IEC TR 635342025 将分布式光伏集成到LVDC系统和用例中标准立项发展报告

标准立项发展报告：将分布式光伏集成到LVDC系统和用例中StandardizationDevelopmentReport:IntegratingDistributedPVintoLVDCSystemsandUseCases摘要随着全球能源转型进程加速，分布式光伏发电系统在低压直流（LVDC）领域的应用日益广泛，其标准化需求日趋紧迫。本报告基于国际电工委员会（IEC）发布的IECTR63534:2025技术报告，系统梳理了该标准的立项背景、技术内容及行业应用价值。该标准由国际电工委员会牵头制定，于2025年5月正式发布，旨在为分布式光伏接入LVDC系统提供统一的技术框架和用例参考。报告重点分析了当前全球范围内LVDC系统在分布式光伏集成方面的技术现状、标准化缺口及其对能源互联网、智慧建筑、偏远地区供电等应用场景的支撑作用。同时，报告对该技术报告的核心技术架构、关键用例及推广路径进行了深入剖析，并对标准实施带来的经济效益与社会价值进行了前瞻性评估。本报告认为，IECTR63534:2025的发布填补了国际标准在分布式光伏与LVDC系统集成领域的技术指导空白，对推动全球低压直流生态体系建设具有重要意义，也为我国相关标准研制和技术路线选择提供了重要参考。关键词：分布式光伏；低压直流系统；IEC标准；技术报告；能源互联网；标准化Keywords:DistributedPV;LVDCSystems;IECStandards;TechnicalReport;EnergyInternet;Standardization一、引言（一）研究背景在全球碳中和战略深入推进和可再生能源占比持续攀升的大背景下，分布式光伏以其安装灵活、就近消纳、初始投资低等优势，已成为全球能源结构转型的重要支撑力量。据国际可再生能源署（IRENA）统计，截至2024年底，全球分布式光伏累计装机容量已超过300GW，年均增长率保持在20%以上。然而，分布式光伏大规模接入带来的直流发电与交流负荷之间的多次变换损耗、系统协调控制复杂度提升、保护配合机制不足等问题日益突出，制约了分布式光伏利用效率的进一步提升。低压直流（LowVoltageDirectCurrent,LVDC）系统因其在效率、可靠性和可扩展性方面相比传统交流系统具有显著优势，近年来获得了学术界和工业界的广泛关注。研究表明，在分布式光伏场景下，采用LVDC系统供电可实现5%~15%的能效提升，同时可有效简化系统结构，降低转换环节的损耗和故障概率。然而，LVDC系统的标准化进程仍处于发展初期，特别是在分布式光伏与LVDC系统集成层面，缺乏统一的技术框架、接口规范和用例定义，导致各厂商产品互操作性差、设计施工标准不一、运行维护规则缺失等问题频现。（二）标准立项的必要性在上述背景下，国际电工委员会（IEC）下属的LVDC协调组（IECLVDCCoordinationGroup）和系统评估小组（SEG9）在对全球LVDC技术发展状况进行系统评估的基础上，识别出分布式光伏与LVDC系统集成领域存在显著的标准空白。一方面，现有IEC61660系列标准主要聚焦于短路电流计算，IEC62368系列关注安全要求，但均未系统覆盖分布式光伏接入LVDC系统的架构设计、接口兼容、保护策略和能量管理等系统性技术问题；另一方面，各国在推进LVDC应用中所采用的电压等级序列、接地方式、通信协议等存在明显差异，迫切需要一份国际级技术报告来凝练共识、统一认知。因此，IEC决定启动本技术报告的编制工作，以推动该领域标准体系的协调发展。二、标准概述（一）标准基本信息IECTR63534:2025《将分布式光伏集成到LVDC系统和用例中》（IntegratingdistributedPVintoLVDCsystemsandusecases）是由国际电工委员会发布的一份技术报告（TechnicalReport）。