建筑光伏系统并网要求

本文探讨适用于新建、改建和扩建的建筑物一体化光伏发电系统，输出电压等级为交流220/380V的并网光伏系统的电气设计与施工。其它类型的光伏发电系统并网设计，也可参照使用。

一、光伏发电系统并网通用要求

• 应结合电网规划、用电负荷分布和分布式电源规划，按照就近分散接入，就地平衡消纳的原则进行设计。光优系统应根据当地电力部门的要求，配置相应的通信装置，确定通信方式、传输通道和信息传输。

• 并网逆变器的输出应经交流配电柜或专用并网低压开关柜并网，不应直接接入电网。光伏系统应在与电网或负载连接的交流配电柜中设置具有隔离、保护、控制和监测功能的并网总断路器。逆变器、交流配电柜与并网总断路器之间不应接入负载，否则将无法有效保护负载及设备。

• 光伏系统向交流负载或向电网供电的质量应受控，当电能质量出现偏离标准的越限状况，光伏系统应能检测到偏差并将其与电网安全断开。

• 光伏发电系统应在每个并网点和关口计量点分别设置电能计量装置，并网点位于关口计量点处时，可仅设置一套关口电能计量装置。并将发电量信息传至相关主管机构。

• 中型或大型光优系统宜设置独立控制机房，机房内可设置配电柜、仪表柜、逆变器、监视器及储能电池(限于带有储能装置系统)等设备。

• 根据不同商业运营模式，并网光伏发电系统如采用发电量全额上网的方式，即需获得全年最大发电量，组件的安装倾角宜使受照面上受到的全年辐照量最大；如自发自用，则其倾角应使得发电时段和负载特性相匹配。

• 并网逆变器的总额定功率应根据光伏组件的安装容量确定。并网逆变器输出电能质量和并网保护功能应满足相关并网技术要求。为防止电击危险，大中型光伏系统以及采用正极或负极功能性接地的光伏系统，应采用带隔离变压器的隔离型逆变器。

• 建筑一体化光伏系统属于建筑物的一部分,其防雷分类应与建筑物防雷类别一致，其设计应符合国家标准《建筑物防雷设计规范》GB 50057的相关规定。光伏系统交流配电接地型式应与所在建筑配电系统接地型式相一致。

• 光优发电系统接入配电网的各项电能质量指标以及系统在异常状态下的响应特性应满足相关并网技术要求，系统选用的并网进变器要求具备防孤岛能力。

二、光伏并网发电系统形式

1.光伏电池组件产生的直流电经过并网逆变器转换成符合公共电网要求的交流电之后并入电网，并网系统中光伏方阵所产生的电能除供给交流负载外，多余的电能反馈给电网。在阴雨天或夜晚，光伏电池组件不能产生电能或者产生的电能不能满足负载需求时由公共电网给负载供电。该形式光伏系统未配备储能装置，具有逆流情况。系统原理图示意，如下：

2.当光伏系统要求设计为不可逆并网方式时，应配置逆功率保护装置，光伏发电系统的电能供给负载后即使有剩余，也不允许流向电力系统，如检测到逆向电流超标时，光伏系统应在规定时间内自动降低出力或者停止向电网送电。非逆流光伏系统的发电量宜小于负载容量。该形式光伏系统未配备储能装置，不能有逆流情况。系统原理图示意，如下：

三、并网光伏系统方阵组串计算和发电量估算公式

光伏系统方阵，根据建筑条件和设计要求确定光伏组件的形式，规格、安装位置及面积；根据建筑要求和当地气象地理和日照条件确定组件安装倾角；根据系统容量、负荷性质及组串排布确定并网逆变器的型式和数量。

1.光伏组件的串联数范围计算

选择组件串联数，必须满足下面2个公式要求，同时还应考虑光伏组件排布、汇流、安装条件等因素。

2.光伏组串的并联数计算

光伏组串的并联数可根据逆变器额定容量及光伏组串的功率确定，即满足下列公式要求：

3.并网光伏系统发电量估算

并网光伏系统发电量多少，主要由光伏系统装机容量决定，估算公式如下：

式中，光伏系统综合效率系数K，在光伏方阵在以最佳倾角安装时，一般可取0.75~0.85。

式中，光伏系统装机容量P（单位kWp）计算公式为：

四、光伏系统并网技术参数要求

光伏系统并网技术参数要求满足《光优系统并网技术要求》GB/T 19939和《电质量 电压波动和闪变》GB/T 12326等相关国家标准规范相关指标。光伏系统应能够自动检测电网的各项电参数，如电压、电流、须率等，当光伏系统成电网发生故障或异常时，系统应能自动与电网安全断开；由于超限状态导致光伏系统停止向电网送电后，在电网的电压和频率恢复到正常范围后的20s到5min，光伏系统不应向电网送电。光伏系统接入电网时，还应符合当地电力部门的相关接入规定和其它技术要求。主要有如下。

后面的文章，将探讨不同并网形式的光伏并网电气设计原理图图纸设计相关内容。