光伏发电站设计规范.docx

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1、光伏发电站设计规范一总则1为了进一步贯彻落实有关法律、法规和政策，充分利用太阳能资源，优化国家能源结构，建立安全的能源供应体系，推广光伏发电技术的应用，规范光伏发电站设计行为，促进光伏发电站建设健康、有序发展，制定本规范。2本规范适用于新建、扩建或改建的并网光伏发电站和100kWP及以上的独立光伏发电站。3并网光伏发电站建设应进行接入电网技术方案的可行性研究。4光伏发电站设计除符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。二光伏发电项目术语和符号1术语1.1 光伏组件PVmodule具有封装及内部联结的、能单独提供直流电输出的、最小不可分割的太阳电池组合装置。又称太阳电池组件(solarcel

2、lmodule)1.2 光伏组件串photovoltaicmodulesstring在光伏发电系统中，将若干个光伏组件串联后，形成具有一定直流电输出的电路单元。1.3光伏发电单元photovoltaic(PV)powerunit光伏发电站中，以一定数量的光伏组件串，通过直流汇流箱汇集，经逆变器逆变与隔离升压变压器升压成符合电网频率和电压要求的电源。又称单元发电模块。1.4光伏方阵PVarray将若干个光伏组件在机械和电气上按一定方式组装在一起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。1.5光伏发电系统photovoltaic(PV)powergenerationsystem利用太

3、阳电池的光生伏特效应，将太阳辐射能直接转换成电能的发电系统。1.6光伏发电站photovoltaic(PV)powerstation以光伏发电系统为主，包含各类建(构)筑物及检修、维护、生活等辅助设施在内的发电站。1.7辐射式连接radialconnection各个光伏发电单元分别用断路器与发电站母线连接。1.8T”接式连接tappedconnection若干个光伏发电单元并联后通过一台断路器与光伏发电站母线连接。1. 9跟踪系统trackingsystem通过支架系统的旋转对太阳入射方向进行实时跟踪，从而使光伏方阵受光面接收尽量多的太阳辐照量，以增加发电量的系统。1.10 单轴跟踪系统sin

4、gle-axistrackingsystem绕一维轴旋转，使得光伏组件受光面在一维方向尽可能垂直于太阳光的入射角的跟踪系统。1.11 双轴跟踪系统double-axistrackingsystem绕二维轴旋转，使得光伏组件受光面始终垂直于太阳光的入射角的跟踪系统。1.12集电线路collectorline在分散逆变、集中并网的光伏发电系统中，将各个光伏组件串输出的电能，经汇流箱汇流至逆变器，并通过逆变器输出端汇集到发电母线的直流和交流输电线路。1.13 公共连接点pointofcommoncoupling(PCC)电网中一个以上用户的连接处。1.14 并网点pointofCoupling(PO

5、C)对于有升压站的光伏发电站，指升压站高压侧母线或节点。对于无升压站的光伏发电站，指光伏发电站的输出汇总点。1.15 孤岛现象islanding在电网失压时，光伏发电站仍保持对失压电网中的某一部分线路继续供电的状态。1.16 计划性孤岛现象intentionalislanding按预先设置的控制策略，有计划地出现的孤岛现象。1.17 非计划性孤岛现象Unintentionalislanding非计划、不受控出现的孤岛现象。1.18 防孤岛Anti-Islanding防止非计划性孤岛现象的发生。1.19 峰值日照时数peaksunshinehours一段时间内的辐照度积分总量相当于辐照度为lkW

6、m2的光源所持续照射的时间，其单位为小时(h)o1. 20低电压穿越lowvoltageridethrough当电力系统故障或扰动引起光伏发电站并网点电压跌落时，在一定的电压跌落范围和时间间隔内，光伏发电站能够保证不脱网连续运行。1.21光伏发电站年峰值日照时数annualpeaksunshinehoursofPVstation将光伏方阵面上接收到的年太阳总辐照量，折算成辐照度lkWm2下的小时数。1.22法向直接辐射辐照度directnormalirradiance(DNI)到达地表与太阳光线垂直的表面上的太阳辐射强度。1.23安装容量capacityofinstallation光伏发电站中

7、安装的光伏组件的标称功率之和，计量单位是峰瓦(Wp)。1.24峰瓦wattspeak光伏组件或光伏方阵在标准测试条件下，最大功率点的输出功率的单位。1.25真太阳时solartime以太阳时角作标准的计时系统，真太阳时以日面中心在该地的上中天的时刻为零时。2符号2.1 能量、功率Cc储能电池的容量（KWh）EP上网发电量（KWh）ES标准条件下的辐照度（常数=IKW/m2）HA水平面太阳能总辐照量（KWhm2）匕2组件安装容量（K%）Po平均电负荷容量（KW）Q光伏阵列倾斜面年总辐照量（KWhn2）2.2 电压UN光伏发电站并网点的电网标称电压（KV）dcmax逆变器允许的最大直流输入电压（V

