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UDC

中华人民共和国国家标准

P GB50797—20XX

光伏发电站设计规范

Code for design of photovoltaic power station

(征求意见稿)

20XX－XX－XX发布 20XX－XX－XX实施

***

联合发布

中华人***

中华人民共和国国家标准

光伏发电站设计规范

Code for Design of Photovoltaic Power Station

GB50797—20XX

主编部门：中国电力企业联合会

批准部门：***

施行日期：20XX年XX 月XX日

中国计划出版社

201X年北京

***公告

第XXX号

住房和城乡建设部关于发布国家标准

《光伏发电站设计规范》修订的公告

修订说明

本规范根据《住房城乡建设部关于印发2017年工程建设标准规范制修订及相关工作计划的通知》（建标［2016］248号）的要求，由**_*同有关单位编制完成的。

本规范共分14章，主要技术内容是：总则，术语和符号，基本规定，站址选择，太阳能资源分析，接入系统，光伏发电系统，站区布置，电气，建筑与结构，给排水、暖通与空调，环境保护与水土保持，劳动安全与职业卫生，消防，并有一个附录。

本规范由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释，由中国电力企业联合会负责日常管理，由**_*负责具体技术内容的解释。执行过程如有意见或建议，请寄送**_*（地址：上海***，邮编200025）。

