戶用光伏并網發電系統 第2-2部分：設計規范 方陣設計

K83Part2-2:Designspecific2019-2-14發布中國光伏行業協會發布IT/CPIA0011.202-2019T/CPIA0011《戶用光伏并網發電系統》分為如下部分：——第1部分：現場勘察與安裝場地評估；——第2-1部分：設計規范一般要求；——第2-2部分：設計規范方陣設計；——第2-3部分：設計規范結構設計；——第2-4部分：設計規范電氣安全設計；——第2-5部分：設計規范系統接入設計；——第3部分：安裝與調試規范；——第4部分：驗收規范；——第5部分：運行和維護規范；——第6部分：發電性能評估方法。本部分為T/CPIA0011的第2-2部分。本部分根據GB/T1.1-2009《標準化工作導則第1部分：標準的結構和編寫》和GB/T1.2-2002《標準化工作導則第2部分：標準中規范性技術要素內容的確定》給出的規則起草。請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發布機構不承擔識別這些專利的責任。本部分由中國光伏行業協會標準化技術委員會歸口。本部分起草單位：江蘇天合智慧分布式能源有限公司、天合光能股份有限公司、中國電子技術標準化研究院、蘇州阿特斯陽光電力科技有限公司、江蘇愛康綠色家園科技有限公司、北京鑒衡認證中心有限公司、漢能薄膜發電應用集團有限公司。本部分主要起草人：王勇、褚曉玲、靳云紅、張光春、羅鋒、王趕強、任改改、趙鳳閣、沈修川、劉睿、殷熠筍、陳大英、王芳、陳文華。1T/CPIA0011.202-2019戶用光伏并網發電系統第2-2部分：設計規范方陣設計T/CPIA0011的本部分規定了戶用光伏并網發電系統方陣傾角設計、方陣間距設計、方陣排布設計及方陣組串設計等內容。本部分適用于以220V或380V電壓等級接入用戶側電網或公共電網的戶用光伏并網發電系統，220V電壓等級單點接入容量不宜超過8kW，380V電壓等級單點接入容量不宜超過400kW。本部分不適用于帶儲能光伏系統、聚光光伏系統、BIPV光伏系統和雙面組件光伏發電系統。2規范性引用文件下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T2297太陽光伏能源系統術語T/CPIA0011.201-2019戶用光伏并網發電系統第2-1部分：設計規范一般要求3術語和定義GB/T2297界定的以及下列術語和定義適用于本文件。3.1光伏方陣PVarray將若干光伏組件在機械和電氣上按一定方式組裝在一起并且有固定的支撐結構而構成的直流發電單元稱為光伏方陣，又稱光伏陣列。3.2真太陽時truesolartime以太陽時角作標準的計時系統。4基本要求戶用光伏并網發電系統方陣設計應滿足T/CPIA0011.201-2019的相關要求。5光伏方陣設計5.1安裝方式設計光伏方陣根據不同安裝地點采用不同安裝方式；對于斜屋面宜采用順應屋面坡度布置；對于地面和平屋面宜采用一定傾角的安裝方式。5.2方陣傾角設計5.2.1光伏方陣宜按全年發電量最高的原則選擇最佳傾角安裝，光伏方陣應結合太陽輻照度、風速、雨水、積雪等氣候條件及建筑朝向、屋頂結構等因素進行設計，經技術經濟比較后宜適當調整方陣的安裝方位角或傾角。5.2.2最佳傾角可參見附錄A。5.3方陣間距設計2T/CPIA0011.202-20195.3.1平屋面南北方向光伏方陣間距按公式（1）~（3）進行計算：圖1平屋面方陣間距示意圖D=D1+D2=（L×cosZ）+（L×sinZ）×cos(β-r）/tanα (1)D1=L×cosZ (2)D2=cos(β-r）×L’，L’=H/tanα,H=L×sinZ (3)式中：D——光伏方陣南北方向前后排間距；L——光伏方陣縱向長度；Z——光伏方陣向南傾角；H——光伏方陣垂直高度；L'——太陽射線在地面上的投影；β——太陽方位角cosβ=(sinφsinα-sinδ)/(cosαcosφ)正南為零，東向為正，西向為負；r——方陣方位角正南為零，東向為正，西向為負；α——太陽高度角sinα=sinφ·sinδ+cosφ·cosδ·cosw；φ——當地緯度；ω——太陽時角正午為零，上午為正，下午為負；δ——太陽赤緯角δ=23.45sin[360×(284+N)/365]（Cooper方程）式中N代表從1月1日算起的天數。5.3.2斜屋面南北方向光伏方陣間距按公式（4）~（7）進行計算：3T/CPIA0011.202-2019圖2斜屋面方陣間距示意圖D1=L’×cosZ（與平地一致無變化） D2=cosβ×L，L=h1/tanα H=L’×sinZ=h1+h2h1=H-h2 (6)D=D1+D2=（L’×cosZ）+（L’×sinZ-h2）×cosβ/tanα 式中:α——太陽高度角；L——太陽射線在地面上的投影；h1——前后光伏方陣相對高度；h2——前后排地面高度差；H——前排方陣垂直高度；L’——光伏方陣縱向寬度；Z——光伏方陣傾角。5.4方陣排布設計5.4.1應根據建筑物的實際條件，選擇光伏方陣安裝位置及光伏發電系統類型。5.4.2固定式布置的光伏方陣安裝方位角宜采用正南方向。5.4.3光伏方陣各排、列的布置間距宜滿足5.3方陣間距設計。5.4.4光伏方陣中，應根據實際情況，預留滿足光伏發電系統的日常維護、檢修、清洗、設備更換等要求的運維通道，同時多雪地區宜方便人工融雪、清雪，不宜對其它建筑、設備采光造成影響。5.4.5光伏方陣組件與屋面之間的垂直距離應滿足安裝、通風和散熱的要求。5.4.6光伏方陣組件排布在建筑中的位置應滿足其所在部位的建筑防水、排水和保溫隔熱等要求。5.4.7光伏方陣組件間距宜不小于20mm。5.4.8光伏方陣排布應遠離易燃易爆、高溫發熱、腐蝕性物質等。5.4.9地面光伏方陣組件串的最低點距地面的距離不宜低于300mm，并應考慮以下因素：a)當地的最大積雪深度；b)當地的洪水水位；c)植被高度。5.5方陣組串設計4T/CPIA0011.202-20195.5.1同一組串中的各光伏組件的電性能參數應在偏差范圍內。5.5.2同一組串內組件的方位朝向、安裝傾角應保持一致；同一路MPPT下，不同組串的組件數量、方位朝向、安裝傾角應保持一致。5.5.3方陣組串的最大功率工作電壓變化范圍應在逆變器的最大功率跟蹤電壓范圍內。5.5.4方陣組串最大開路電壓應不高于逆變器最大輸入電壓限值。5.5.5方陣組串的串聯數量應按公式（8）和（9）計算，選定的組件串聯數量（N取整數）應同時滿足公式（8）和（9）計算的結果。………（8）……（9）式中：Kv——光伏組件的開路電壓溫度系數；N——光伏組件的串聯數量（N取整t——光伏組件工作條件下的極限低溫，單位為攝氏度(℃);t′——光伏組件工作條件下的極限高溫，單位為攝氏度(℃);Vdcmax——逆變器允許的最大直流輸入電壓，單位為伏特（V）；Vmpptmin——逆變器MPPT電壓最小值，單位為伏特（V