戶用光伏并網發(fā)電系統(tǒng) 第2-4部分：設計規(guī)范 電氣安全設計-編制說明

一、工作簡況1、任務來源根據工業(yè)和信息化部于2021年6月25日印發(fā)的《工業(yè)和信息化部辦公廳關于印發(fā)2021年第二批行業(yè)標準制修訂和外文版項目計劃的通知》的相關要求，《戶用光伏并網發(fā)電系統(tǒng)第2-4部分：設計規(guī)范電氣安全設計》(計劃號：2021-0613T-SJ)由浙江正泰安能電力系統(tǒng)工程有限公司牽頭起草，由全國太陽光伏能源系統(tǒng)標準化技術委員會（SAC/TC90）歸口管理，項目制定周期為24個月。2、協(xié)作單位及任務分工本標準負責起草單位為浙江正泰安能電力系統(tǒng)工程有限公司，共同負責起草單位為：江蘇天合智慧分布式能源有限公司、北京鑒衡認證中心有限公司、深圳創(chuàng)維光伏科技有限公司、永臻科技（常州）有限公司、陽光電源股份有限公司、陽光電源股份有限公司、錦浪科技股份有限公司、施耐德電氣（中國）有限公司、中國電子技術標準化研究院等多家單位。各單位任務分工情況如下表所示：序號單位名稱任務分工浙江正泰安能電力系統(tǒng)工程有限公司標準整體策劃，標準的申報、編寫，組織相關方參與標準編制。江蘇天合智慧分布式能源有限公司參與編制，提出較多的專業(yè)建議項。北京鑒衡認證中心有限公司參與編制，提出較多的專業(yè)建議項。深圳創(chuàng)維光伏科技有限公司參與編制，提出較多的專業(yè)建議項。永臻科技（常州）有限公司參與編制，提出較多的專業(yè)建議項。陽光電源股份有限公司參與編制，提出較多的專業(yè)建議項。錦浪科技股份有限公司參與編制，提出較多的專業(yè)建議項。施耐德電氣（中國）有限公司參與編制，提出較多的專業(yè)建議項。杭州禾邁電力電子技術有限公司參與編制，提出較多的專業(yè)建議項。中國電子技術標準化研究院參與標準編制，并協(xié)調各方意見討論決策。3、主要工作過程標準計劃下達后，全國太陽光伏系統(tǒng)能源標準化技術委員會組織成立了標準編制組，并組織牽頭單位編寫了標準編制工作計劃。本標準草案在團體標準T/CPIA0011.204—2019《戶用光伏并網發(fā)電系統(tǒng)第2-4部分：設計規(guī)范電氣安全設計》的基礎上，圍繞戶用光伏行業(yè)的發(fā)展和變化，對標準草案進一步完善和補充。2022年3月16日：標準編制組召開啟動會暨第一次討論會，來自來自天合光能、中國電子技術標準化研究院、正泰安能、北京鑒衡、阿特斯、UL、錦浪科技、陽光電源、凱盛科技等編制組及光伏行業(yè)的20家企事業(yè)單位50余名專家代表參加了會議。會議就《戶用光伏并網發(fā)電系統(tǒng)第2-4部分：設計規(guī)范電氣安全設計》標準草案展開了討論，就適用范圍、標準內容之間的協(xié)調性以及部分關鍵技術要求等進行了深入探討，并提出相關建議。會議確定了標準技術內容、任務分配與修改方向。2022年3月至7月，標準編制組開展該行業(yè)標準草案的編制以及編制組內征求意見的工作。2022年8月,編制組完成對標準草案的修改，形成征求意見稿。二、標準編制原則和確定主要內容的論據及解決的主要問題1、編制原則本標準以戶用光伏產業(yè)技術水平、質量和安全要求及行業(yè)上下游相關方需求為依據，以科學性、合理性和可行性為原則。本標準按照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)則進行編寫。2、確定主要內容的依據標準起草工作組以浙江正泰安能電力系統(tǒng)工程有限公司的調研結果為基礎，按照中華人民共和國電子標準制訂框架要求進行標準編制。本標準參考了T/CPIA0011.204—2019《戶用光伏并網發(fā)電系統(tǒng)第2-4部分：設計規(guī)范電氣安全設計》的相關技術指標，并結合相關規(guī)范性引用文件對核心技術指標進行了增加和修改：考慮到現(xiàn)行業(yè)內380V電壓等級單點接入容量的通用性情況，將“范圍”中“380V電壓等級單點接入容量不宜超過50kW”修訂為“380V電壓等級單點接入容量不宜超過400kW”，并在不適用范圍中增加了BIPV光伏系統(tǒng)和雙面組件光伏發(fā)電系統(tǒng)，確保了標準適用范圍的合理性。將原標準的附錄C“光伏方陣電氣圖示例”移動至第4章“一般電氣結構”中，因單一示例圖作為一條附錄來說較為不適用，該結構修訂可增加標準閱讀的便利性?？紤]到系統(tǒng)中交流側的電氣裝置也存在過電流保護要求，故在原5.6“過電流保護”中增加了“交流側過電流保護”的條款要求，確保交流側電氣裝置運行時的安全性?？