国家建筑标准设计图集15D202-4国家建筑标准设计建筑一体化光伏系统电气设计与施工国家建筑标准设计国家建筑标准设计国家建筑标准设计中国建筑标准设计研究院《建筑一体化光伏系统电气设计与施工》编审名单编制组负责人：管清宝编制组成员：刘捷傅明华谢炜徐敏周华江王峰陆正荣丁辉审查组长：李英姿审查组成员：王健黄仁乐王勇王金元万力陈学民刘叶冰汪传斌项目负责人：孙兰项目技术负贵人：徐玲献参编单位：中国航天建设集团有限公司北京建筑大学电气与信息工程学院国标图热线电话：010-68799100发行电话：010-68318822查阅标准图集相关信息请登录国家建筑标准设计网站htp:/www.chinabuilding.com.cn住房城乡建设部关于批准《单层防水卷材屋面建筑构造（一）》等5项国家建筑标准设计的通知建质函[2015]141号各省、自治区住房城乡建设厅，直辖市建委（规委）及有关部门，新疆生产建设兵团建设局：经审查，批准由中国京治工程技术有限公司等9个单位编制的《单层防水卷材屋面建筑构造(一)》等5项标准设计为国家建筑标准设计，自2015年6月1日起实施。原《应急柴油发电机组安装》(00D202-2)、《集中型电源应急照明系统》(04D202-3)标准设计同时废止。附件：国家建筑标准设计名称及编号表中华人民共和国住房和城乡建设部二Q一五年五月二十九日“建质函[2015]141号”文批准的5项国家建筑标准设计图集号序号图集号序号图集号序号图集号序号图集号序号图集号115J207-1215K606315D202-2415D202-35150202-4建筑一体化光伏系统电气设计与施工主编单位负责人批准部门中华人民共和国住房和城乡建设部批准文号建质2015]141号主编单位技术负责人主编单位江苏省土木建筑学会建筑电气专业委员会统一编号GBT-1335技术审定人程南京市建筑设计研究院有限责任公司行日期二0一五年六月一日图集号15D202-4目录直流配电柜电气原避图···26光伏系统并网技术要求27建筑光优系统电气设计与施工一般规定220/380V光伏并网接入系统方案0独立光优发电系统配电方案··3713建筑一体化光伏系统电气设计流程14515461647光优发电系统的效率系数建筑一体化光优系统防雷设计要求48光伏汇流保护设备设计要求，全国各大城市光伏阵列最佳倾角参考值020光伏系统电力电缆选型示意图······71光伏组件安装距离要求212275光伏发电监测系统设计要求23相关技术资料。625目录15D202-41编制说明1编制依据2编制目的1.1本图集根据住房和城乡建说部建质面[2013]86号文“住房城乡建设部关于印发《2013年国家建筑标准设计编制工作计划》的通拉”进行编制。能资源，优化能源结构，建立安全的能源供应体系，推广大阳能发电技术的应1,2本图集依据下列标准规范用，特别是太阳能光伏与建筑一体化的推广应用，将对我国绿色建筑的发展具GB50797-2012有晓好的促造作用，对建筑物的节能减养具有十分重要的意义：有利于大阳能《低压配电设计规范》GB50054-2011光代发电电气设计的规范化、标准化，以及保证大阳能光伏发电系统工程的电GB50057-2010气安装质量，规范安装方法，确保其可靠、安全。GB/T20046-2006GB/T19939-20053适用范围《电能质量供电电压偏差》本困集适用于新建、改建和扩建的建筑物一体化光伏发电系统，其输出电压GB/T12325-2008《低压熔新器第6部分太阳能光伏系统保护用熔新体的补充要求》等级为交流220/380V、装机容量一般不超过300kWD的并网或者独立光伏GB/T13539.6-2013系统的电气议计与工，容量超过300kWp的建筑光伏发电系统工程亦可参考《建筑物电气装置第7-712部分特珠装置或场所的要求太阳能光伏(PV)电源供电系统》GB/T16895.32-20084主要内容《民用建筑大阳能光伏系统应用技术规范》JGJ203-20104.1建筑光伏发电系统分类及其适用性，JGJ/T365-20154.2建筑光伏发电系统主要电气设备介绍。