光电建筑一体化工程（电气）施工实施的理论探析

  

  附件1 光伏建筑（电气）系统一般的计算方法

    1. 根据建筑设计的双玻璃组件的形式、规格、安装位置及安装面积。

    2. 根据实际的安装面积确定光伏系统总容量。

    3. 根据系统容量、负荷性质及并网电压确定逆变器的形式及数量。

    4. 根据逆变器的额定直流工作电压及最大功率跟踪控制范围，结合双玻组件的 最大输出工作电压确定双玻璃组件的串联数：

    Nn = [Ub/Umax]×θ
    式中，Nn ：双玻组件的串联数（个）；

    Ub ：逆变器额定直流工作电压（V）；

    Umax：双玻璃组件最大输出工作电压（V）；

    θ：根据当地气象条件及安装角度取合适的系数。

    5. 根据逆变器的额定容量及串联双玻组件的容量确定双玻璃组件的并联数：

    Np = [Pb/Pmax ×Nn]×θ
    式中，Np ：双玻组件的并联数（个）；

    Pb：逆变器额定容量（W）；

    Pmax：单块双玻璃组件最大输出功率（W）；

    Nn ：双玻璃组件串联数（个）；

    θ：根据当地气象条件及安装角度取合适的系数。

    6. 根据光伏系统总容量及单台逆变器额定容量，确定逆变器的个数
    N = [P总/Pb]×ηb
    式中，N ：逆变器的数量（个）；

    P总：光伏系统总容量（W）；

    Pb：单台逆变器额定容量（W）；

    ηb ：单台逆变器的有效转换系数；

    7. 并网光伏系统的最小输出功率可按如下估算：

    Pmin = PZ×(1-Lod) ×ηb×ηp
    式中，Pmin——并网光伏系统的最小输出功率（W）；

    Pz——并网光伏系统的总装机容量（W）；

    Lod——系统直流损耗（%）；

    ηb——逆变器的直流/交流转换效率（%）；

    ηp——并网光伏系统组成后效率（%）。

    

附件2 光电建筑（电气）系统并网性能需达到指标

    1. 电能质量
    1.1 工作电压和效率
    为了使交流负载正常工作，并网光伏系统的电压和频率应与电网相匹配。电网电压三相为380V，单相为220V，额定频率为50HZ。

    正常运行时，电网公共连接点（PPC）处的电压允许偏差应符合GB 123525-2003。 三相电压的允许偏差为额定电压的±7%，单相电压的允许偏差为额定电压的＋7%、－10%。并网光伏系统应与电网同步运行。电网额定频率为50HZ，光伏系统的频率允许偏差应符合GB/T 15945-1995, 即偏差值允许±0.5 HZ。频率工作范围应在49.5 HZ—50.5 HZ之间。

    1.2 电压波动和闪变
    当光伏系统并网工作时，在电网接口处测量电网电压的波动和闪变。按照GB 12326-2000规定进行。

    1.3 电压和电流畸变率
    并网光伏系统在运行时不应造成电网电压形成过度的畸变，和/或导致注入电网过度的谐波电流。在5%和100%额定输出时电流总谐波畸变率限值为5%，由于电压畸变会导致更严重的电流畸变，满足电流谐波要求的逆变器应视为符合条件，不需要做进一步的电压谐波测试。

    1.4 功率因数
    光伏系统的平均功率因数在50%额定输出时应不小于0.85，在100%额定输出时应不小于0.9（对功率因数的要求不要与GB/T 19939-2005矛盾）。

    1.5 电压不平衡度（仅对三相输出做规定）
    光伏系统并网运行时，三相电压不平衡度指标应满足GB/T 15543-1995规定，即电网公共连接点（PCC）处的三相电压允许不平衡度允许值为2%，短时不得超过4%。

    2. 电网保护功能
    2.1 过/欠电压保护
    当并网光伏系统电网接口处电压超出规定电压范围时，过/欠电压保护应在0.2—2秒内动作将光伏系统与电网断开。具体要求列于表1.

表1 异常电压的响应　

    2.2 过/欠频率
    当并网光伏系统电网接口处频率超出规定的频率范围时，过/欠频率保护应在0.2—2秒内动作将光伏系统与电网断开。

    2.3 防孤岛效应
    当并网光伏系统的电网失压时，必须在规定的时限内将该光伏系
统与电网断开，防止出现孤岛效应。防孤岛效应保护应在2秒内动作将光伏系统与电网断开。

    2.4 电网恢复
    由于超限导致光伏系统离网后，光伏系统应保持离网，直到电网恢复到允许的电压和效率范围后20秒到5min以上才可再并网。

    2.5 短路保护
    光伏系统对电网应设置短路保护，电网短路时，逆变器的过电流应不大于额定电流的150%, 并在0.1秒以内将光伏系统与电网断开。

    2.6 逆向功率保护
    对无逆潮流光伏并网发电系统，应当在供电变压器的次级（低压侧）加装逆向电流检测装置。当变压器次级出现光伏系统额定输出5%的逆向电流时，并网光伏系统应在0.5—2秒内停止工作，或将光伏系统与电网断开。

    2.7系统设置与接地
    并网光伏系统的系统接线和设备配置应符合低压电力系统设计规范和太阳能光伏系统的设计规范。

并网光伏系统与电网在联接处应有明显的带有标志的可视断开点，应通过变压器等进行电气隔离。

    2.8 防雷接地
    太阳电池方阵如建立在屋（楼）顶部，其建筑物必须有可靠的防雷措施（避雷针、接地网）。

    2.9 绝缘性能
    2.9.1 绝缘电阻
    太阳电池方阵、接线箱、逆变器、保护装置的主回路与地（外壳）之间的用DC1000V欧姆表测量绝缘电阻应小于1MΩ。

    2.9.2 绝缘耐压
    太阳电池方阵、接线箱、逆变器、保护装置的主回路与地（外壳）之间应能承受AC2000V，1分钟工频交流耐压，无闪络、无击穿想象。

    2.10 起动/停止特性
    并网光伏系统的起动和停止，应符合设计的功率（电压）值并经一定延时确定后动作，防止出现频繁起动和停止现象。

    2.11 交流电压跟踪
    当电网电压和频率在设定范围内变化时，并网光伏系统的输出应可跟踪电网电压和频率的变化，稳定运行。交流输出功率，交流输出电流（高次谐波），功率因数应符合设计值。

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