光伏发电站设计标准规范.docx
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1、光伏发电站设计规范(GB 50797-)1总则1.0.1为了进一步贯彻贯彻国家关于法律、法规和政策,充分运用太阳能 资源,优化国家能源构造,建立安全能源供应体系,推广光伏发电技术应用, 规范光伏发电站设计行为,增进光伏发电站建设健康、有序发展,制定本规 范。1. 0. 2本规范合用于新建、扩建或改建并网光伏发电站和lOOkWp及以上独 立光伏发电站。1. 0. 3并网光伏发电站建设应进行接入电网技术方案可行性研究。1. 0. 4光伏发电站设计除符合本规范外,尚应符合国家现行关于原则规 定。2术语和符号2. 1术语2. 1. 1 光伏组件 PV module具备封装及内部联结、能单独提供直流电输
2、出、最小不可分割太阳电池组 合装置。又称太阳电池组件(solar cell module)2. 1. 2 光伏组件串 photovoltaic modules string在光伏发电系统中,将若干个光伏组件串联后,形成具备一定直流电输出 电路单元。2. 1. 3 光伏发电单元 photovoltaic (PV) power unit光伏发电站中,以一定数量光伏组件串,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规定电源。乂称单元发电模 块。2. 1. 4光伏方阵PV array构造而构成直流发电单元。乂称光伏阵列。2. 1. 5 光伏发电系统 photovolta
3、ic (PV) power generation system运用太阳电池光生伏特效应,将太阳辐射能直接转换成电能发电系统。2. 1. 6 光伏发电站 photovoltaic (PV) power station以光伏发电系统为主,包括各类建(构)筑物及检修、维护、生活等辅助 设施在内发电站。2. 1. 7 辐射式连接 radial connection各个光伏发电单元分别用断路器与发电站母线连接。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光伏发电站母线连接。2. 1. 9 跟踪系统 tracking system通过支架系统旋
4、转对太阳入射方向进行实时跟踪,从而使光伏方阵受光面 接受尽量多太阳辐照量,以增长发电量系统。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量垂直于太阳光入射角 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入射角跟踪系统。2. 1. 12 集电线路 collector line在分散逆变、集中并网光伏发电系统中,将各个光伏组件串输出电能,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直流和交流输电线 路。
5、2. 1. 13 公共连接点 point of common coupling(PCC)电网中一种以上顾客连接处。2. 1. 14 并网点 point of coupling(POC)对于有升压站光伏发电站,指升压站高压侧母线或节点。对于无升压站光伏发电站,指光伏发电站输出汇总点。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某一某些线路继续供电状 态。2. 1. 16 筹划性孤岛现象 intentional islanding按预先设立控制方略,有筹划地浮现孤岛现象。2. 1. 17 非筹划性孤岛现象 unintentional islanding非
