戶用光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng) 第2-2部分：設計規(guī)范 方陣設計（征求意見稿）

ICS27.160

CCSF12

SJ

中華人民共和國電子行業(yè)標準

SJ/TXXXX—202X

戶用光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)第2-2部分：設計

規(guī)范方陣設計

Residentialgird-connectedphotovoltaicsystem-Part2-2:Designspecifications-PV

array

（征求意見稿）

2022年8月26日

在提交反饋意見時，請將您知道的相關專利連同支持性文件一并附上。

草案版次選擇

XXXX-XX-XX發(fā)布XXXX-XX-XX實施

中華人民共和國工業(yè)和信息化部發(fā)布

在提交反饋意見時，請將您知道的相關專利連同支持性文件一并附上。

SJ/TXXXX—202X

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)定

起草。

本文件是SJ/TXXXX《戶用光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)》的第2-2部分。SJ/TXXX已經(jīng)發(fā)布了以下部分：

——第1部分：現(xiàn)場勘查與安裝場地評估

——第2-1部分：設計規(guī)范一般要求

——第2-2部分：設計規(guī)范方陣設計

——第2-3部分：設計規(guī)范結構設計

——第2-4部分：設計規(guī)范電氣安全設計

——第2-5部分：設計規(guī)范系統(tǒng)接入設計

——第3部分：安裝與調試規(guī)范

——第4部分：驗收規(guī)范

——第5部分：運行和維護規(guī)范

——第6部分：發(fā)電性能評估方法

請注意本文件的某些內容可能涉及專利，本文件的發(fā)布機構不承擔識別這些專利的責任。

本文件由全國太陽光伏能源系統(tǒng)標準化技術委員會提出并歸口管理。

本文件起草單位：江蘇天合智慧分布式能源有限公司、浙江正泰安能電力系統(tǒng)工程有限公司、東方

日升新能源股份有限公司、阿特斯陽光電力有限公司、陽光新能源開發(fā)股份有限公司、通威太陽能(合

肥)有限公司、蘇州鼎威新能源有限公司、中國電子技術標準化研究院。

本文件主要起草人：

2

SJ/TXXXX—202X

戶用光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)第2-2部分：設計規(guī)范方陣設計

1范圍

本文件規(guī)定了戶用光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的方陣傾角設計、方陣間距設計、方陣排布設計及方陣組串設

計等內容。

本文件適用于在居民固定建筑物、構筑物及附屬場所建設的以220V或380V電壓等級接入用戶側電

網(wǎng)或公共電網(wǎng)的戶用光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，其中220V電壓等級單點接入容量不宜超過8kW，380V電壓等級

單點接入容量不宜超過400kW。本文件不適用于帶儲能的光伏系統(tǒng)、聚光光伏系統(tǒng)和BIPV系統(tǒng)。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T2297太陽光伏能源系統(tǒng)術語

T/CPIA0011.201-2019戶用光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)第2-1部分：設計規(guī)范一般要求

3術語和定義

GB/T2297界定的以及下列術語和定義適用于本文件。

光伏方陣PVarray

將若干光伏組件在機械和電氣上按一定方式組裝在一起并且有固定的支撐結構而構成的直流發(fā)電

單元稱為光伏方陣，又稱光伏陣列。

真太陽時truesolartime

以太陽時角作標準的計時系統(tǒng)。

4基本要求

戶用光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)方陣設計應滿足T/CPIA0011.201-2019的相關要求。

