IEC 62548-12023+AMD12025 CSV 光伏阵列.第1部分设计要求标准立项发展报告

光伏阵列第1部分：设计要求标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Photovoltaic(PV)Arrays-Part1:DesignRequirements摘要关键词：光伏阵列；设计要求；国际电工委员会；可再生能源；电气安全；标准体系AbstractWiththedeepeningofglobalenergytransitionstrategies,thephotovoltaic(PV)powergenerationindustryhasenteredanewstageoflarge-scaleandhigh-qualitydevelopment.AsthecorecomponentofPVpowergenerationsystems,thedesignqualityofPVarraysdirectlyaffectssystempowergenerationefficiency,operationalsafety,andlifecycleeconomy.TheInternationalElectrotechnicalCommission(IEC)publishedIEC62548-1:2023"Photovoltaic(PV)arrays-Part1:Designrequirements"in2023,andofficiallyreleasedtheconsolidatedversionIEC62548-1:2023+AMD1:2025CSVincorporatingamendmentcontentinDecember2025,markinganewstageofdevelopmentininternationalstandardsforPVarraydesign.Thisstandardprovidescomprehensiveandsystematictechnicalrequirementsinsystemarchitecturedesign,electricalsafetyprotection,structuralmechanicalperformance,andenvironmentaladaptabilityassessment,offeringaunifiedtechnicalbasisforglobalPVpowerstationdesignandconstruction.Thisreportsystematicallyreviewstheprojectbackground,compilationprinciples,maintechnicalcontents,andapplicationvalueofthestandard,deeplyanalyzesitsleadingroleintechnologicaladvancementofthePVindustry,andprovidesforward-lookingprospectsforfuturestandarddevelopment,aimingtooffercomprehensiveinterpretationandreferenceforindustrypractitionersandrelevantmanagementorganizations.Keywords:Photovoltaicarrays;Designrequirements;IEC;Renewableenergy;Electricalsafety;Standardsystem一、引言1.1立项背景在全球应对气候变化、实现碳中和目标的宏观背景下，光伏发电已成为可再生能源利用的主要形式之一。据国际能源署（IEA）统计，全球光伏累计装机容量持续快速增长，2024年已突破2太瓦（TW）大关。中国作为全球最大的光伏制造和应用市场，在光伏组件产量、新增装机容量等方面连续多年位居世界首位。光伏产业的快速发展对标准化工作提出了迫切需求。光伏阵列作为光伏发电系统的核心组成部分，是将太阳辐射能转换为电能的关键环节，其设计质量直接关系着整个系统的发电效率、运行安全性与全生命周期经济性。