分布式光伏系统设备技术规范

分布式光伏系统设备技术规范一、总则本规范旨在为分布式光伏系统的设备选型、设计、制造、检验及应用提供技术指导，确保系统安全可靠运行，提高能源利用效率，降低全生命周期成本。规范适用于新建、改建和扩建的分布式光伏系统，涵盖并网型及含储能的离网/并网混合型分布式光伏系统。本规范应与国家及地方现行的相关法律法规、标准规范协同使用。若本规范要求与相关强制性标准冲突，应以强制性标准为准。二、术语和定义分布式光伏系统：位于用户附近，所生产的电力主要供本地负荷消纳，多余电力可上网或存储，且在配电系统平衡调节范围内的光伏发电系统。光伏组件：具有封装及内部联结的、能单独提供直流电输出的、最小不可分割的光伏电池组合装置。逆变器：将直流电转换为交流电的设备，是光伏系统的核心部件之一。汇流箱：将多路光伏组件串的直流输出汇接后，再接入逆变器或直流配电柜的装置。储能系统：由储能电池、电池管理系统（BMS）、储能变流器（PCS）及相关辅助设备组成，用于存储电能并在需要时释放的系统。支架系统：用于支撑、固定光伏组件，使其保持最佳安装角度和朝向的结构部件。三、系统总体要求分布式光伏系统的设备选型与配置应遵循安全第一、技术先进、经济适用、高效可靠、环保美观的原则。系统设计应充分考虑当地的气候条件、日照资源、建筑物结构（若为建筑光伏一体化）、电网接入条件及用户负荷特性。系统应具备良好的安全性，包括电气安全、结构安全和消防安全。设备应具有防触电、防电弧、防雷击、防过载、防短路等保护功能。系统运行不应对公共电网的电能质量造成显著影响，其谐波、电压波动和闪变、电压不平衡度等指标应符合国家相关标准。四、主要设备技术要求4.1光伏组件光伏组件是分布式光伏系统的核心能量转换部件，其性能直接影响系统的发电量和投资回报。4.1.1电性能：组件应具有较高的转换效率和良好的弱光响应特性。在标准测试条件下的峰值功率、开路电压、短路电流、工作电压、工作电流等参数应稳定，并符合产品技术文件的规定。组件的功率温度系数、开路电压温度系数和短路电流温度系数应处于合理范围，以保证其在不同温度条件下的性能稳定性。4.1.2机械性能与环境适应性：组件应能承受一定的机械载荷，如风压、雪压等，其结构强度应符合相关标准。组件应具有良好的耐候性，能适应高温、高湿、严寒、紫外线、盐雾（如沿海地区）等不同环境条件的长期侵蚀。边框应采用防腐防锈材料，如阳极氧化铝合金。4.1.3外观与可靠性：组件外观应无明显缺陷，如裂纹、隐裂、破碎、气泡、脱层、变色等。接线盒应密封良好，引出线应牢固，具有足够的截面积和绝缘强度。组件应通过相关的可靠性测试，如热循环、湿冷冻、湿热等，确保其长期运行的稳定性和寿命。推荐选用具有良好市场口碑和完善售后服务的品牌产品。4.2逆变器逆变器是将光伏组件产生的直流电转换为符合电网标准或负载需求的交流电的关键设备。4.2.1转换效率与电能质量：逆变器应具有较高的最大转换效率和欧洲效率（或加权效率）。其输出的交流电应具有良好的电能质量，电压和频率应稳定在允许范围内，总谐波畸变率（THD）应控制在较低水平。4.2.2保护功能：逆变器应具备完善的保护功能，包括孤岛保护、过/欠压保护、过/欠频保护、过流保护、短路保护、接地故障保护、反接保护、过热保护等。其中，孤岛保护功能至关重要，应确保其快速、准确动作。4.2.3运行适应性与通信功能：逆变器应能适应较宽的直流输入电压范围，以匹配不同串数光伏组件的配置。对于并网逆变器，应具备与电网调度系统或用户监控系统的通信接口，如以太网、Wi-Fi、GPRS/4G等，支持数据采集、远程监控和故障报警功能。4.2.4可靠性与环境适应：逆变器应结构紧凑，散热良好，运行可靠。其设计应考虑防尘、防水、防腐蚀，适应户外或户内不同的安装环境。