家庭户用发电系统第2-2部分设计规范-方阵设计-solarbe文库

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ICS 27.160K83备案号 CPIA中国光伏行业协会标准T/CPIA XXXX 201X家庭户用光伏发电系统第 2-2部分设计规范方阵设计 Residential PhotovoltaicPVSystemPart 2-2 Design SpecificationsDesign specification for PV Array（征求意见稿）（本稿完成日期 2018-6-27） 201X -XX- XX发布 201X - XX-XX实施中国光伏行业协会发布 T/CPIA XXXX-201X Ⅰ 前言本标准根据 GB/T 1.1-2009 标准化工作导则第 1部分标准的结构和编写和 GB/T 1.2-2002 标准化工作导则第 2部分标准中规范性技术要素内容的确定给出的规则起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本标准由中国光伏行业协会标准化技术委员会归口管理。本标准起草单位本标准主要起草人 T/CPIA XXXX-201X 1 家庭户用光伏发电系统第 2-2 部分设计规范 -方阵设计1.范围本标准规定了家庭户用光伏发电系统方阵倾角设计、方阵间距设计、方阵排布设计、方阵组串设计等内容。本标准适用于交流额定电压 ≤ 0.4kV 及以下等级接入的户用并网光伏发电系统。本标准不适用于具有储能功能的光伏发电系统、聚光光伏发电系统以及 BIPV光伏发电系统。2.规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 2297 太阳光伏能源系统术语GB 50794 光伏发电站施工规范GB 50795 光伏发电工程施工组织设计规范GB 50797 光伏发电站设计规范NB/T 32004 光伏发电并网逆变器技术规范IEC 61215-1 地面用晶体硅光伏组件 -设计鉴定和定型第一部分测试要求IEC 61215-2 地面用晶体硅光伏组件 -设计鉴定和定型第一部分测试程序3. 术语和定义 GB/T 2297 界定的以及下列术语和定义适用于本标准。3.1 光伏方阵 PV array将若干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称为光伏方阵，又称光伏阵列。3.2 真太阳时 True sun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。4.基本要求家庭户用光伏发电系统方阵设计应满足家庭户用光伏发电系统第 2-1部分设计规范 -一般要求的相关要求。5.光伏方阵设计5.1安装方式设计5.1.1 组件方阵根据不同屋面类型采用不同安装方式；对于坡屋面宜采用顺应屋面坡度布置；对于平屋面宜采用一定倾角的安装方式； 2 5.1.2 组件方阵设计与安装宜和原建筑协调统一，且应满足当地相关部门的要求；但不应破坏固有结构及防水系统。5.2方阵倾角设计5.2.1 对于某一固定倾角安装的光伏组件阵列，所接收的太阳能辐射量与倾角有关，最佳倾角按照公式（ 1）计算 1]sin/[sin DSR  式（ 1）中 D 散射辐射量α 正午时分的太阳高度角R β 倾斜面上的太阳能总辐射量S 水平面上太阳能直接辐射量β 光伏阵列倾角5.2.2 光伏阵列最佳倾角宜参照附录 A进行选择。5.3方阵间距设计光伏阵列之间的间距应保证冬至日 900-1500（当地真太阳时）时段前、后、左、右互不遮挡，如图 1 所示；最小间距按公式（ 2）计算 2tan4338.0707.0/4338.0tan707.0sincos   LLD式（ 2）中 L 阵列倾斜面长度D 两排阵列之间间距 β 阵列倾角φ 当地纬度 D αsβL H太阳图 1 方阵间距示意图5.4组件排布设计5.4.1 应根据建筑物的实际条件，选择光伏组件安装位置及光伏发电系统类型。5.4.2 固定式布置的光伏阵列、光伏组件安装方位角宜采用正南方向。 