5光伏方陣設計

安裝方式設計

光伏方陣根據(jù)不同安裝地點采用不同安裝方式；對于斜屋面宜采用順應屋面坡度布置；對于地面

和平屋面宜采用一定傾角的安裝方式。

方陣傾角設計

5.2.1光伏方陣宜按全年發(fā)電量最高的原則選擇最佳傾角安裝，光伏方陣應結合太陽輻照度、風速、雨

水、積雪等氣候條件及建筑朝向、屋頂結構等因素進行設計。

5.2.2最佳傾角參見附錄A。

1

SJ/TXXXX—202X

方陣間距設計

5.3.1平屋面南北方向光伏方陣間距按公式（1）~（3）進行計算：

圖1平屋面方陣間距示意圖

D=D1+D2=（L×cosZ）+（L×sinZ）×cos（β-r）/tan.............................（1）

D1=L×cosZ...................................（2）

D2=cos（β-r）×L’，L’=H/tan，H=L×sinZ..................（3）

式中：

D——光伏方陣南北方向前后排間距；

L——光伏方陣縱向長度；

Z——光伏方陣向南傾角；

H——光伏方陣垂直高度；

L'——太陽射線在地面上的投影；

β——太陽方位角cosβ=(sinφsinα-sinδ)/(cosαcosφ)正南為零，東向為正，西向為負

r——方陣方位角正南為零，東向為正，西向為負；

α——太陽高度角sin=sinφ·sin+cosφ·cos·cos；

φ——當?shù)鼐暥龋?/p>

ω——太陽時角正午為零，上午為負，下午為正；

2

SJ/TXXXX—202X

δ——太陽赤緯角δ=23.45sin[360×(284+N)/365]（Cooper方程）式中N代表從1月1日算起

的天數(shù)。

5.3.2斜屋面南北方向光伏方陣間距按公式（4）~（7）進行計算：

圖2斜屋面方陣間距示意圖

D1=L’×cosZ（與平地一致無變化）.......................（4）

D2=cosβ×L，L=h1/tan.............................（5）

H=L’×sinZ=h1+h2h1=H-h2.........................（6）

D=D1+D2=（L’×cosZ）+（L’×sinZ-h2）×cosβ/tan..............（7）

式中:

Β——太陽方位角；

——太陽高度角；

L——太陽射線在地面上的投影；

h1——前后光伏方陣相對高度；

h2——前后排地面高度差；

H——前排方陣垂直高度；

L’——光伏方陣縱向寬度；

Z——光伏方陣傾角。

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SJ/TXXXX—202X

方陣排布設計

5.4.1應根據(jù)建筑物的實際條件，選擇光伏方陣安裝位置及光伏發(fā)電系統(tǒng)類型。

5.4.2固定式布置的光伏方陣安裝方位角宜采用正南方向。

5.4.3光伏方陣各排、列的布置間距宜滿足5.3方陣間距設計。

5.4.4光伏方陣中，應根據(jù)實際情況，預留滿足光伏發(fā)電系統(tǒng)的日常維護、檢修、清洗、設備更換等要

求的運維通道，同時多雪地區(qū)宜方便人工融雪、清雪，不宜對其它建筑、設備采光造成影響。

5.4.5光伏方陣組件與屋面之間的垂直距離應滿足安裝、通風和散熱的要求。

5.4.6光伏方陣組件排布在建筑中的位置應滿足其所在部位的建筑防水、排水和保溫隔熱等要求。

5.4.7光伏方陣組件間距宜不小于5mm。

5.4.8光伏方陣排布應遠離易燃易爆、高溫發(fā)熱、腐蝕性物質等。

5.4.9地面光伏方陣組件的最低點距地面的距離不宜低于300mm，并應考慮以下因素：

a)當?shù)氐淖畲蠓e雪深度；

b)當?shù)氐暮樗唬?/p>

c)植被高度。

方陣組串設計

5.5.1同一組串中的各光伏組件的電性能參數(shù)應在偏差范圍內。

5.5.2同一組串內組件的方位朝向、安裝傾角應保持一致；同一路MPPT下，不同組串的組件類型、組

件數(shù)量、方位朝向、安裝傾角應保持一致。

5.5.3方陣組串的最大功率工作電壓變化范圍應在逆變器的最大功率跟蹤電壓范圍內。

5.5.4方陣組串最大開路電壓應不高于逆變器最大輸入電壓限值。

5.5.5方陣組串的串聯(lián)數(shù)量應按公式（8）和（9）計算，選定的組件串聯(lián)數(shù)量（N取整數(shù)）應同時滿足

公式（8）和（9）計算的結果。

V

Ndcmax................................................................................（8）

Voc[1+(t?25)Kv]

VV

mpptminmpptmax（9）

,N...............................................

Vpm[1+(t?25)Kv]Vpm[1+(t?25)Kv]