6、筹划、不受控浮现孤岛现象。2. 1. 18 防孤岛 Anti-islanding防止非筹划性孤岛现象发生。2. 1. 19 峰值日照时数 peak sunshine hours一段时间内辐照度积分总量相称于辐照度为lkW/m2光源所持续照射时间, 其单位为小时(h)。2. 1. 20 低电压穿越 low voltage ride through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,在一定电压跌 落范畴和时间间隔内,光伏发电站可以保证不脱网持续运营。2. 1. 21光伏发电站年峰值日照时数annual peak sunshine hours of PV station将光伏方阵面上
7、接受到年太阳总辐照量,折算成辐照度lkW/m2下小时数。2. 1. 22 法向直接辐射辐照度 direct normal irradiance (DNI)到达地表与太阳光线垂直表面上太阳辐射强度。2. 1. 23 安装容量 capacity of installation光伏发电站中安装光伏组件标称功率之和,计量单位是峰瓦(Wp)。2. 1. 24 峰瓦 watts peak光伏组件或光伏方阵在原则测试条件下,最大功率点输出功率单位。2. 1. 25 真太阳时 solar time以太阳时角作原则计时系统,真太阳时以日面中心在该地上中天时刻为零 时。2. 2符号2. 2.1能试、功率G储能电池
8、的容撬(kWh);%上网发电最(kWh;Et标淮条件下的辐照度(常数= lkV/n?iHa水平面太阳能总齟照暈(kWh/m8?Faz组件安装容SCkWp)5Pa平均电负荷容量(kW);Q光伏阵列倾斜面年总辐照&(kWh/nf )。2. 2. 2 电压5光伏发电站并网点的电网标称电压(kV);Vdfronx逆变器允许的最大直流输入电压(V”Vmppimax逆变器MPPT电压最大值(V);Vmppcm.o逆变器MPPT电压最小值(V4光伏组件的开路电压(V” 光伏电池组件的工作电压(V)。2. 2.3温度、时间D最长无白朋期间用电时数Ch);Tp光伏阵列倾斜面年峰値日照时数ht光伏组件工作条件下的
9、极限低温一光伏纽件工作条件下的极限高湿(弋人224无址纲系数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;K、包抵逆变益等交流回路的损耗率C通常为0. 708); 人光伏组件的开路电压温度系数:K:光伏组件的工作电压温度系数;N光伏组件的串联数(N取螯);U储能电池的放电深度(取0. 50. B)o12.5结构系数C结构构件达到正常使用要求所规定的变形限窗R结构构件承载力的设计值;S荷载败应(和地謨作用效应)组合的设讣值$ h車要性系数;加承载力抗靈调整系埶yG一永久荷载分项系数;沧风荷載分项系数;7, 温度作用分项系数;ys雪荷载的分项系数:/Eh水平地震作用分项系数;Sg
10、k永久荷载效应标准值iS.K温度作用标准值效应;0K风荷载效应标准值;5jc雪荷载效应标准值;S麻水平地震作用标准值效应.吸温度作用组合值系数W雪荷载的组合值系数;风荷栽的组合值系数。3基本规定3. 0.1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 送条件等因素,并应满足安全可靠、经济合用、环保、美观、便于安装和维护 规定。3. 0. 2光伏发电站设计在满足安全性和可靠性同步,应优先采用新技术、 新工艺、新设备、新材料。3. 0. 3大、中型光伏发电站内宜装设太阳能辐射现场观测装置。3. 0.4光伏发电站系统配备应保证输出电力电能质量符合国家现行有关原 则规定。3. 0. 5接