5.4.3 光伏阵列各排、列的布置间距满足 5.3方阵间距设计。5.4.4光伏方阵中，应根据实际情况，预留满足光伏发电系统的日常维护、检修、清洗、设备更换等要求的运维通道，同时多雪地区宜方便人工融雪、清雪。5.4.5 光伏组件与屋面之间的垂直距离应满足安装、通风和散热的要求。5.4.6 光伏方阵组件排布在建筑中的位置应满足其所在部位的建筑防水、排水和保温隔热等要求。5.4.7 光伏组件间距宜预留 5-30mm间距。5.4.8 光伏方阵排布应远离易燃易爆、高温发热、腐蚀性物质等。5.5 组串设计5.5.1 同一光伏组串中的各光伏组件的电性能参数宜保证一致。 5.5.2 多路组串输入到同一逆变器时，每路组串中组件数量宜保证一致。5.5.3 多路组串输入到同一 MPPT时，每路组串中组件的数量、方位角、安装倾角须保证一致。5.5.4 每路组串的工作电压宜在 MPPT工作电压范围内，且须大于逆变器启动电压，接近逆变器的额定直流输入电压。5.5.5 光伏方阵的装机量不宜超过逆变器最大直流输入功率。5.5.6 光伏组件串的串联数量应按公式（ 3）（ 4）计算，选定的组件串联数量（ N取整数）应同时满足公式（ 3）和（ 4）计算的结果。 ]251[ max Voc dc KtV VN  （ 3）]251[]251[ ，max，, min Vpm mpptvpm mppt KtV VNKtV V  （ 4）式（ 3）和（ 4）中 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 光伏组件的串联数量（ N取整）；t 光伏组件工作条件下的极限低温， ℃ ；t′ 光伏组件工作条件下的极限高温， ℃ ；V dcmax 逆变器允许的最大直流输入电压， V；Vmpptmin 逆变器 MPPT电压最小值， V；Vmpptmax 逆变器 MPPT电压最大值， V；Voc 光伏组件的开路电压， V；Vpm 光伏组件的工作电压， V。 4 附录 A光伏阵列最佳倾角参考值A． 1 全国各大主要城市光伏阵列最佳倾角参考值如下表城市纬度 φ° 斜面日均辐射量；kJ/m² 日辐射量，kJ/m² 独立系统推荐倾角（ ° ）并网系统推荐倾角（ ° ）哈尔滨 45.65 15835 12703 φ 3 φ -3长春 43.9 17127 13572 φ 1 φ -3 沈阳 41.7 16563 13793 φ 1 φ -8北京 39.8 18035 15261 φ 4 φ -7天津 39.1 16722 14355 φ 5 φ -3呼尔浩特 40.78 30075 16574 φ 3 φ -3太原 37.78 17394 15061 φ 5 φ -6乌鲁木齐 43.78 16594 14464 φ 12 φ -3西宁 36.75 19617 16777 φ 1 φ -1兰州 36.05 15842 14966 φ 8 φ -9银川 38.48 19615 16553 φ 2 φ -2西安 34.3 12952 12781 φ 14 φ -5上海 31.17 13691 12760 φ 3 φ -7 南京 32 14207 13099 φ 5 φ -4合肥 31.85 13299 12525 φ 9 φ -5杭州 30.23 12372 11668 φ 3 φ -4南昌 28.67 13714 13094 φ 2 φ -6福州 26.08 12451 12001 φ 4 φ -7济南 36.68 15994 14043 φ 6 φ -2郑州 34.72 14558 13332 φ 7 φ -3武汉 30.63 13707 13201 φ 7 φ -6长沙 28.2 11589 11377 φ 6 φ -6广州 23.13 12702 12110 φ 0 φ -1海口 20.03 13510 13835 φ 12 φ -3 南宁 22.82 12734 12515 φ 5 φ -4成都 30.67 10304 10392 φ 2 φ -8贵阳 26.58 10235 10327 φ 8 φ -8昆明 25.02 15333 14194 φ 0 φ -1拉萨 29.7 24151 21301 φ 0 φ 2