然而，随着光伏应用场景日益多样化——从大型地面电站到建筑一体化（BIPV）、从固定安装到跟踪系统、从并网系统到独立微网——传统设计方法面临新的技术挑战，亟需一套系统完整、科学先进的设计标准作为技术支撑。1.2标准立项必要性在IEC62548-1:2023发布之前，光伏阵列设计相关技术要求分散于IEC60364-7-712《低压电气装置第7-712部分：特殊装置或场所的要求太阳能光伏（PV）供电系统》等标准中，缺乏专门的阵列设计标准加以系统规范。随着光伏组件技术快速迭代（双面发电、大尺寸硅片、新型电池技术等）、系统电压等级提升（从1000V向1500V及更高电压演进）、以及应用场景日趋多元化，制定专门的光伏阵列设计标准成为国际电工委员会的紧迫任务。本标准旨在为光伏阵列设计提供一套完整的技术规范，填补国际标准在该领域的空白。1.3标准基本信息-标准编号：IEC62548-1:2023+AMD1:2025CSV-标准名称：光伏阵列第1部分：设计要求-英文名称：Photovoltaic(PV)arrays-Part1:Designrequirements-发布机构：国际电工委员会（IEC）-ICS分类号：27.160（太阳能工程）-发布日期：2025年12月15日（含修订1的合并版）-标准状态：现行-原版发布日期：2023年-国别：国际组织-语言：英语-版本说明：电子版加密PDF格式，约1分钟可下载，有水印，需安装FileOpen插件，电脑需联网，限制累计3台电脑共打印5次二、标准编制原则与依据2.1编制原则IEC62548-1:2023+AMD1:2025CSV的编制遵循以下基本原则：（1）安全性原则。光伏阵列长期暴露于户外环境，面临雷击、火灾、电击等多重安全风险。标准将人员安全和财产安全防护置于首要位置，系统规定了电气安全间距、保护接地、过电流保护、防雷保护等要求。（2）可靠性原则。光伏阵列设计寿命通常不低于25年，标准对组件选型、线缆选型、连接方式、结构强度等方面提出了高可靠性要求，确保系统在严酷环境条件下长期稳定运行。（3）经济性原则。在满足安全和性能要求的前提下，标准注重设计方案的工程造价和全生命周期经济性分析，推动光伏发电成本持续下降，促进产业可持续发展。（4）适用性原则。考虑到全球不同地区在气候条件、电网特征、安装环境等方面的差异，标准在技术指标设定上兼顾了广泛适用性和适度灵活性。（5）协调性原则。标准注重与IEC60364、IEC61730、IEC61215、IEC62817等相关系列标准的协调配套，构建完整的光伏标准体系。2.2编制依据本标准的编制主要依据以下文件和技术成果：-IEC60364系列《低压电气装置》标准，特别是第7-712部分关于光伏供电系统的要求-IEC61215系列《地面用光伏组件设计鉴定和定型》标准-IEC61730《光伏组件安全鉴定》标准-IEC62817《光伏跟踪器设计鉴定》标准-IEC62548:2016《光伏阵列设计要求》（旧版标准）-各成员国在光伏电站设计、建设和运行维护方面的实践经验-国际光伏产业技术发展报告和事故统计分析数据三、标准主要技术内容3.1标准适用范围IEC62548-1:2023+AMD1:2025CSV适用于所有类型的并网型和独立型光伏阵列的设计，包括地面安装、屋顶安装、建筑集成（BIPV）等不同安装形式。标准覆盖了光伏阵列的电气设计、结构设计和安全防护等方面，适用于由平板式光伏组件构成的光伏阵列，且阵列直流侧电压不超过1500V的应用场景。3.2关键术语与定义标准对各关键组成部分给出了明确的术语定义，包括：-光伏阵列（PVarray）：由若干个光伏串列通过并联方式组合形成的完整直流发电单元，是光伏发电系统中实现太阳能-电能转换的核心组成部分；-光伏串列（PVstring）：由若干光伏组件通过串联方式连接形成的电路单元，是构成光伏阵列的基本电气单元；-光伏组件（PVmodule）：由光伏电池片经封装工艺制成的最小不可分割的电源单元；-组串逆变器（Stringinverter）：用于将一个或多个光伏串列的直流电转换为交流电的逆变设备；-汇流箱（Combinerbox）：用于将多路光伏串列的输出电流汇集后统一输出的电气设备；-最大功率点跟踪（MPPT）：通过调节电气工作点使光伏阵列始终输出最大功率的控制策略。