8、）Knpptmax逆变器MPPT电压最大值（V）Vmpptmin逆变器MPPT电压最小值（V）Voc光伏组件的开路电压（V）Vpm光伏电池组件的工作电压（V）2.3 温度、时间D最长无日照期间用电时数（h）Tp光伏阵列倾斜面年峰值口照时数（h）t光伏组件工作条件下的极限低温（C）e光伏组件工作条件下的极限高温（C）2.4 无量纲系数F储能电池放电效率的修正系数（通常取1.05）K综合效率系数Ka包括逆变器等交流回路的损耗率（通常为0.70.8）Kv光伏组件的开路电压温度系数KV光伏组件的工作电压温度系数N光伏组件的串联数（N取整）U储能电池的放电深度（取0.50.8）2.5 结构系数C结构构件

9、达到正常使用要求所规定的变形限制R结构构件承载力的设计值S荷载效应（和地震作用效应）组合的设计值Yo重要性系数Yre承载力抗震调整系数Yg永久荷载项系数Yw风荷载分项系数Yt温度作用分项系数Ys雪荷载的分项系数YEh水平地震作用分项系数SGK永久荷载效应标准值StK温度作用标准值效应SWK风荷载效应标准值SSK雪荷载效应标准值SEhK水平地震作用标准值效应t温度作用组合值系数s雪荷载的组合值系数w风荷载的组合值系数三光伏发电项目基本规定1光伏发电站设计应综合考虑日照条件、土地和建筑条件、安装和运输条件等因素，并应满足安全可靠、经济适用、环保、美观、便于安装和维护的要求。2光伏发电站设计在满足安

10、全性和可靠性的同时，应优先采用新技术、新工艺、新设备、新材料。3大、中型光伏发电站内宜装设太阳能辐射现场观测装置。4光伏发电站的系统配置应保证输出电力的电能质量符合国家现行相关标准的规定。5接入公用电网的光伏发电站应安装经当地质量技术监管机构认可的电能计量装置，并经校验合格后投入使用。6建筑物上安装的光伏发电系统，不得降低相邻建筑物的日照标准。7在既有建筑物上增设光伏发电系统，必须进行建筑物结构和电气的安全复核,并应满足建筑结构及电气的安全性要求。8光伏发电站设计时应对站址及其周围区域的工程地质情况进行勘探和调查，查明站址的地形地貌特征、结构和主要地层的分布及物理力学性质、地下水条件等。9光伏

11、发电站中的所有设备和部件，应符合国家现行相关标准的规定，主要设备应通过国家批准的认证机构的产品认证。四光伏发电项目站址选择1光伏发电站的站址选择应根据国家可再生能源中长期发展规划、地区自然条件、太阳能资源、交通运输、接入电网、地区经济发展规划、其他设施等因素全面考虑；在选址工作中，应从全局出发，正确处理与相邻农业、林业、牧业、渔业、工矿企业、城市规划、国防设施和人民生活等各方面的关系。2光伏发电站选址时，应结合电网结构、电力负荷、交通、运输、环境保护要求，出线走廊、地质、地震、地形、水文、气象、占地拆迁、施工以及周围工矿企业对电站的影响等条件，拟订初步方案，通过全面的技术经济比较和经济效益分析

12、，提出论证和评价。当有多个候选站址时，应提出推荐站址的排序。3光伏发电站防洪设计应符合下列要求：a.按不同规划容量，光伏发电站的防洪等级和防洪标准应符合表的规定。对于站内地面低于上述高水位的区域，应有防洪措施。防排洪措施宜在首期工程中按规划容量统一规划，分期实施。光伏发电站的防洪等级和防洪标准防洪等级规划容量（MW）防洪标准（重现期）I5002100年一遇的高水（潮）位II30500250年一遇的高水（潮）位IIIYs、Yt风荷载、雪荷载和温度作用的分项系数，取1.4w%、%风荷载、雪荷载和温度作用的组合值系数c.无地震作用效应组合时，位移计算采用的各荷载分项系数均应取1.0；承载力计算时，无