IEC/TS62548-20134.3建筑光伏发电工程常用电气系统设计，1.3当依号的标准规范进行修订或者有新的标准规范出版实施封，本图集与4.4建筑光伏发电工程电气设备的布置及安装。4.5建筑光伏发电工程线路选择及数设，术人员在参考使用时，应注意加以区分并应对本图集相关内容进行复核后选4.6建筑光伏发电工程设计案例，4.7建筑光伏发电工程电气设备相关技术资料。编制说明15D202-42术语术语太程能光代系统solar photovoltaic(P)systemPV componentsPV modules os building componentsconventional PV componentsPV cellPV modulePV StringPV arrayPV module tilt anglegrid-connected PV systemstand-alone PV systemPV connecting boxpoint of coupling(POC)PV cablePV inverterislanding effectpeak sunshine hourscopacity of installationwatts peak术语15D202-4建筑光伏系统电气设计与施工一般规定1建筑光伏发电系统分类及选型1.2光代发电系统类型选择，应根羯建筑的电网条件，负荷性质和系统的1.1建筑光伏发电系统是在建筑围护结构的表面安装光伏组件，利用太阳电运行方式以及商业模式等确定光代系统的类型。泡的光生伏特效应，将大阳辐射能直接转换成电能的发电系统，光代发电系统2建筑光伏发电系统组成及一般设计要求按照不同的分类方式可分为以下几种类型，见表1，表1建筑光伏发电系统分类分类方式于带有储能装置的系统)、布线系统及监测系统等设备组成。2.2建筑光伏发电系统容量和光伏方阵设计要求2.2.1应根据新建建筑或既有建筑的使用功能、建筑结构形式等因素，综带有储能装置系统确定光伏组件的类型、规格、数量以及安装位置、安装方式和可供安装的直流系统场地面积。交流系统2.2.2采用围定布置的安装型光优方阵，其最佳领角应结合所在地的多年气候条件进行设计，最佳倾角的选择也与光伏发电系统的商业运管模式以中型系统及负载特性相关，一般可采用计算机辅助设计进行组件倾斜角的优化设计。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。独立光伏发电系统一般雷要配置适当容量的传能装置。系统应在满足电网侧并网系统系统供电率要求、系统综合造价最低的前提下，确完光代方阵功率和蓄电用户侧并网系统并网点位子用户计费电表的负装侧光容量的合理搭配，即同时满足可靠性和经济性要求。对于全年均衡性负载独立光伏系统的方阵倾角宜使射最小月的方阵受照面上辐照量最大化按商业运管模式自发自用，余量上网非均衡性负获独立光伏系统的方阵领角宜侧重考虑使负载用电较大期间的受照面辐照量最大化，2.2.3光伏组件的方位角一极宜面向正南，为避免迷挡等特定安装条件建筑光伏系统电气设计与施工一般规定15D202-4也可在正南±20内调整设计：对于光伏敢璃幕墙等发电系统，若组件安装2.4.4逆变器允许的最大直流输入电压和功率应不小于其对应光伏方阵的面积不足，也可将组件布置在东、西方向。最高输出电压和最大输出功率，22.4同一方阵内，光伏组件电性能参数宜一致，同一组事内，光伏组件2.4.5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，的短路电洗和最大工作点电流的离徽性允许偏差为±3%：有并联关系的各2.4.6为防止电击危脸，大中型光伏系统以及采用正极或负极功能性接地组串阿，总开路电压和最大功率点电压的离散性允许偏差为±2%，2.5储能系统及控制器配置要桌2.5.1独立系统应配置储能装置并满足向负载提供持续、稳定电能的要求，可采用两级或多级江流，汇流箱所接回路数不能起过设备允许的数量，一般并网系统可根据用户需求配置储能装置的容量。