光伏发电站设计规范GB 50797-2012

1光伏发电站设计规范（GB50797-2012）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、扩建或改建的并网光伏发电站和l00kWp及以上的独立光伏发电站。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（solarcellmodule）2.1.2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。2.1.3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。2.1.4光伏方阵PVarray2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。2.1.5光伏发电系统photovoltaic（PV）powergenerationsystem利用太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。2.1.6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。2.1.7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。2.1.8“T”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。2.1.9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。2.1.10单轴跟踪系统single-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。2.1.11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。2.1.12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3流输电线路。2.1.13公共连接点pointofcommoncoupling(PCC)电网中一个以上用户的连接处。2.1.14并网点pointofcoupling(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intentionalislanding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unintentionalislanding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1kW/m2的光源所持续照射的时间，其单位为小时（h）。2.1.20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。2.1.21光伏发电站年峰值日照时数annualpeaksunshinehoursofPV4station将光伏方阵面上接收到的年太阳总辐照量，折算成辐照度1kW/m2下的小时数。2.1.22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。2.1.23安装容量capacityofinstallation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）。2.1.24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。2.1.25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。2.2符号563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。3.0.2光伏发电站设计在满足安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。3.0.3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。3.0.5接人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。3.0.6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。3.0.7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。3.0.8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。73.0.9光伏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。4站址选择4.0.1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、接人电网、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。4.0.2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，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。4.0.3光伏发电站防洪设计应符合下列要求：1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4.0.3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。2位于海滨的光伏发电站设置防洪堤（或防浪堤）时，其堤顶标高应依据本规范表4.0.3中防洪标准（重现期）的要求，应按照重现期为50年波列累计频率1％的浪爬高加上0.5m的安全超高确定。3位于江、河、湖旁的光伏发电站设置防洪堤时，其堤顶标高应按本规范表4.0.3中防洪标准（重现期）的要求，加0.5m的安全超高确定；当受风、浪、潮影响较大时，尚应再加重现期为50年的浪爬高。4在以内涝为主的地区建站并设置防洪堤时，其堤顶标高应按50年一遇的设计内涝水位加0.5m的安全超高确定；难以确定时，可采用历史最高内涝水位8加0.5m的安全超高确定。如有排涝设施时，则应按设计内涝水位加0.5m的安全超高确定。5对位于山区的光伏发电站，应设防山洪和排山洪的措施，防排设施应按频率为2％的山洪设计。6当站区不设防洪堤时，站区设备基础顶标高和建筑物室外地坪标高不应低于本规范表4.0.3中防洪标准（重现期）或50年一遇最高内涝水位的要求。4.0.4地面光伏发电站站址宜选择在地势平坦的地区或北高南低的坡度地区。坡屋面光伏发电站的建筑主要朝向宜为南或接近南向，宜避开周边障碍物对光伏组件的遮挡。4.0.5选择站址时，应避开空气经常受悬浮物严重污染的地区。4.0.6选择站址时，应避开危岩、泥石流、岩溶发育、滑坡的地段－和发震断裂地带等地质灾害易发区。4.0.7当站址选择在采空区及其影响范围内时，应进行地质灾害危险性评估，综合评价地质灾害危险性的程度，提出建设站址适宜性的评价意见，并应采取相应的防范措施。4.0.8光伏发电站宜建在地震烈度为9度及以下地区。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的文化遗址，不应设在有开采价值的露天矿藏或地下浅层矿区上。站址地下深层压有文物、矿藏时，除应取得文物、矿藏有关部门同意的文件外，还应对站址在文物和矿藏开挖后的安全性进行评估。4.0.10光伏发电站站址选择应利用非可耕地和劣地，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光伏发电站站址选择应考虑电站达到规划容量时接入电力系统的出线走廊。4.0.12条件合适时，可在风电场内建设光伏发电站。95太阳能资源分析5.1一般规定5.1.1光伏发电站设计应对站址所在地的区域太阳能资源基本状况进行分析，并对相关的地理条件和气候特征进行适应性分析。5.1.2当对光伏发电站进行太阳能总辐射量及其变化趋势等太阳能资源分析时，应选择站址所在地附近有太阳辐射长期观测记录的气象站作为参考气象站。5.1.3当利用现场观测数据进行太阳能资源分析时，现场观测数据应连续，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，现场观测记录的周期不应少于一个完整年。5.2参考气象站基本条件和数据采集5.2.1参考气象站应具有连续10年以上的太阳辐射长期观测记录。5.2.2参考气象站所在地与光伏发电站站址所在地的气候特征、地理特征应基本一致。5.2.3参考气象站的辐射观测资料与光伏发电站站址现场太阳辐射观测装置的同期辐射观测资料应具有较好的相关性。5.2.4参考的气象站采集的信息应包括下列内容：1气象站长期观测记录所采用的标准、辐射仪器型号、安装位置、高程、周边环境状况，以及建站以来的站址迁移、辐射设备维护记录、周边环境变动等基本情况和时间。2最近连续10年以上的逐年各月的总辐射量、直接辐射量、散射辐射量、日照时数的观测记录，且与站址现场观测站同期至少一个完整年的逐小时的观测记录。3最近连续10年的逐年各月最大辐照度的平均值。4近30年来的多年月平均气温、极端最高气温、极端最低气温、昼间最高10气温、昼间最低气温。5近30年来的多年平均风速、多年极大风速及发生时间、主导风向，多年最大冻土深度和积雪厚度，多年年平均降水量和蒸发量。6近30年来的连续阴雨天数、雷暴日数、冰雹次数、沙尘暴次数、强风次数等灾害性天气情况。5.3太阳辐射现场观测站基本要求5.3.1在光伏发电站站址处宜设置太阳能辐射现场观测站，观测内容应包括总辐射量、直射辐射量、散射辐射量、最大辐照度、气温、湿度、风速、风向等的实测时间序列数据，且应按照现行行业标准《地面气象观测规范》QX/T55的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的大型光伏发电站，宜增设在设计确定的最佳固定倾角面上的日照辐射观测项目。5.3.3对于有斜单轴或平单轴跟踪装置的大型光伏发电站，宜增设在设计确定的斜单轴或平单轴跟踪受光面上的日照辐射观测项目。5.3.4对于高倍聚光光伏发电站，应增设法向直接辐射辐照度(DNI)的观测项目。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验，观测数据应符合下列要求：1观测数据的实时观测时间顺序应与预期的时间顺序相同。2按某时间顺序实时记录的观测数据量应与预期记录的数据量相等。5.4.2对太阳辐射观测数据应依据日天文辐射量等进行合理性检验，观测数据应符