13、地震作用荷载组合值系数应符合表的规定。无地震作用组合荷载组合值系数荷载组合wst永久荷载、风荷载和温度作用1.0-0.6永久荷载、雪荷载和温度作用-1.00.6永久荷载、温度作用和风荷载0.61.0永久荷载、温度作用和雪荷载一0.61.0d.有地震作用效应组合时，荷载效应组合的设计值应按下式计算:S=YgSgk+YEhEhK+YWWSWK+YWtStkS荷载效应和地震作用效应组合的设计值YEh水平地震作用分项系数SEhK水平地震作用标准值效应风荷载的组合值系数，应取0.6温度作用的组合值系数，应取0.2e.有地震作用效应组合时，位移计算采用的各荷载分项系数均应取1.0；承载力计算时，有地震作用

14、组合的荷载分项系数应符合表的规定。有地震作用组合荷载分项系数荷载组合YgYEhYwYt永久荷载和水平地震作用1.21.3一永久荷载、水平地震作用、风荷载及温度作用1.21.31.41.4注：1YG：当永久荷载效应对结构承载力有利时，应取1.0;2表中“一”号表示组合中不考虑该项荷载或作用效应。f.支架设计时，应对施工检修荷载进行验算，并应符合下列规定：1）施工检修荷载宜取IkN,也可按实际荷载取用并作用于支架最不利位置;2）进行支架构件承载力验算时，荷载组合应取永久荷载和施工检修荷载；永久荷载的分项系数取1.2,施工或检修荷载的分项系数取1.4；3）进行支架构件位移验算时，荷载组合应取永久荷载

15、和施工检修荷载，分项系数均应取1.0。8钢支架及构件的变形应符合下列规定：a.风荷载取标准值或在地震作用下，支架的柱顶位移不应大于柱高的l60ob.受弯构件的挠度容许值不应超过表的规定。受弯构件的挠度容许值受弯构件挠度容许值主梁L/250次梁无边框光伏组件L/250其他L/200注：L为受弯构件的跨度。对悬臂梁，L为悬伸长度的2倍。9钢支架的构造应符合下列规定：a.用于次梁的板厚不宜小于1.5mm,用于主梁和柱的板厚不宜小于2.5mm,当有可靠依据时板厚可取2mm。b.受压和受拉构件的长细比限值应符合表的规定。受压和受拉构件的长细比限值构件类别容许长细比受压构件主要承重构件180其他构件、支撑

16、等220受拉构件主要构件350柱间支撑300其他支撑400注：对承受静荷载的结构，可仅计算受拉构件在竖向平面内的长细比。10支架的防腐应符合下列要求：a.支架在构造上应便于检查和清刷。b.钢支架防腐宜采用热镀浸锌，镀锌层平均厚度不应小于55Um。c.当铝合金材料与除不锈钢以外的其他金属材料或与酸、碱性的非金属材料接触、紧固时，宜采取隔离措施。d.铝合金支架应进行表面防腐处理，可采用阳极氧化处理措施，阳极氧化膜的最小厚度应符合表的规定。十四光伏发电聚光系统1聚光光伏系统应包括聚光系统和跟踪系统。2线聚焦聚光宜采用单轴跟踪系统，点聚焦聚光应采用双轴跟踪系统。3聚光光伏系统的选择应符合下列要求:a.

17、采用水平单轴跟踪系统的线聚焦聚光光伏系统宜安装在低纬度且直射光分量较大地区。b.采用倾斜单轴跟踪系统的线聚焦聚光光伏系统宜安装在中、高纬度且直射光分量较大地区。c.点聚焦聚光光伏系统宜安装在直射光分量较大地区。4用于光伏发电站的聚光光伏系统应符合下列要求：a.光组件应通过国家相关认证机构的产品认证，并具有良好的散热性能。b.具有有效的防护措施,应能保证设备在当地极端环境下安全、长效运行。c.用于低倍聚光的跟踪系统，其跟踪精度不应低于10,用于高倍聚光的跟踪系统，其跟踪精度不应低于0.5。十五光伏发电系统站区布置1站区总平面布置1.1 光伏发电站的站区总平面应根据发电站的生产、施工和生活需要，结

18、合站址及其附近地区的自然条件和建设规划进行布置，应对站区供排水设施、交通运输、出线走廊等进行研究，立足近期，远近结合，统筹规划。1.2 光伏发电站的站区总平面布置应贯彻节约用地的原则，通过优化，控制全站生产用地、生活区用地和施工用地的面积；用地范围应根据建设和施工的需要按规划容量确定，宜分期、分批征用和租用。1.3 光伏发电站的站区总平面设计应包括下列内容：a.光伏方阵。b.升压站（或开关站）。c.站内集电线路。d.就地逆变升压站。e.站内道路。f.其他防护功能设施（防洪、防雷、防火）。1.4 光伏发电站的站区总平面布置应符合下列要求：a.交通运输方便。b.协调好站内与站外、生产与生活、生产与

