系统在并网处应设置并网专用低压开关箱(柜),并应设置专用标识和“警告”、“双电源”等提示性文字和符号。
3.5.5 并网光伏系统,安全及保护等相关部分参照《光伏系统并网技术要求》GB/T19939,并应符合以下要求:
1 并网光伏系统应具有自动检测功能及并网切断保护功能;
2 光伏系统应根据系统接入条件需要和供电部门的要求,选择安装并网保护装置,并满足《建筑物的电气装置.第7-712部分》IEC 60364-7-7120和《继
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