3.3电气设计要求（1）系统拓扑结构设计。标准对不同规模光伏阵列的拓扑结构提出了设计要求，包括组串式、集中式、集散式等主流系统架构的适用条件和技术指标。针对光伏组件串联数量计算，标准规定了基于组件开路电压温度系数、最低环境温度、逆变器最大输入电压等参数的综合计算方法，确保光伏阵列在任何工况下均不超过逆变器允许的电压范围。（2）电气保护设计。标准系统规定了光伏阵列的过电流保护、过电压保护、接地故障保护、反向电流保护等要求。针对光伏阵列直流侧故障电流特性与传统交流系统的差异，提出了基于光伏组件反向过载能力的保护装置选型和配置要求。（3）线缆选型与敷设。标准对光伏阵列直流侧电缆的导体截面、绝缘类型、敷设方式等提出了明确要求。线缆载流量计算需考虑光照加热效应、敷设环境温度、多回路并列敷设的降容系数等因素。（4）电气安全间距。规定了带电导体之间及带电导体与接地部件之间的最小电气间隙和爬电距离，确保在海拔修正、污染等级等条件下的安全运行。3.4结构设计要求（1）支架结构设计。标准要求光伏阵列支架设计应考虑自重、风荷载、雪荷载、地震作用及温度效应的最不利组合。风荷载计算需依据当地基本风速、地形系数、高度系数、阵风效应等因素确定。（2）基础设计。标准针对地面安装、屋顶安装等不同场景，对光伏支架基础形式的选用和设计计算提出了要求。（3）跟踪系统要求。对于带跟踪功能的光伏阵列，标准要求阵列设计需考虑跟踪系统的运动范围、控制精度及故障保护模式。3.5环境适应性要求（1）雷击防护。标准要求光伏阵列的防雷设计应综合考虑当地雷暴日数、土壤电阻率、建筑物防雷类别等因素。（2）防火安全。标准对光伏阵列的整体防火性能提出了要求，包括组件的防火等级、电缆的阻燃性能、电弧故障保护等方面。（3）防腐蚀要求。对于安装在沿海、工业污染等腐蚀性环境中的光伏阵列，标准要求支架、紧固件、电气连接件等应采取相应的防腐蚀措施。（4）特殊环境适应性。针对沙漠、高海拔、高湿度等特殊环境条件下的光伏阵列设计提出了附加技术要求。四、修订背景与技术改进4.1技术发展驱动自IEC62548:2016发布以来，光伏产业技术格局发生了深刻变化。组件功率从285W提升至700W以上，电池技术从P型PERC向N型TOPCon、HJT等新型高效技术迭代演进。组件尺寸从166mm到182mm再到210mm持续增大，系统电压从1000V提升至1500V，部分大型地面电站已开始探索2000V系统方案。此外，光伏与建筑、交通、农业等行业的深度融合也对设计要求提出了新课题。4.2AMD1:2025修订要点AMD1:2025修订主要聚焦以下几个方面：-更新了组件串联数量计算中的温度系数取值方法，引入更为精确的分段温度模型；-完善了1500V高压系统的电气安全要求，增加了针对高压直流系统的电弧故障检测与保护要求；-增加了对新型高效组件（如双面发电组件）设计的特殊考虑；-更新了大尺寸组件对支架结构荷载和安装间距的要求；-完善了跟踪系统的安全保护要求；-修订了与最新版的相关安全标准之间的引用关系。五、主要参与单位介绍5.1国际电工委员会太阳能光伏能源系统技术委员会（IEC/TC82）IEC/TC82是国际电工委员会负责太阳能光伏能源系统标准化的专业技术委员会，成立于1982年，秘书处设在美国。TC82目前下设多个工作组（WG），涵盖光伏系统、组件、平衡系统部件等不同技术领域。本标准由IEC/TC82的WG3（光伏系统工作组）牵头制定，来自中国、德国、美国、日本、西班牙、澳大利亚等主要光伏产业国家的技术专家参与了标准编制工作。5.2中国参与单位中国作为全球最大的光伏制造和应用市场，深度参与了本标准的制定工作。中国电子技术标准化研究院、中国电力科学研究院有限公司、华为数字能源技术有限公司、隆基绿能科技股份有限公司等单位的专家作为IEC/TC82注册专家，参与了标准各阶段的技术讨论和草案审查工作，将中国在光伏电站设计、建设和运行方面的实践经验融入国际标准。六、标准应用与产业影响6.1对光伏产业的技术引领作用IEC62548-1:2023+AMD1:2025CSV的发布实施，对光伏产业产生了深远影响。首先，标准统一了光伏阵列设计要求，为设备制造商提供了明确的产品研发导向。其次，标准为光伏电站的设计、施工和验收提供了技术依据，有利于提升电站整体质量和安全水平。再次，标准的国际化属