19、施工之间的关系。c.与城镇或工业区规划相协调。d.方便施工，有利扩建。e.合理利用地形、地质条件。f.减少场地的土石方工程量。g.降低工程造价，减少运行费用，提高经济效益。1.5 光伏发电站的站区总平面布置还应符合下列要求：a.站内建筑物应结合日照方位进行布置，合理紧凑；辅助、附属建筑和行政管理建筑宜采用联合布置。b.因地制宜地进行绿化规划，利用空闲场地植树种草，绿地率应满足当地规划部门的绿化要求。c.升压站（或开关站）及站内建筑物的选址应根据光伏方阵的布置、接入系统的方案、地形、地质、交通、生产、生活和安全等要素确定。d.站内集电线路的布置应根据光伏方阵的布置、升压站（或开关站）的位置及单回

20、集电线路的输送距离、输送容量、安全距离等确定。e.站内道路应能满足设备运输、安装和运行维护的要求，并保留可进行大修与吊装的作业面。1.6 大、中型地面光伏发电站站区可设两个出人口，其位置应使站内外联系方便。站区主要出人口处主干道行车部分的宽度宜与相衔接的进站道路一致，宜采用6m；次干道（环行道路）宽度宜采用4m0通向建筑物出入口处的人行引道的宽度宜与门宽相适应。1.7 地面光伏发电站的主要进站道路应与通向城镇的现有公路连接，其连接宜短捷且方便行车，宜避免与铁路线交叉。应根据生产、生活和消防的需要，在站区内各建筑物之间设置行车道路、消防车通道和人行道。站内主要道路可采用泥结碎石路面、混凝土路面或

21、沥青路面。1.8 光伏发电站站区的竖向布置，应根据生产要求、工程地质、水文气象条件、场地标高等因素确定，并应符合下列要求：a.在不设大堤或围堤的站区，升压站（或开关站）区域的室外地坪设计标高应高于设计高水位O.5m。b.所有建筑物、构筑物及道路等标高的确定,应满足生产使用方便。地上、地下设施中的基础、管线，管架、管沟、隧道及地下室等的标高和布置，应统一安排，合理交叉，维修、扩建便利，排水畅通。c.应减少工程土石方工程量，降低基础处理和场地平整费用，使填方量和挖方量接近平衡。在填、挖方量无法达到平衡时，应落实取土或弃土地点。d.站区场地的最小坡度及坡向以能较快排除地面水为原则，应与建筑物、道路及

22、场地的雨水害井、雨水口的设置相适应，并按当地降雨量和场地土质条件等因素确定。e.地处山坡地区光伏发电站的竖向布置，应在满足工艺要求的前提下，合理利用地形，节省土石方量并确保边坡稳定。1.9 站区场地排水系统应根据地形、工程地质、地下水位等因素进行设计，并应符合下列要求：a.场地的排水系统应按规划容量进行设计，并使每期工程排水畅通。b.室外沟道高于设计地坪标高时，应有过水措施，或在沟道的两侧设排水设施。c.对建在山区或丘陵地区的光伏发电站，在站区边界处应有防止山洪流入站区的设施。1.10 生产建筑物底层地面标高，宜高出室外地面设计标高150mm-300m,并应根据地质条件计人建筑物沉降的影响。1

23、.11 光伏发电站的交通运输、供水和排水、输电线路等站外设施，应在确定站址和落实站内各个主要系统的基础上，根据规划容量和站址的自然条件进行综合规划。1.12 应结合工程具体条件，做好光伏发电站的防排洪（涝）规划，充分利用现有防排洪（涝）设施。当必须新建时，可因地制宜地选用防洪（涝）堤、排洪（涝）沟或挡水围墙。1.13 光伏发电站的出线走廊，应根据系统规划、输电线出线方向、电压等级和回路数，按光伏发电站规划容量，全面规划，避免交叉。1.14 光伏发电站的施工区应按规划容量统筹规划，并应符合下列要求：a.布置应紧凑合理，节省用地。b.应按施工流程的要求安排施工临时建筑、材料设备堆置场、施工作业场所及施工临时用水、用电干线路径。c.施工场地排水系统宜单独设置，施工道路宜永临结合。d.利用地形，减少场地平整土石方量，并应避免施工区场地表土层的大面积破坏，防止水土流失。2光伏方阵布置2.1 光伏方阵应根据站