2020电力企业通信站光伏电源系统技术要求

电力企业通信站光伏电源系统技术要求 （发布稿） 目 次 前 言 I 1 范围 1 2 规范性引用文件 1 3 术语、定义和缩略语 1 3.1 术语和定义 1 3.2 缩略语 2 4 总则 3 5 主要设备技术要求 3 5.1 光伏组件 3 5.2 蓄电池技术要求 5 5.3 系统控制器 6 5.4 汇流箱 10 5.5 直流、交流配电柜（户内、户外） 11 5.6 高频开关电源 12 5.7 电缆 12 6 光伏电源系统的技术要求 13 6.1 光伏电源系统容量计算 13 6.2 供电方式选择 14 6.3 光伏电源系统要求 15 7 光伏电源系统的安装技术要求 16 7.1 安装环境检查 16 7.2 系统安装要求 17 8 系统调试 19 附录A 供电系统示意图 20 附录B 遮挡计算方法 23 I 1 范围 本标准规定了电力行业通信站光伏电源系统的总体技术要求、主要设备技术要求、系统要求、安装技术要求、系统调试方法等内容。 本标准适用于电力通信站用电源系统。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 700 碳素结构钢 GB/T 1591 低合金高强度结构钢 GB/T 2423.10 电工电子产品环境试验 第２部分：试验方法 试验 Fc：振动（正弦） GB/T 3859.2 半导体变流器 应用导则 GB 4208 外壳防护等级(IP代码) GB/T 6495.3 光伏器件 第3部分：地面用光伏器件的测量原理及标准光谱辐照度数据 GB/T 9535 地面用晶体硅光伏组件 设计鉴定和定型 GB/T 13912 金属覆盖层 钢铁制件热浸镀锌层技术要求及试验方法 GB/T 16935.1 低压系统内设备的绝缘配合 第1部分：原理、要求和试验 GB/T 18911 地面用薄膜光伏组件 设计鉴定和定型 GB/T 19638.2 固定型阀控密封式铅酸蓄电池 GB/T 20047.1 光伏(PV)组件安全鉴定 第1部分：结构要求 GB/T 22473 储能铅酸蓄电池 GB/T 25294 电力综合控制机柜通用技术要求 GB 50009 建筑结构荷载规范 GB 50017 钢结构设计规范 GB 50169 电气装置安装工程 接地装置施工及验收规范 DL 548 电力系统通信站防雷运行管理规程 SJ/T 11169 锂电池标准 YD/T 585 通信用配电设备 YD/T 731 通信用高频开关整流器 YD/T 983 通信电源设备电磁兼容性限值及测量方法 3 术语、定义和缩略语 3.1 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 3.1.1光伏电源系统 PV power systems 光伏电源系统系指利用光生伏特效应，将太阳辐射能直接转换成电能的发电系统。系统由光伏组件方阵、系统控制器、蓄电池、配电设备及电路保护等部件通过电气连接组成，并可以与风机、油机等供电设备共同供电。 3.1.2 光伏组件 PV module 可将光能转换为电能、具有封装及内部联结并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。 3.1.3 光伏组件方阵 PV array 由若干光伏组件在机械和电气上按一定关系组合在一起，并具有固定支撑结构及串并联关系的直流发电单元。 3.1.4 光伏组串 PV string 为了达到一定的电压值，而将若干个光伏组件通过导线串联成一串，称为光伏组串。 3.1.5 系统控制器 system control unit 对光伏组件方阵进行发电控制，同时又能控制其它供电系统的接入，并包含直流配电单元的控制装置。 3.1.6 汇流箱 junction box 用于光伏组件方阵电流并联汇接，并内置防雷、接地保护元件的室外装置。 3.1.7 逐级投入式 step-by-step switching mode 采用光伏组件子方阵的逐级投入和逐级切除方法实现对蓄电池充电电流和系统电压进行调节的控制方式。 3.1.8 变换稳压式 DC/DC converter mode 采用直流-直流变换方法实现对蓄电池充电电流和系统电压进行调节的控制方式。 3.1.9 脉宽调制式 PWM mode 采用脉冲宽度调制的方法控制输入电压的占空比，实现对蓄电池充电电流和系统电压进行调节的控制方式。 3.1.10 高频开关电源 high-frequency switching power supply 高频开关电源是一种采用功率半导体器件作为开关器件，通过周期性间断工作，控制开关器件占空比来调整输出电压的设备。 3.1.11 真太阳时true solar time 太阳视圆面中心连续两次上中天的时间间隔叫做真太阳日,1真太阳日又分为24真太阳时。这个时间系统称为真太阳时。 3.2 缩略语 3.2.1 PWM Pulse Width Modulation脉冲宽度调制 3.2.2 LVD Low Voltage Disconnect 欠压断开保护功能 3.2.3 MTBF Mean Time Between Failure 平均无故障时间 3.2.4 PLC Power Line Communication 电力线载波通信 3.2.5 PV Photovoltaic 光伏 3.2.6 PE Protecting earthing 保护接地 4 总则 4.1电力通信站用光伏电源系统应可以稳定、可靠、安全的运行。 4.2电力通信站用光伏电源系统所提供电源供电质量应能满足站内用电负载的要求。 