紤]到光伏系統(tǒng)的接地電阻在不同條件下的數(shù)值要求不同，故在原5.7.2“防雷接地連接”的“接地電阻應不大于4Ω”的基礎上，參考國家標準GB50057，將系統(tǒng)的防雷接地電阻的上限由4Ω提升到了10Ω，并增加了逆變器和電氣箱/柜的接地電阻數(shù)值、防雷接地和電氣接地共用接地極時的接地電阻數(shù)值、組件方陣金屬部件見等電位連接的接觸電阻數(shù)值以及針對高土壤電阻率地區(qū)的接地處理措施等?？紤]到需針對系統(tǒng)中直流側最大系統(tǒng)電壓設置電弧保護措施，以確保系統(tǒng)整體的安全性，故在原標準第5章中增加了“電弧故障保護”的條款要求。考慮到系統(tǒng)中的保護裝置在檢測到故障并進行相關動作的準確度，故在原標準第5章中增加了“保護裝置要求”的條款要求，增設了保護裝置應對特定的故障進行相關的動作，并細化了保護裝置的過流分段能力要求和動作時間的2精確度。考慮到需針對系統(tǒng)中不同類型的故障和結構設置保護措施，以確保系統(tǒng)整體的安全性，故在原標準第5章中增加了“保護方式”的條款要求，對“隔離”、“短路”、“開關”和“逆變器工作狀態(tài)”等進行了保護方式的增添?？紤]到針對組件進行運行和維護通道的安全性問題，故在原標準第5章中增加了“運維安全通道及防滑雪措施”的條款要求，確保了運維工作的安全性。考慮到針對組件及整個系統(tǒng)在應對火災風險時的保障措施，故在原標準第5章中增加了“防火要求”的條款要求，針對建筑的耐火等級、火災危險性、使用功能和安全疏散等因素進行了具體要求?？紤]到光伏發(fā)電系統(tǒng)并網運行時，電網公共連接點的諧波電壓畸變率以及向電網公共連接點注入的諧波電流等發(fā)生的可能性，故在原標準第5章中增加了“電能質量”的條款要求，確保了并網系統(tǒng)運行后的有效性。考慮到光伏發(fā)電系統(tǒng)交流側的電氣裝置看能存在的過電壓情況，故在原標準第5章中增加了“系統(tǒng)過電壓保護”的條款要求，參考了國家標準GB/T?50064和GB/T?50065，對過電壓保護的相關要求進行了增設。3、編制過程中解決的主要問題無。三、主要試驗（或驗證）情況分析本標準中不涉及相關試驗方法或檢驗規(guī)則。四、知識產權情況說明本標準技術內容未涉及專利。五、產業(yè)化情況、推廣應用論證和預期達到的經濟效果被修訂的團體標準發(fā)布后取得了顯著的實施效益。從經濟效益看，至2020年，全省光伏發(fā)電總裝機規(guī)模800萬千瓦以上，其中，戶用光伏100萬戶以上。重點工程：百萬家庭屋頂光伏工程，全省建成戶用光伏100萬戶以上，總裝機容量300萬千瓦左右；光伏先進技術應用工程：全省建設10個以上包含光伏發(fā)電的多能互補、“互聯(lián)網+”智慧能源以及微電網等示范項目；光伏發(fā)電應用示范區(qū)工程：全省建成30個500戶以上家庭屋頂光伏應用示范鎮(zhèn)，100個200戶以上戶用光伏應用示范村。從社會效益看，國家整體政策傾向是支持分布式光伏電站的發(fā)展，尤其民用光伏電站規(guī)模會在短時間內快速擴大，以浙江省百萬屋頂為例，截止2022年，僅浙江省完成百萬戶居民電站的建設，結合國家居民扶貧電站的建設，預計到2022年，保守估計民用光伏電站規(guī)模約為500萬戶左右，按每戶3萬元測算，市場規(guī)模約1500億元。從生態(tài)效益看，根據該標準的技術要求，不足20平米的房屋頂可以鋪設18塊正泰的光伏板，每年可為家庭提供約4700度電。生產綠色電力的同時，還可節(jié)能減排，每年可節(jié)約1.88噸標準煤，減排4.68噸二氧化碳，助力實現(xiàn)碳達峰、碳中和。六、采用國際標準和國外先進標準情況未發(fā)現(xiàn)與本標準對應的國際標準或國外先進標準，本標準未采用國際標準或國外先進標準。七、與現(xiàn)行相關法律、法規(guī)、規(guī)章及相關標準的協(xié)調性本標準符合國家有關法律、法規(guī)、規(guī)章的要求，與制定中的行業(yè)標準《戶用光伏并網發(fā)電系統(tǒng)第1部分：現(xiàn)場勘察與安裝場地評估》《戶用光伏并網發(fā)電系統(tǒng)第2-1部分：設計規(guī)范一般要求》《戶用光伏并網發(fā)電系統(tǒng)第2-2部分：設計規(guī)范方陣設計》《戶用光伏并網發(fā)電系統(tǒng)第2-3部分：設計規(guī)范結構設計》《戶用光伏并網發(fā)電系統(tǒng)第3部分：安裝與調試規(guī)范》《戶用光伏并網發(fā)電系統(tǒng)第4部分：驗收規(guī)范》《戶用光伏并網發(fā)電系統(tǒng)第5部分：運行和維護規(guī)范》《戶用光伏并網發(fā)電系統(tǒng)第6部分：發(fā)電性能評估方法》協(xié)調配套。八、重大分歧意見的處理經過和依據無重大分歧意見。九、標準性質的建議建議為推薦性電子行業(yè)標準實施。十、貫徹標準的要求和措施建議建議標準實施后組織標準宣貫，以使戶用光伏各相關方了解標準內容，促進標準順利實施，為我國光伏產業(yè)高質量發(fā)展發(fā)揮實際作用。