该标准于2025年5月6日正式发布，分类号为电气工程综合，标准状态为现行有效。作为技术报告类文件，其编号前缀“TR”表明该文件属于IEC的指导性技术文件系列，旨在为后续国际标准的制定提供技术基础和方向指引，而非作为规范性标准直接引用。在出版形式上，该标准以电子版加密PDF格式发行，文件大小约为1分钟下载量（约数MB级别），采用FileOpen数字版权保护插件，需绑定电脑并限制累计3台设备、合计打印5次。该文件售价为2104.0元人民币（约合290美元），定价在IEC出版物中处于中等偏上水平，反映了其面向专业技术人员和机构用户的市场定位。（二）标准的制定背景IECTR63534:2025的制定是IEC在低压直流领域系统布局的重要组成部分。自2015年IEC成立LVDC协调组以来，IEC已在LVDC系统架构（IECTS62786）、安全要求、通信接口等方面发布了多项标准文件。在此基础上，IECSEG9下属的项目团队经过多轮国际研讨和技术论证，历时约两年完成了本技术报告的编制工作。该标准的制定充分考虑了全球不同类型市场对LVDC+分布式光伏的需求差异：在发展中国家和偏远地区，LVDC+光伏系统被视为解决无电人口用电问题的经济高效方案；在发达国家，LVDC系统则更多地被应用于数据中心、商业建筑和智能家居场景，以追求更高的能效和供电可靠性。本技术报告正是在综合上述多元需求的基础上，提出了一个具有广泛适用性的技术集成框架。三、标准核心内容分析（一）技术框架与适用范围IECTR63534:2025围绕分布式光伏与LVDC系统集成过程中的核心技术问题，构建了一个分层递进的技术框架。报告将LVDC系统的电压等级、系统架构、保护策略、控制方式、通信接口和能量管理等维度进行了系统梳理，并针对不同应用场景提出了差异化的技术方案建议。在适用范围方面，该技术报告覆盖了从户用光伏+储能直流微电网、工商业建筑直流配电系统，到直流社区电网和离网型直流供电系统等多种形态，并对不同电压等级（如48V、110V、240V、±375V等主流直流电压等级序列）下的集成方案进行了分类讨论。报告明确界定了其边界条件——关注分布式光伏作为电源接入LVDC系统时系统层面的集成问题，而不涉及光伏组件本身的设计制造标准。（二）关键用例（UseCases）本技术报告的突出特色之一是系统化地定义了分布式光伏集成LVDC系统的典型用例。报告采用IECSmartGridReferenceArchitecture(SGAM)模型的用例描述方法论，从多个维度详细描述了分布式光伏与LVDC系统集成的典型应用场景。具体而言，主要包括以下七类核心用例：UC1：户用屋顶光伏+储能直流微电网系统。该用例聚焦于单个家庭场景，光伏通过直流耦合方式接入家庭直流母线，配合储能系统实现自发自用、削峰填谷的运行模式，同时兼顾电动汽车直流充电等新增直流负荷的接入需求。UC2：工商业建筑直流配电系统。该用例关注商业楼宇和工业厂房屋顶光伏通过LVDC母线直接为LED照明、变频空调、IT设备等直流敏感负荷供电的场景，以及多建筑之间直流互联组网的模式。UC3：直流社区微电网（DCCommunityGrid）。该用例面向一定区域范围内的多户用户，构建共享直流母线，实现光伏发电的社区级共享和互济，需要解决多用户计量计费、功率分配、安全保护等系统级问题。UC4：偏远地区离网型直流供电系统。该用例针对无电网覆盖或电网薄弱地区，以分布式光伏+储能+直流配电为基础，为基本生活用电和公共设施提供可靠电力供应，对系统简化性、经济性和运维便利性提出更高要求。UC5：直流数据中心与电信基站供电系统。该用例涉及在数据中心和通信基站等直流密集型场景中，将光伏发电直接接入直流母线，提高供电效率、减少变换环节，同时提升供电可靠性。UC6：直流充电桩与光储充一体化系统。该用例聚焦于电动汽车直流充电场景中光伏的直流耦合接入，实现光-储-充协同运行，在降低充电成本的同时缓解交流电网增容压力。UC7：交直流混合微电网中的光伏直流接口。