冷却方式（自然冷却或强制风冷）应高效且低噪音。4.3汇流箱（可选）汇流箱主要用于将多路光伏组件串的直流输出进行汇流，方便后续接入逆变器，并可提供一定的保护功能。4.3.1电气性能：汇流箱的额定工作电流、额定工作电压应与光伏组件串的配置相匹配。内部应配置直流断路器或熔断器，具备过流保护和短路保护功能。其直流母线的额定电流应能满足所有输入支路同时满负荷运行的要求。4.3.2防护与安全：汇流箱外壳防护等级应根据安装环境选择，户外安装时不应低于IP65。应具有良好的密封性能，防止灰尘和水进入。内部元器件应选用质量可靠的产品，连接应牢固可靠，具备防触电保护。4.4支架系统支架系统是保证光伏组件安全、高效运行的基础结构。4.4.1材料与防腐：支架材料应选用强度高、重量轻、耐腐蚀的材料，如铝合金型材、热浸镀锌钢材等。金属材料的防腐处理应符合相关标准，确保其在设计使用年限内的结构安全性。4.4.2结构设计与强度：支架系统的设计应根据当地的气象条件（最大风速、最大雪荷载）和组件重量进行力学计算，确保其具有足够的强度、刚度和稳定性，防止倾覆、变形或损坏。支架的安装角度和朝向应根据当地日照条件进行优化设计，以获得最大发电量。4.4.3安装与调节：支架系统应设计合理，便于安装、调整和维护。连接部件（如螺栓、螺母）应选用高强度、防松脱、耐腐蚀的产品。对于屋顶光伏系统，支架与屋顶的连接方式应安全可靠，避免对屋顶结构和防水造成破坏。4.5储能系统（若配置）当分布式光伏系统配置储能时，储能系统应满足以下基本要求。4.5.1储能电池：储能电池应具有较高的能量密度、功率密度和循环寿命。充放电效率、自放电率应处于合理水平。电池类型的选择（如锂离子电池、铅酸电池等）应综合考虑性能、成本、安全性和环境因素。4.5.2电池管理系统（BMS）：BMS是储能系统的核心控制单元，应具备电池单体电压、电流、温度监测，充放电保护，均衡管理，SOC（荷电状态）、SOH（健康状态）估算，以及与储能变流器（PCS）和监控系统的通信功能。4.5.3储能变流器（PCS）：PCS应能实现交直流双向转换，具有恒功率、恒压、恒流等多种充放电控制模式。其输出电能质量应符合电网标准，具备必要的保护功能和并网调度能力。4.6电缆及附件电缆是连接光伏系统各个设备的“血管”，其质量直接关系到系统的安全和效率。4.6.1选型与规格：直流电缆和交流电缆应分别选用符合相应电压等级和载流量要求的电缆。电缆的绝缘材料应具有耐老化、耐高温、耐紫外线等性能。导体应采用高纯度铜材，以降低电阻损耗。电缆的截面积应根据计算电流和敷设条件进行选择。4.6.2敷设与保护：电缆的敷设应符合电气规范，避免阳光直射、高温、油污、机械损伤等不利因素。户外敷设时应穿管或采用桥架保护，弯曲半径应符合要求。连接接头应牢固可靠，接触电阻小，并做好绝缘和防水处理。4.7配电箱（柜）及电气保护设备配电箱（柜）用于对光伏系统的交直流电能进行分配、控制和保护。4.7.1配置与功能：箱（柜）内一般配置断路器、隔离开关、浪涌保护器（SPD）、计量表计等。应具有过载、短路、漏电等保护功能。并网系统的并网柜还应配置符合电网要求的并网开关和相关保护装置。4.7.2安全与防护：配电箱（柜）的防护等级应根据安装环境确定，内部元器件布局合理，接线规范，标识清晰。应具有良好的接地措施，确保人身和设备安全。五、设备选型与验收5.1选型原则：设备选型应综合考虑技术先进性、成熟度、可靠性、经济性、品牌信誉及售后服务等因素。优先选择通过国家或行业权威机构认证的产品，其技术参数应满足系统设计要求，并与其他设备兼容。5.2验收要求：设备到货后，应进行外观检查、数量核对和资料审查。关键设备的技术参数可进行抽样测试或委托第三方检测机构进行检验，确保其符合相关标准和合同要求。设备安装调试完成后，应进