不超过16路，多个汇流轴的输出宜由直流配电柜进行总汇流后接入逆变器。2.5.2宜选用循环寿命长、充放电效率高、自放电小等性能优规的储能电2.3.2光伏汇流箱输出应设置具有隔离功能的开关电器，直流配电柜的每池：宜选用大容量单体储能电池，减少并联数：储能电鸿串并联使用时，应个配电单元的输入应经隔离电琴接至汇流母排，直流配电柜的输出应设置隔由同型号、同容量、同制造厂的产，组成，其性能应具有一致性。2.5.3储能电池的容量应在方阵领斜面日辐照量的一定变化范围内能储存2.3.3安装位置应便于躁作和检修，宜选择室内干燥的场所；设置在室外满足负载用电所留的电能。蓄电池客量的设计应综合考患蓄电池设计寿命，时，应具有防水、防腐、防常外线措施，且其外壳防护等级不应低于P54:负荷情况、倾斜面帮照的不均衡度、光伏系统功率、系统效率等因素。对于具有保护和监测功能的光伏汇流箱，其外壳防护等级宜为别P65,蓄电池使用温度偏离标准温度较大时，应根据温度适当调整蓄电池设计容量。2.4光伏逆变器配置要求2.5.4储能电池一敲采用铅酸电池、磷酸亚铁锂电池等。铅酸电池技术成2.4,1并网逆变琴的总颜定功率应根据光伏组件的安装容量确定，熟、价格低，但使用寿命较短。磷酸亚铁健电池单位价格高，但寿命较长。2.4.2离网逆变器的总领定功率应根紧负载功率和性质骑定，应满足最大2.5.5储能系统控制幕应根据系统功率、电压、方阵回路数、蓄电池组数负载条件下设备对电功率的要求，避免过载运行，对于感性负载（如电动机等确定，其系统电压与蓄电池的电压应一致，最大输入电流应满足光优方阵等)，离网逆变悬颜定容量应结合惑性负载启动容量及所占比重等确定。的电流，控制器的输出电流应满足负载要求，控制器应具有短路保护、过负2.4.3泛变得的功率和台数与光代方阵的布量有关，为保证逆变MPPT荷保护、过充（放）保护、欠（过）压保护、反向放电保护、极性反接保护功能达到其最佳效果，接入逆变器的光代方阵或光伏组串应具有相同的规格及防雷保护等功能，必要时可具备温度补偿、数舞采集和通信功能。和朝向，不同朝向、不同规格的光优方阵或光优组串应接入不同逆变悬或逆2.5.6独立光伏发电系统应根据容量、种类设置独立的储能电池存效装置及场所或设置蓄电池室，蓄电池室应布置在无高温、无潮逐、无振动、少灰建筑光伏系统电气设计与施工一般规定15D202-45尘、避免阳光直射的畅所。重要性等综合考虑，对高层建筑以及重要公共场所等防火要求高的建筑物，2.6光优发电系统并网要求2.6.1应结合电网桃划、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。绝缘电缆。光伏组件连接电缆应选用经过有关标性认证的光伏专用电缆。2.6.2并网逆变露的檜出应经交流配电柜或专用并网低压开关柜并网，不2.7.4系统额定功率状态下，光伏系统直流侧的线路电压降应不大于3%。应直接接入电网。光代系统应在与电网或负载连接的交洗配电柜中设置具有2.7.5信号线缆，包括控制电缆与通信线缆，其布线及接口应符合现行国家隔离、保护、控制和监测功能的并网总断路器。逆变器、交流配电柜与并网标准《综合布线系统工程设计规范》GB50311中的规定.信号电缆应采总斯路是之间不应接入负载，否则将无法有效保护负载及设备，用屏蔽线，室外戴设的信号线缆应采用室外型电缆或采取相应的防紫外辐射2.6.3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新开。2.8监测系统设计要求2.6.4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，2.8.1大型光伏系统宜设置监测系统，中小型系统可根用户需求配置监测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。系统。监测系统由数据采集系统和数据传输系统组战。