4.3无人值守通信站应具备远程及本地集中监视与控制功能，监视内容建议包括光伏组件及光伏组串工作状态。 4.4对于无人值守通信站，光伏组件方阵的安装应避免遮挡，并应具备一定的防盗、防破坏能力。 5 主要设备技术要求 5.1 光伏组件 5.1.1 外观 5.1.1.1应采用平板型晶体硅光伏组件。 5.1.1.2 光伏组件的外观，应符合GB/T 9535中10.1的规定。 5.1.2 电气性能 5.1.2.1 额定功率 光伏组件的额定输出功率应在额定电压（见GB/T 6495.3-1996的附录A）下进行测量。组件实际输出功率的负偏差不能超过-3%。 5.1.2.2 绝缘性能 光伏组件的绝缘性能，应符合GB/T 9535中10.3的规定。 5.1.2.3 转换效率 5.1.2.3.1光伏组件的转换效率应不小于13.5% 5.1.2.3.2转换效率应按以下公式计算： 5.1.3 结构要求 光伏组件的结构，应符合GB/T 20047.1的规定。 5.1.4 环境温度 -40℃～＋85℃ 5.1.5 监测功能 对于无人值守站，宜针对单块组件提供模块化的在线监测功能。 5.1.6 环境试验要求 光伏组件应满足下列实验的规定。 5.1.6.1 室外曝露试验 5.1.6.1.1光伏组件的室外暴露试验方法，应按GB/T 9535中10.8的规定执行。 5.1.6.1.2试验后的光伏组件，应符合GB/T 9535中10.8.5的规定。 5.1.6.2 热斑耐久试验 5.1.6.2.1光伏组件的热斑耐久试验方法，应按GB/T 9535中10.9的规定执行。 5.1.6.2.2试验后的光伏组件，应符合GB/T 9535中10.9.7的规定。 5.1.6.3 紫外线试验 光伏组件的紫外线试验方法，应按GB/T 9535中10.10的规定执行。 5.1.6.4 热循环试验 光伏组件的热循环试验方法，应按GB/T 9535中10.11的规定执行。 5.1.6.5 湿-冷试验 光伏组件的湿-冷试验方法，应按GB/T 9535中10.12的规定执行。 5.1.6.6 湿-热试验 光伏组件的湿-热试验方法，应按GB/T 9535中10.13的规定执行。 5.1.6.7 引线端强度试验 光伏组件的引线端强度试验方法，应按GB/T 9535中10.14的规定执行。 5.1.6.8 扭曲试验 光伏组件的扭曲试验方法，应按GB/T 9535中10.15的规定执行。 5.1.6.9 机械载荷试验 光伏组件的机械载荷试验方法，应按GB/T 9535中10.16的规定执行。 5.1.6.10 冰雹试验 光伏组件的冰雹试验方法，应按GB/T 9535中10.17的规定执行。 5.1.6.11 低辐照度下的性能 光伏组件的低辐照度下的性能，应符合GB/T 9535中10. 7的规定。 5.1.7 薄膜光伏组件 薄膜光伏组件的技术要求和试验方法，应按GB/T 18911的规定执行。 5.1.8 支架 5.1.8.1 外观 应表面平整，无毛刺； 热浸镀锌镀层均匀，无漏镀；螺栓孔处无残渣。 5.1.8.2 材质 对于一般支架材料常用的角钢、槽钢等材质，机械性能应符合GB/T 700、GB/T 1591 的规定。对一些特殊材料宜视具体要求进行选择。 5.1.8.3支架的结构性能 支架的结构设计，应符合GB 50009和 GB 50017的规定。 5.1.8.4表面防腐处理 对户外使用的支架或其它结构件材料均要求热浸镀锌，按GB/T 13912的规定执行； 对户内设备或材料，应按户内相应防腐处理相关标准执行；对沿海有盐雾的地区，应采用铅合金支架阳极钝化防腐处理。 5.1.8.5螺栓、螺母的要求 作为紧固联接件，要求保证联接强度（有时要求紧密性）。通常采用六角头螺栓、螺母，机械强度参照粗制（GB5-76）和螺母粗制（GB41-76）等标准。螺栓、螺母表面均应采用达克罗防腐处理。对于一些特殊要求可以采用防盗螺栓和螺母；对于沿海有盐雾腐蚀严重地区，应采用不锈材质螺栓、螺母。 5.1.8.6支架与基础的联接 a） 地面或屋面安装方式： 如果采用槽钢，基础槽钢与地脚螺栓应采用双螺母紧固，地脚螺栓尺寸≥M16，并且要求地脚螺栓与混凝土基础钢筋焊接牢固。 如果不采用槽钢，支架的地脚应与基础内的预埋件直接进行牢固焊接。 b） 架空平台安装方式： 要求方阵支架基础槽钢与紧固件有牢固的连接。 5.2 蓄电池技术要求 5.2.1 类型 蓄电池应选用适合光伏电源系统充放电特性的类型。宜采用铅酸蓄电池、锂电池等。 5.2.2 外观 蓄电池外观应无漏液、裂纹、污迹及变形；标识应清晰。 5.2.3 结构 5.2.3.1 蓄电池的正、负极端子应有明显标志，且便于连接。 5.2.3.2 铅酸蓄电池应符合GB/T 19638.2中6.1.7 的规定，锂电池应符合SJ/T 11169中4.1 的规定。 5.2.3.3 其他类型蓄电池的结构要求，应符合我国有关国家标准的规定。 5.2.4 容量性能 5.2.4.1铅酸蓄电池的容量，应满足GB/T 22473中5.2的要求。 5.2.4.2 其他类型蓄电池的容量性能要求，应符合我国有关国家标准的规定。 5.2.5 蓄电池架 5.2.5.1蓄电池架的材质、规格、尺寸、承重应满足安装蓄电池的要求。 5.2.5.2 对于要求抗震设防的通信站，蓄电池架应为抗震架，且与地面牢固连接。对于地震设计烈度为8度及以上的站点，还应与房屋柱体连接。 5.3 系统控制器 5.3.1 一般要求 5.3.1.1系统控制器的额定电压等级应为-48Vdc，正极接地。 5.3.1.2根据控制方式，系统控制器可以分为以下三种类型： a） 逐级投入式：充放电