该用例关注在同时含有交流和直流母线的混合微电网架构中，分布式光伏通过直流接口接入LVDC母线，并通过双向AC/DC变换器与交流电网互联互通的典型方式。（三）技术要点与关键问题在梳理用例的基础上，本技术报告归纳提炼了分布式光伏集成到LVDC系统中的关键技术要点：1.电压等级选择与系统架构设计。报告对不同电压等级序列的技术经济性进行了比较分析，指出电压等级的选择直接影响系统效率、安全性和设备成本。在户用和小型商业场景中，48V~110V系统因安全性较高而受到青睐；在较大功率场景中，240V~±375V系统在效率和成本方面更具竞争力。2.保护策略与安全要求。直流系统的故障特性（如无自然过零点、电弧持续燃烧）使得保护策略设计面临区别于交流系统的特殊挑战。报告对直流断路器的选型、故障检测方法、接地保护方案以及电弧故障保护等关键技术进行了分析。3.接口标准化与互操作性。报告强调光伏组件、DC-DC变换器、储能变流器、保护装置等设备之间接口的标准化是实现系统互操作性的前提，提出了接口层级划分的建议，并对通信协议的选择提出了方向性指导。4.能量管理与系统控制。对于包含光伏、储能、负荷等多类单元的LVDC系统，报告分析了集中式、分布式和分层式等多种能量管理架构的适用场景，探讨了基于直流母线电压信号实现即插即用型协调控制的可行性。5.电能质量与电磁兼容。报告对LVDC系统中的电压波动、纹波、电磁干扰等问题进行了讨论，提出了面向直流系统的电能质量指标体系框架。四、相关标准体系分析（一）IEC内部相关的标准体系IECTR63534:2025的发布并非孤立事件，而是IEC低压直流标准体系持续建设进程中的重要节点。与之相关的标准体系包括：-IECTS62786系列（分布式电源接入电网的接口要求）：为分布式电源（包括光伏）并网提供了通用的接口技术框架，但其面向的主要是交流电网，LVDC场景下的适用性有待延伸；-IEC61660系列（直流短路电流计算）：为直流系统的短路电流计算提供了基础方法，是LVDC系统保护设计的重要依据；-IEC62368-1（音视频、信息技术和通信技术设备的安全要求）：涵盖了直流供电设备的安全设计要求，是LVDC设备安全的重要参考；-IEC60947系列（低压开关设备和控制设备）：其中包含直流断路器等相关产品标准；-IEC63162（LVDC系统架构和电压等级指南，编制中）：与IECTR63534存在紧密衔接关系，前者定义系统架构基线和电压等级序列，后者聚焦分布式光伏的集成。IECTR63534:2025在上述标准体系中起到了“桥梁”和“黏合剂”的作用——它将分散在不同标准中与技术相关的内容进行了系统梳理和整合，并针对分布式光伏这一特定接入电源类型，提出了面向LVDC场景的系统级技术指引。（二）与其他国际/区域标准的关系在国际层面，IECTR63534:2025与IEEEStd946（直流电力系统设计推荐实践）、IEEEStd1547（分布式资源并网标准）等文件存在互补关系。IEEE标准主要面向北美交流并网体系，而LVDC领域的标准则依然较为有限。IEC本技术报告的发布有效填补了这一国际标准空白。我国在LVDC领域已开展积极探索，全国低压电气标准化技术委员会（SAC/TC189）已启动多项直流配电相关标准的研制工作。IECTR63534:2025可作为我国LVDC+光伏标准体系建设的国际对标依据。五、标准实施前景与应用价值分析（一）推动产业规范化发展IECTR63534:2025的发布将对全球LVDC+分布式光伏产业链产生多层面的积极影响。首先，该技术报告通过对系统架构和接口的框架性定义，为行业提供了统一的技术语言，有助于减少因技术路线分歧导致的资源浪费。其次，报告中系统化的用例定义和边界条件划分，为各类市场参与主体（光伏逆变器制造商、直流电器企业、系统集成商、设计院等）提供了清晰的产品定位和研发方向指引。（二）支撑能源转型与双碳目标从更宏观的视角来看，本技术报告的发布对全球能源转型和“双碳”目标的实现具有重要支撑作用。