监测系统应采用开放2.6.5光伏系统应根据当地电力部门的要求，配置相应的通信装置，确定的通信协议和标准通信接口，通信方式、传输通道和信息传输。2.8.2监测系统应能监测、记录及保存以下参教：2.6.6中型或大型光伏系统宜设置独立控制机房，机房内可设置配电柜，仪表柜、逆变登、监视器及储能电池（服于带有储能装置系统）等设备，2)直流侧电压、电流和功率等：2.7布线系统设计要求3)交流侧的电压，电流、功率，频率和发电量、电能质量等：27.1交流电缆的选择应按照电压等级、持续工作电流、短路热稳定性、4)莎及的全开关量：包括与断路器相关的程控、报警等信号开关量，允许电压降以及数设环境条件等因素进行选型，电缆导体材质、绝缘类型、2.9防雷与接地2.9.1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《建筑物防雷设计现范》GB50057的相关规定。的直流电缆应抗紫外线辐射，或数设在抗紫外线辐射的导管中：直流电缆应2.9.2新建建筑的光伏系统防雷和接地应与建筑物的防雷和接地系统统一为阻燃电缆，阻燃等级及发相特性应根据建筑的类别、人流密度及建筑物的设置，接地电阻值应满足各电气系统最小值，在既有建笑增设光伏系统时，建筑光伏系统电气设计与施工一般规定15D202-4应对建筑物原有防雷和接地设计进行险证，不满足设计要求时应进行改造。2.9.3光伏系统应采取直击需防护播施，可利用光伏组件的金属边框作为3.4逆变装置安装接闪器，充分利用建筑物内都钢笛和组件金属支撑结构等作为自然引下线，3.4,1逆变器安装前应检查安装场所条件，预理件及预留孔位置和尺寸等是利用建筑物基础钢筋作为自然接地体，系统支撑结构应和接地装置多点连接。否符合设计要求，运输及就位的机具应准备就绪，并满足荷载条件。2.9.4光伏系统应采取雷击电磁脉冲防护措花，综合运用防雷等电位连接、3.4.2采用型钢基础安装的逆变器，型锅基础项部宜高出抹平地面10mm,屏蔽、合理布线和设置电涌保护器等措施，防止闪电电涌侵入和闪电感应对3.4.3采用壁挂安装的逆变得，墙体必须具备承重能力和防火性能。2.9.5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，3.4.4逆变器交、直流侧电缆接线前应检查电缆绝缘校对电缆相序和极性，3建筑光伏电气系统的施工和安装3.4.5逆变舞直流侧电缆接线前必须确认汇流箱侧有明显断开点，以隔离汇3.1建筑光伏电气系统的施工应符合现行国家标准《建筑电气工程施工质流箱侧直流电压，量验牧规范》GB50303的规定，3.4.6电缆接引完毕后，逆变毫本体的预留孔洞及电缆管口应做脑火封堵。3.2光伏组件安装3.2.1光伏组件在建筑表面上的安装做法可参见同家标准图集10U908-5求，《建筑太阳能光伏系统设计与安装》和相关专业的要求。3.5电气设备安装3.2.2光伏组件进行组串连接后应对光伏组串的开路电压和短路电流进行3.5.1低压电器的安装应符合现行国家标准《电气装置安装工程低压电器落工及验收规范》GB50254的相关现定，3.2.3为保证人身安全，严禁在雨中进行组串的连线工作：在组件安装过3.5.2带储能装置的光伏系统，其储能蓄电池的安装应符合现行国家标准《电气装置安装工程蓄电池施工及验收规范》GB50172的相关规定，蓄电池的上方和周围不得堆放杂物，并应保摩蓄电池的正常通风，防止蓄电3.3.1汇流箱安装前应检查箱内元件及连线是否破损和松动，为保证后续安装和接线安全，应新开箱内全部开关和熔新器。3.6电气二次系统安装3.3.2汇流箱安装垂直偏差应小于1.5mm,支架和围定螺检应为防锈件.3.6.1二次设备、箱、柜安装除应符合现行国家标准《电气装置安装工程33.3为防止安装过程中组串直流电压进入无流箱以及其他组串的电流经盘、柜及二次回路接线施工及验收规范》GB50171的相关规定外，还应符合设计要求。建筑光伏系统电气设计与施工一般规定15D202-47