本规范主编单位、参编单位、主要起草人员和主要审查人员：

本规范主编单位：**_*

中国电力企业联合会

本规范参编单位：中国电子工程设计院

某地电力设计院

**_*

信息产业电子第十一设计研究院科技***

**_*

阳光***

特变电工**_*

诺斯曼***

**_*

协鑫集团

晶科电力

*_**

汉能移动能源***

**_*

**_*

**_*

**_*

本规范主要起草人员：

本规范主要审查人员：目 次

1 总则 1

2 术语和符号 2

2.1术语 2

2.2符号 7

3 基本规定 9

4 站址选择 11

5太阳能资源分析 15

5.1 一般规定 15

5.2 参考气象站基本条件和数据采集 15

5.3 太阳辐射现场观测站基本要求 16

5.4 太阳辐射观测数据验证与资源分析 18

6 接入系统 20

6.1 一般规定 20

6.2 并网要求 20

6.3 继电保护 21

6.4 自动化 22

6.5 通信 23

6.6 电能计量 24

7 光伏发电系统 26

7.1一般规定 26

7.2主要设备选择 27

7.3光伏方阵 29

7.4光伏支架 30

7.5跟踪系统 36

7.6发电量计算 38

7.7储能系统 41

8站区布置 43

8.1 一般规定 43

8.2站区总平面布置 43

8.3光伏方阵布置 46

8.4站区安全防护设施 52

9 电气 55

9.1 一般规定 55

9.2变压器 55

9.3电气主接线 56

9.4站用电系统 59

9.5直流电源系统 60

9.6配电装置 61

9.7无功补偿装置 61

9.8电气二次设备 62

9.9监控系统 63

9.10过电压保护和接地 66

9.11电线电缆选择与敷设 67

10建筑与结构 70

10.1 一般规定 70

10.2 地面光伏发电站建筑 70

10.3 与光伏发电系统相结合的建筑 71

10.4 结构 72

11 给排水、暖通与空调 74

11.1 给排水 74

11.2 暖通与空调 74

12环境保护与水土保持 77

12.1一般规定 77

12.2 污染防治 77

12.3水土保持 78

13劳动安全与职业健康 79

14消防 80

14.1 一般规定 80

14.2 建筑消防 80

14.3 变压器及其它带油电气设备 85

14.4 电缆防火 86

14.5 消防给水及灭火设施 87

14.6 火灾自动报警 90

14.7 消防供电及应急照明 91

附录A光伏阵列最佳倾角参考值 93

本规范用词说明 94

引用标准名录 95

条文说明 98

Contents

1 General Provisions 1

2 Terms and symbols 2

2.1 Terms 2

2.2 Symbols 7

3 Basic Requirement 9

4 Site Selection 11

5 Solar?Resource Analysis 15

5.1 General Requirements 15

5.2 Standard Condition andData Collection for Referenced Weather Station 15

5.3 Basic Requirements of On-site Solar IrradianceObservation Station 16

5.4 Validationand Analysis for Solar Irradiance?Observation Data 18

6 Grid Connection 20

6.1 General Requirements 20

6.2 Requirements for Grid Connection 20

6.3 Relay protection 21

6.4 Automation 22

6.5 Communications 23

6.6 Electrical Energy Metering 24

7 PhotovoltaicSystem 26

7.1 General Requirement 26

7.2 Main Equipment Selection 27

7.3 Photovoltaic Array 29

7.4 PVSupport Structure 30

7.5 Tracking System 36

7.6 Electrical energy Calculating and Performance Metrics 38

7.7 Energy Storage System 41

8 Planning for PV PowerStation 43

8.1 General Requirement 43

8.2 General Planning 43

8.3 Planning for PV Array 46

8.4 Security Facilities 52

9 Electric 55

9.1 General Requirement 55

9.2 Transformer 55

9.3 Main Electrical Connection 56

9.4 Auxilary Power System 59

9.5 Dc Power System 60

9.6 Equipment for Power Distribution 61

9.7 Equipment for Reactive Power Compensation 61

9.8 Secondary Electrical System 62

9.9 Monitoring-control System 63

9.10 Overvoltage Protection and Grounding 66

9.11 Cable Selection and Laying 67

10 Architecture and Structure 70

10.1 General Requirement 70

10.2 Architecture 70

10.3 Building Attached or Integrated Photovoltaic 71

10.4 Structure 72

11 Water Supply and Drainage,Building Heating Ventilation and Air Conditioning 74

11.1 Water supply and Drainage 74

11.2 Heating Ventilation and Air Conditioning 74

12 Environmental Protection & Soil and Water Conservation 77

12.1 General Requirement 77

12.2 Environmental Protection 77

12.3 Soil and Water Conservation 77

13 Occupational Safety and Health 79

14 Fire Protection and Prevention 80

14.1 General Requirement 80

14.2 Fire Protection of Buildings 80

14.3 Transformer and Other?Oil-immersed Electrical Equipment 85

14.4 Fire Protection of Cables 86

14.5 Fire Water Supplyand Fire Extinguishing Equipment 87

14.6 Automatic Fire Alarm 90

14.7 Emergency Power Supply andLighting 91

Appendix A Recommended Value of Optimal Inclination Angle for PV array 93

Explanation of Wording in this code 94

List of Quoted Standards 95

Addition：Explanation of Provisions 98

1 总则

1.0.1为了进一步贯彻落实国家有关法律、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。

1.0.2本规范适用于新建、扩建或改建的交流并网光伏发电站和100kWp及以上的独立光伏发电站。

【条文说明】1.0.2本规范适用于各种类型的并网光伏发电站，包括地面、水上、与建筑相结合、与农业相结合的光伏发电站；除了适用于接入公共电网的光伏发电站，也适用于用户侧并网的光伏发电站；本规范适用于并入交流电网的光伏发电站，不适用于并入直流电网的光伏发电站。

1.0.3大、中型并网光伏发电站建设前应进行接入电网技术方案的可行性研究。

1.0.4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。

2 术语和符号

2.1术语

2.1.1光伏组件photovoltaic(PV)module

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。

【条文说明】2.1.1光伏组件种类较多，目前较常用的光伏组件有单晶硅光伏组件、多晶硅光伏组件和薄膜光伏组件等。

2.1.2光伏组件串photovoltaic(PV)modules string

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。

2.1.3光伏方阵photovoltaic(PV) array

将光伏组件在电气上按一定方式连接在一起，并按一定规律进行排布、安装后构成的直流发电单元。又称光伏阵列。

【条文说明】2.1.3光伏方阵主要包含光伏组件、组件串等，一般以所接入逆变器为划分单元。组串式逆变器的光伏方阵范围见图2.1.3-1；集中式或集散式逆变器的光伏方阵范围见图2.1.3-2。

/

图2.1.3-1组串式逆变器的光伏方阵示意图

/

图2.1.3-2集中式或集散式逆变器的光伏方阵示意图

2.1.4光伏发电单元photovoltaic(PV)power unit

大、中型地面光伏发电站中，光伏方阵直流发电经逆变器逆变，再经就地升压变压器升压成符合电网频率和汇集电压要求的电源。又称单元发电模块。

【条文说明】2.1.3单元发电模块一般以逆变升压系统来划分单元，其规模容量根据电站建设条件、组件串电压等级和逆变后交流电压来确定，大、中型地面光伏发电站通常以1MW及以上容量为一个单元发电模块，该模块包括一个升压变压器。

2.1.5光伏发电系统photovoltaic(PV)power generation system

利用太阳电池的光生伏特效应，将太阳辐射能直接转换成交流电能的发电系统；光伏发电系统按是否接入公共电网可分为并网光伏发电系统和独立光伏发电系统；并网光伏发电系统按接入并网点的不同又可分为用户侧光伏发电系统和电网侧光伏发电系统。