11、人公用电网光伏发电站应安装经本地质量技术监管机构承认电能 计量装置,并经校验合格后投入使用。3. 0. 6建筑物上安装光伏发电系统,不得减少相邻建筑物日照原则。3. 0. 7在既有建筑物上增设光伏发电系统,必要进行建筑物构造和电气安 全复核,并应满足建筑构造及电气安全性规定。3. 0. 8光伏发电站设计时应对站址及其周边区域工程地质状况进行勘探和 调查,查明站址地形地貌特性、构造和磴要地层分布及物理力学性质、地下水 条件等。3. 0.9光伏发电站中所有设备和部件,应符合国家现行有关原则规定,重 要设备应通过国家批准认证机构产品认证。4站址选取4. 0. 1光伏发电站站址选取应依照国家可再生能源
12、中长期发展规划、地区 自然条件、太阳能资源、交通运送、接人电网、地区经济发展规划、其她设施 等因素全面考虑;在选址工作中,应从全局出发,对的解决与相邻农业、林 业、牧业、渔业、工矿公司、都市规划、国防设施和人民生活等各方面关系。4. 0.2光伏发电站选址时,应结合电网构造、电力负荷、交通、运送、环 保规定,出线走廊、地质、地震、地形、水文、气象、占地拆迁、施工以及周 边工矿公司对电站影响等条件,拟订初步方案,通过全面技术经济比较和经济 效益分析,提出论证和评价。当有各种候选站址时,应提出推荐站址排序。4. 0. 3光伏发电站防洪设计应符合下列规定:1按不同规划容量,光伏发电站防洪级别和防洪原则
13、应符合表4. 0.3规 定。对于站内地面低于上述高水位区域,应有防洪办法。防排洪办法宜在首期 工程中按规划容量统一规划,分期实行。表4.0.3光伏发电站的肪洪尊级和防洪标准防注尊级规划容量(MW)防谀标准(BT现朋)I5002=100年遇的离水()他U30-500P5O毎一遡的廷水CSP位0130R3O年一遇的髙水(制位2位于海滨光伏发电站设立防洪堤(或防浪堤)时,其堤顶标高应根据本 规范表4.0.3中防洪原则(重现期)规定,应按照重现期为50年波列合讣频率 1 %浪爬高加上0. 5m安全超高拟定。3位于江、河、湖旁光伏发电站设立防洪堤时,其堤顶标高应按本规范表4. 0.3中防洪原则(重现期)
14、规定,加0.5m安全超高拟定;当受风、浪、潮影 响较大时,尚应再加重现期为50年浪爬高。4在以内涝为主地区建站并设立防洪堤时,其堤顶标高应按50年一遇设计 内涝水位加0.5m安全超高拟定;难以拟定期,可采用历史最高内涝水位加 0.5m安全超高拟定。如有排涝设施时,则应按设计内涝水位加0.5m安全超高 拟定。5对位于山区光伏发电站,应设防山洪和排山洪办法,防排设施应按频率为2%山洪设计。6当站区不设防洪堤时,站区设备基本顶标高和建筑物室外地坪标高不应 低于本规范表4.0.3中防洪原则(重现期)或50年一遇最高内涝水位规定。4. 0. 4地面光伏发电站站址宜选取在地势平坦地区或北高南低坡度地区。
15、坡屋面光伏发电站建筑重要朝向宜为南或接近南向,宜避开周边障碍物对光伏 组件遮挡。4. 0. 5选取站址时,应避开空气经常受悬浮物严重污染地区。4.0.6选取站址时,应避开危岩、泥石流、岩溶发育、滑坡地段一和发震 断裂地带等地质灾害易发区。4. 0. 7当站址选取在采空区及其影响范畴内时,应进行地质灾害危险性评 估,综合评价地质灾害危险性限度,提出建设站址适当性评价意见,并应采用 相应防范办法。4. 0. 8光伏发电站宜建在地震烈度为9度及如下地区。在地震烈度为9度 以上地区建站时,应进行地震安全性评价。4. 0. 9光伏发电站站址应避让重点保护文化遗迹,不应设在有开采价值露 天矿藏或地下浅层矿
16、区上。站址地下深层压有文物、矿藏时,除应获得文物、矿藏关于部门批准文献 外,还应对站址在文物和矿藏开挖后安全性进行评估。4. 0. 10光伏发电站站址选取应运用非可耕地和劣地,不应破坏原有水系, 做好植被保护,减少土石方开挖量,并应节约用地,减少房屋拆迁和人口迁 移。4. 0. 11光伏发电站站址选取应考虑电站达到规划容量时接入电力系统出线 走廊。4. 0. 12条件适当时,可在风电场内建设光伏发电站。5太阳能资源分析5. 1普通规定5. 1. 1光伏发电站设汁应对站址所在地区域太阳能资源基本状况进行分 析,并对有关地理条件和气候特性进行适应性分析。5. 1. 2当对光伏发电站进行太阳能总辐射