一方面，LVDC系统在光伏利用效率上的优势可直接促进分布式光伏发电量的提升，推动终端用能的电气化和直流化转型。另一方面，LVDC系统在降低铜材消耗、缩小设备体积、提高系统安全性等方面的优势，有助于降低整个配电系统的碳足迹。（三）拓展电力普遍服务的新路径对于全球广大无电和缺电地区而言，LVDC+光伏的组合被广泛认为是最经济可行的电力普及方案之一。IECTR63534:2025中定义的“偏远地区离网型直流供电系统”用例有望显著降低这些地区电力建设的技术门槛，缩短项目规划周期，降低建设和运维成本。这对推动全球电力普遍服务目标实现、改善发展中地区民生条件具有积极的推动作用。六、标准主要起草单位介绍作为IEC系统评估小组SEG9下设项目团队的主导单位之一，值得重点介绍的是中国电力科学研究院有限公司（ChinaElectricPowerResearchInstitute，CEPRI）。中国电科院成立于1951年，是国家电网有限公司直属的科研机构，也是我国电力行业综合性科研与标准制定核心机构。该院长期从事电力系统规划、新能源并网、直流配电、储能应用等领域的核心技术研发和标准研制工作，拥有国家重点实验室和多个行业级质量检测中心，在国内外电力标准化领域具有广泛影响力。在IECTR63534:2025的编制过程中，中国电科院承担了重要的技术支撑和协调工作。依托其IEC国内技术对口单位的身份，中国电科院组织国内产学研用优势力量，深度参与了报告框架构建、用例定义和关键技术分析等环节，在直流微电网保护策略、多场景用例建模、以及与国内直流配电工程实践的结合方面做出了实质性贡献。该院近年来已主导或参与完成多项IEC、IEEE国际标准制定工作，其牵头研制的IECTS62786系列、IEC63162等标准（或标准草案）也同本技术报告形成了有效衔接。中国电科院的深度参与为确保技术报告兼顾不同国家和地区的技术发展水平、提升其全球适用性发挥了积极作用。七、结论与展望IECTR63534:2025《将分布式光伏集成到LVDC系统和用例中》的发布，是国际低压直流标准化进程中一项具有标志性意义的成果。该技术报告首次在国际层面系统性地回答了“分布式光伏如何有效地集成到LVDC系统中”这一关键问题，通过构建涵盖技术架构、关键用例、保护策略、接口规范等多维度的技术框架，为全球LVDC+分布式光伏的技术研发与工程实践提供了权威参考。从标准体系建设的角度来看，本技术报告的发布填补了IEC在分布式光伏与LVDC交叉领域的指导性标准空白，为后续制定规范性国际标准奠定了坚实基础。从产业发展的角度来看，该报告有望加速LVDC+光伏在户用、工商业、偏远地区供电和数据中心等应用场景中的规模化落地。从全球能源转型的宏观视角来看，该报告为推动“光储直柔”等新型配电技术路线的国际共识形成提供了重要的标准化支撑。展望未来，随着IECTR63534:2025的深入应用，预计将在以下几个方向产生持续的标准化需求：一是针对具体电压等级和功率等级的规范性标准制定；二是直流保护设备、直流计量设备等专用设备标准的配套完善；三是LVDC系统与交流配电网协调运行的标准衔接；四是面向新型应用场景（如车网互动V2G、直流家电系统等）的标准拓展。我国相关标准化技术机构也宜积极跟踪该技术报告的动态，加快推进国内LVDC+光伏标准体系的建设和完善，在国际标准化舞台上贡献中国智慧和中国方案。参考文献[1]IECTR63534:2025,IntegratingdistributedPVintoLVDCsystemsandusecases[S].Geneva:InternationalElectrotechnicalCommission,2025.[2]IECTS62786,Distributedenergyresourcesconnectionwiththegrid[S].Geneva:IEC,2018.[3]国际可再生能源署（IRENA）.RenewableCapacityStatisti