【条文说明】2.1.5光伏发电系统一般包含逆变器和光伏方阵等，对于10（6）kV及以上电压等级并网光伏发电系统，通常还包含变压器、汇集线路等。

2.1.6光伏发电站photovoltaic(PV)power station

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。

2.1.7辐射式连接radial connection

各个光伏发电单元或系统分别用断路器与汇流母线连接。

2.1.8“T”接式连接 tapped connection

若干个光伏发电单元并联后通过一台断路器与汇流母线连接。

2.1.9跟踪系统 tracking system

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射量，以增加发电量的系统。

2.1.10单轴跟踪系统 single-axis tracking system

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。

2.1.11双轴跟踪系统 double-axis tracking system

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。

2.1.12集电线路Collective power lines

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。

2.1.13公共连接点point of common coupling（PCC）

电网中一个以上用户的连接处。

2.1.14并网点point of coupling（POC）

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。

2.1.15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。

2.1.16计划性孤岛现象intentional islanding

按预先设置的控制策略，有计划地出现的孤岛现象。

2.1.17非计划性孤岛现象unintentional islanding

非计划、不受控出现的孤岛现象。

2.1.18防孤岛 Anti-islanding

防止非计划性孤岛现象的发生。

2.1.19安装容量capacity of installation

光伏发电站中安装的光伏组件的标称功率之和，计量单位是峰瓦（Wp）。

2.1.20峰瓦 watts peak

光伏组件在标准测试条件下，最大功率点的输出功率的单位。

2.1.21额定容量rated capacity

光伏发电站中安装的逆变器的额定有功功率之和，计量单位是瓦（W）。

【条文说明】2.1.23光伏发电系统中组件与逆变器之间安装容量配比在不同的建设场地、太阳能资源和工程造价等条件下，差异较大，光伏发电站组件安装容量已不能完全代表电站发电性能特性，故增加光伏电站额定容量的定义，用以表征光伏电站作为电源向电网发出交流功率的能力。当光伏电站配置储能系统时，储能变流器的额定容量不计入光伏电站的额定容量。

现行国际电工委员会标准《Photovoltaic inverters - Data sheet and name plate》 IEC 62894定义了逆变器的额定功率（rated power Pac,r）active power the inverter can deliver in continuous operation，即：逆变器在持续运行条件下可以转换的有功功率。参照此条术语，此处选用额定功率来表述逆变器向电网发出交流功率的能力。

对旋转式发电系统，如发电机，有额定工况、额定功率因数和额定容量的相关术语定义。现行国家标准《旋转电机定额和性能》GB/T 755规定了旋转电机的额定输出是指接线端子处的视在功率，用伏安（VA）连同功率因数表示，并规定同步发电机的额定功率因数应为0.8滞后（过励）。现行国家标准《隐极同步发电机技术要求》GB/T 7064定义了同步发电机的额定工况，指出发电机额定工况由下列有关数据给出：视在功率、频率、电压、功率因数、初级冷却介质温度、励磁电压和励磁电流，有时还包括：现场海拔、氢气压力、氢气纯度范围。功率因数由供需双方协商确定。在电机出线端处的标准额定功率因数为过励0.8、0.85、0.9。发电机设计可考虑在功率因数0.95（欠励）下带额定功率（MW）运行的能力。现行国家标准《水轮发电机基本技术条件》GB/T 7894建议了水轮发电机的额定功率因数，水轮发电机的额定功率因数宜为：额定容量为100MVA及以下者，不低于0.85（滞后）；额定容量大于100MVA但不超过250MVA者，不低于0.875（滞后）。

2.1.22真太阳时solar time

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。

2.1.23最大功率跟踪maximum power point tracking（MPPT）

利用硬件设备和软件控制策略，让光伏组件串的输出功率始终工作在最大功率点附近。

2.2符号

2.2.1能量、功率

Ep——上网发电量（kWh）；

Es——标准条件下的辐照度（常数=1kW/m2）；

HA——水平面太阳能总辐射量（kWh/m2）；

GA——光伏阵列面太阳能总辐射量（kWh/ m2）。

PAZ——组件安装容量（kWp）；

P0——平均电负荷容量（kW）。

2.2.2电压

Vdcmax——最大系统电压（V）；

VMPPTmax——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 内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。 11.1 给排水

11.1.2条件允许时，可与农业、水利、邻近城镇和工业企业协调，综合利用水资源。

11.2 暖通与空调

11.2.1由于空气调节系统的初投资和运行费用较高，因此，建（构）筑物是否设置全年使用的空气调节系统应从多个方面进行综合分析。建筑物所在地的室外气象条件、建筑物室内温、湿度要求以及投资是影响空调系统设置与否的主要因素，需要充分考虑。

11.2.2光伏发电站建筑物可采用散热器采暖、燃气红外线辐射采暖、热风采暖及热空气幕、电采暖等采暖方式。

11.2.5 位于严寒和寒冷地区的建筑物在非工作时间或中断使用时间内，室内温度应保持在4℃以上，当利用房间蓄热量不能满足要求时，需按5℃设置值班采暖系统。

11.2.9逆变器工作时散热量较大，需采取有效的通风降温措施，保证设备正常运行。

12 环境保护与水土保持

12.2 污染防治

13 劳动安全与职业健康

14 消防

14.2 建筑防火

14.3 变压器及其它带油电气设备

14.4 电缆防火

14.5 消防给水及灭火设施

14.6 火灾自动报警

14.7 消防供电及应急照明

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