式中：

Kv——光伏組件的開路電壓溫度系數(shù)；

N——光伏組件的串聯(lián)數(shù)量（上限向下取整，下限向上取整）；

t——光伏組件工作條件下的極限低溫，單位為攝氏度（℃）；

t′——光伏組件工作條件下的極限高溫，單位為攝氏度（℃）；

Vdcmax——逆變器允許的最大直流輸入電壓，單位為伏特（V）；

Vmpptmin——逆變器MPPT電壓最小值，單位為伏特（V）；

Vmpptmax——逆變器MPPT電壓最大值，單位為伏特（V）；

Voc——光伏組件的開路電壓，單位為伏特（V）；

Vpm——光伏組件的工作電壓，單位為伏特（V）。

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SJ/TXXXX—202X

附錄A

（資料性）

光伏方陣最佳傾角參考值

全國各大主要城市光伏方陣最佳傾角參考值如表A.1：

表A.1全國各大主要城市光伏方陣最佳傾角參考值

緯度φ斜面日均輻射量日輻射量獨立系統(tǒng)推薦傾并網(wǎng)系統(tǒng)推薦傾

城市

(°)（kJ/m2）（kJ/m2）角（°）角（°）

哈爾濱45.681583512703φ+3φ-3

長春43.91712713572φ+1φ-3

沈陽41.71656313793φ+1φ-8

北京39.81803515261φ+4φ-7

天津39.11672214356φ+5φ-3

呼爾浩特40.782007516574φ+3φ-3

太原37.781739415061φ+5φ-6

烏魯木齊43.781659414464φ+12φ-3

西寧36.751961716777φ+1φ-1

蘭州36.051584214966φ+8φ-9

銀川38.481961516553φ+2φ-2

西安34.31295212781φ+14φ-5

上海31.171369112760φ+3φ-7

南京321420713099φ+5φ-4

合肥31.851329912525φ+9φ-5

杭州30.231237211668φ+3φ-4

南昌28.671371413094φ+2φ-6

福州26.081245112001φ+4φ-7

濟南36.681599414043φ+6φ-2

鄭州34.721455813332φ+7φ-3

武漢30.631370713201φ+7φ-6

長沙28.21158911377φ+6φ-6

廣州23.131270212110φ+0φ-1

?？?0.031351013835φ+12φ-3

5

SJ/TXXXX—202X

南寧22.821273412515φ+5φ-4

成都30.671030410392φ+2φ-8

貴陽26.581023510327φ+8φ-8

昆明25.021533314194φ+0φ-1

拉薩29.72415121301φ+0φ+2

注：本表引自GB50797《光伏發(fā)電站設計規(guī)范》附錄B。

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SJ/TXXXX—202X

目次

前言............................................................................2

1范圍................................................................................1

2規(guī)范性引用文件......................................................................1

3術語和定義..........................................................................1

4基本要求............................................................................1

5光伏方陣設計........................................................................1

安裝方式設計....................................................................1

方陣傾角設計....................................................................1

方陣間距設計....................................................................2

方陣排布設計....................................................................4

方陣組串設計....................................................................4

附錄A（資料性）光伏方陣最佳傾角參考值...............................................5

I

SJ/TXXXX—202X

戶用光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)第2-2部分：設計規(guī)范方陣設計

1范圍

本文件規(guī)定了戶用光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的方陣傾角設計、方陣間距設計、方陣排布設計及方陣組串設

計等內容。

本文件適用于在居民固定建筑物、構筑物及附屬場所建設的以220V或380V電壓等級接入用戶側電

網(wǎng)或公共電網(wǎng)的戶用光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，其中220V電壓等級單點接入容量不宜超過8kW，380V電壓等級

單點接入容量不宜超過400kW。本文件不適用于帶儲能的光伏系統(tǒng)、聚光光伏系統(tǒng)和BIPV系統(tǒng)。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T2297太陽光伏能源系統(tǒng)術語

T/CPIA0011.201-2019戶用光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)第2-1部分：設計規(guī)范一般要求

3術語和定義

GB/T2297界定的以及下列術語和定義適用于本文件。

光伏方陣PVarray

將若干光伏組件在機械和電氣上按一定方式組裝在一起并且有固定的支撐結構而構成的直流發(fā)電

單元稱為光伏方陣，又稱光伏陣列。

真太陽時truesolartime

以太陽時角作標準的計時系統(tǒng)。

4基本要求

戶用光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)方陣設計應滿足T/CPIA0011.201-2019的相關要求。

5光伏方陣設計

安裝方式設計

光伏方陣根據(jù)不同安裝地點采用不同安裝方式；對于斜屋面宜采用順應屋面坡度布置；對于地面

和平屋面宜采用一定傾角的安裝方式。

方陣傾角設計

5.2.1光伏方陣宜按全年發(fā)電量最高的原則選擇最佳傾角安裝，光伏方陣應結合太陽輻照度、風速、雨

水、積雪等氣候條件及建筑朝向、屋頂結構等因素進行設計。

5.2.2最佳傾角參見附錄A。

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SJ/TXXXX—202X

方陣間距設計

5.3.1平屋面南北方向光伏方陣間距按公式（1）~（3）進行計算：

圖1平屋面方陣間距示意圖

D=D1+D2=（L×cosZ）+（L×sinZ）×cos（β-r）/tan.............................（1）

D1=L×cosZ...................................（2）

D2=cos（β-r）×L’，L’=H/tan，H=L×sinZ.........