17、量及其变化趋势等太阳能资源分 析时,应选取站址所在地附近有太阳辐射长期观测记录气象站作为参照气象 站。5. 1. 3当运用现场观测数据进行太阳能资源分析时,现场观测数据应持 续,且不应少于一年。5. 1.4大型光伏发电站建设前期宜先在站址所在地设立太阳辐射现场观测 站,现场观测记录周期不应少于一种完全年。5. 2参照气象站基本条件和数据采集5. 2. 1参照气象站应具备持续以上太阳辐射长期观测记录。5. 2. 2参照气象站所在地与光伏发电站站址所在地气候特性、地理特性应 基本一致。. 2. 3参照气象站辐射观测资料与光伏发电站站址现场太阳辐射观测装置 同期辐射观测资料应具备较好有关性。5. 2
18、. 4参照气象站采集信息应涉及下列内容:1气象站长期观测记录所釆用原则、辐射仪器型号、安装位置、高程、周 边环境状况,以及建站以来站址迁移、辐射设备维护记录、周边环境变动等基 本状况和时间。2近来持续以上逐年各月总辐射量、直接辐射量、散射辐射量、日照时数 观测记录,且与站址现场观测站同期至少一种完全年逐小时观测记录。3近来持续逐年各月最大辐照度平均值。4近30年来近年月平均气温、极端最高气温、极端最低气温、昼间最高气 温、昼间最低气温。5近30年来近年平均风速、近年极大风速及发生时间、主导风向,近年最 大冻土深度和积雪厚度,近年年平均降水量和蒸发量。6近30年来持续阴雨天数、雷暴日数、冰雹次数
19、、沙尘暴次数、强风次数 等灾害性天气状况。5. 3太阳辐射现场观测站基本规定5. 3. 1在光伏发电站站址处宜设立太阳能辐射现场观测站,观测内容应涉 及总辐射量、直射辐射量、散射辐射量、最大辐照度、气温、湿度、风速、风 向等实测时间序列数据,且应按照现行行业原则地面气象观测规范QX/T 55 规定进行安装和实时观测记录。5. 3. 2对于按最佳固定倾角布置光伏方阵大型光伏发电站,宜增设在设计 拟定最佳固定倾角面上日照辐射观测项目。5. 3. 3对于有斜单轴或平单轴跟踪装置大型光伏发电站,宜增设在设计拟 定斜单轴或平单轴跟踪受光面上日照辐射观测项目。5. 3.4对于高倍聚光光伏发电站,应增设法向
20、直接辐射辐照度(DI)观测项 目。5. 3. 5现场实时观测数据宜采用有线或无线通信信道直接传送。5.4太阳辐射观测数据验证与分析5.4. 1对太阳辐射观测数据应进行完整性检查,观测数据应符合下列规 定:1观测数据实时观测时间顺序应与预期时间顺序相似。2按某时间顺序实时记录观测数据量应与预期记录数据量相等。5. 4. 2对太阳辐射观测数据应根据日天文辐射量等进行合理性检查,观测 数据应符合下列规定:1总辐射最大辐照度不大于2kW/m22散射辐射数值不大于总辐射数值。3日总辐射量不大于也许日总辐射量,也许日总辐射量应符合本规范附录A 规定。5. 4. 3太阳辐射观测数据经完整性和合理性检査后,其
21、中不合理和缺测数 据应进行修正,并补充完整。其她可供参照同期记录数据通过度析解决后,可 弥补无效或缺测数据,形成完整长序列观测数据。5.4. 4光伏发电站太阳能资源分析宜涉及下列内容:1长时间序列年总辐射量变化和各月总辐射量年际变化。2以上年总辐射量平均值和月总辐射量平均值。3近来三年内持续12个月各月辐射量日变化及各月典型日辐射量小时变 化。4总辐射最大辐照度。5.4.5当光伏方阵采用固定倾角、斜单轴、平单轴、斜面垂直单轴或双轴 跟踪布置时,应根据电站使用年限内平均年总辐射量预测值进行固定倾角、斜 单轴、平单轴、斜面垂直单轴或双轴跟踪受光面上平均年总辐射量预测。6光伏发电系统6. 1普通规定
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