光伏建筑系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、招標(biāo)和驗(yàn)收

1、2.1 光伏建筑構(gòu)件最優(yōu)傾角和朝向的確定在光伏系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，光伏板的安形式和安裝角度對光伏板所能接收到的太陽輻射以及光伏系統(tǒng)的發(fā)電能力有很大的影響。光伏板的安裝形式有固定式和自動(dòng)跟蹤式兩種對于固定式光伏系統(tǒng)，一旦安裝完成，光伏板的方位角和傾斜角就無法改變；而安裝了跟蹤裝置的光伏系統(tǒng)可以自動(dòng)跟蹤太陽的方位，使光伏板一直朝向太陽，以接收最大的太陽輻射。由于跟蹤裝置比較復(fù)雜，初投資和維護(hù)成本太高，因此目前光伏系統(tǒng)大多采用固定式安裝。為了充分利用太陽能，必須科學(xué)地設(shè)計(jì)光伏板的方位角與傾斜角。光伏板的方位角是指光伏板所在方陣的垂直面與正南方向的夾角（向東偏設(shè)定為負(fù)角度，向西偏設(shè)定為正角度）。在北半球，光

2、伏板朝向正南方向（即光伏板所在方陣的垂直面與正南方向的夾角為0）時(shí)，光伏板的發(fā)電量最大。傾斜角是指光伏板平面與水平面的夾角。傾斜角對光伏板能接收到的太陽輻射影響很大，因此確定光伏板的最佳傾斜角非常重要。光伏發(fā)電系統(tǒng)最佳傾斜角的考慮因素因系統(tǒng)類型而異。在離網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)中，由于受到蓄電池荷電狀態(tài)等因素的限制，確定最佳傾斜角時(shí)要綜合考慮光伏板平面上太陽輻射的連續(xù)性、均勻性和最大性，而對于并網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)，通常是根據(jù)全年獲得最大太陽輻射量來確定的。2.1.1 關(guān)于最大傾斜角的研究及不足之處光伏建筑一體化系統(tǒng)的效率在很大程度上取決于光伏板的方位角和傾斜角。光伏板偶具備最佳的方位角和傾斜角，才能最大

3、限度地降低遮擋物對其的影響并獲得最多的太陽輻射。以前關(guān)于光伏板最佳傾斜角的研究大多是針對特定區(qū)域進(jìn)行定性和定量的分析。對于太陽能的一般應(yīng)用來說，在北半球的最佳方位是面向正南方向，而最佳傾斜角則為當(dāng)?shù)氐木暥鹊暮瘮?shù)： opt=（） （2-1）式中 opt最佳傾斜角； 當(dāng)?shù)鼐暥?。Duffie和Beckman給出的最佳傾斜角的表達(dá)式為opt=（+15）15，而Lewis則認(rèn)為opt=+8。Asl-Soleimani指出為了在德黑蘭獲得全年最大太陽輻射，并網(wǎng)光伏系統(tǒng)的最佳傾斜角是30，比當(dāng)?shù)氐木暥?5.7要小。Christensen和Barker發(fā)現(xiàn)方位角和傾斜角在一定范圍內(nèi)變化時(shí)，對太陽輻射入射量的影

4、響并不顯著?？v觀以前的研究有許多不足之處：（1）未能考慮逐時(shí)晴空指數(shù)的影響；（2）缺少全面具體的氣象數(shù)據(jù)；（3）在計(jì)算中使用簡化的天空模型。為了提高計(jì)算結(jié)果的精確性，本書在計(jì)算最佳傾角時(shí)引用了各向異性的天空模型并提出了一種新的計(jì)算方法。此方法包含了逐時(shí)晴空指數(shù)對最佳傾斜角的影響，可以用來計(jì)算不同應(yīng)用情況下（全年、季節(jié)和月）的最佳方位角和傾斜角。本節(jié)的主要內(nèi)容包括：（1）在考慮晴空指數(shù)的影響的基礎(chǔ)上，分析光伏板的傾斜角對太陽輻射入射量的影響；（2）分析光伏板在不同應(yīng)用情況下（全年、季節(jié)性和特定月）的最佳傾斜角；（3）分析最佳傾斜角與當(dāng)?shù)鼐暥取⒌孛娣瓷渎屎彤?dāng)?shù)貧庀笄闆r（晴空指數(shù)或大氣透射率）等相關(guān)

5、參數(shù)的關(guān)系。2.1.2 最佳傾斜角的數(shù)學(xué)模型 通常，傾斜面上的總太陽輻射量可以由其所獲得的直射輻射、散射輻射和地面反射輻射來表示，獲得的太陽輻射逐時(shí)值可以表示為： Gtt（i）=Gbt（i）+Gdt（i）+Gr（i） （2-2）式中 Gtt在i時(shí)刻傾斜表面上獲得的總太陽輻射，W/；Gbt傾斜表面上獲得的直射太陽輻射，W/；Gdt傾斜表面上獲得的散射太陽輻射，W/；Gr傾斜表面上獲得的地面反射輻射，W/。對于一個(gè)確定的方位，最佳傾斜角可以通過求解下面的方程得出： ddi=1mGtt（i）opt=0 在此處鍵入公式。 （2-3）式中 m計(jì)算過程中的小時(shí)數(shù)，對于全年的情況m取8760，對于一個(gè)季度m

6、取2160，對于一個(gè)月取720.太陽直射部分Gbt可以表示為： （2-4）式中 Gbh水平面上可以獲得的直射太陽輻射，W/； 入射角，入射到某傾斜表面上的直射輻射和此表面法向方向的夾角，； Z水平面上的入射角，也稱為太陽的天頂角，； Rb形狀因子。在確定入射角的時(shí)候可以利用Duffie和Beckman給出的一系列計(jì)算公式：cos=sincos-sincossincos+coscoscoscos （2-5） cosZ=coscoscos+sinsin （2-6）式中 太陽的赤緯，-23.4523.45； 當(dāng)?shù)氐木暥?，?時(shí)角，上午為負(fù)值，下午為正值。太陽的赤緯可以表示為： （2-7）式中 n全年

7、的第n天，取值范圍是1365。地面反射部分可以表示為： （2-8）式中 Gth水平面上的總太陽輻射，W/； 0地面反射系數(shù)，有雪地面的反射系數(shù)可以定為0.6，而無雪地面的反射系數(shù)可以定為0.2。傾斜表面上的太陽散射部分可以用Reindl模型來計(jì)算： （2-9）式中 Gdh平面上的散射輻射，W/。 （2-10） （2-11）式中 G0大氣層外層所在水平面上獲得的太陽輻射，可以表示為：其中，GSC為太陽常數(shù)，約為1353W/。在上面的計(jì)算過程中，Gbh 和Gdh為已知數(shù)，但是大多數(shù)氣象站只提供水平面上的總太陽輻射值。因此，需要尋找一個(gè)合適的計(jì)算方法將太陽總輻射值分為直射和散射輻射兩部分。利用Org

8、ill和Hollands提出的關(guān)于逐時(shí)散射率Gbh / Gth和晴空指數(shù)kT的分段線性方程，Yike求出了適用于香港地區(qū)的逐時(shí)散射率和晴空指數(shù)的關(guān)系式。2.1.3 全年最佳傾斜角通過研究發(fā)現(xiàn)，不同的方位角對應(yīng)著不同的最佳傾斜角。在北半球常用的典型方位有東面（=-90），東南（=-60，=-45，=-30），南面（=-0），西南（=30，=45，=60），西面（=90）。圖2-1給出了不同方位角對應(yīng)的香港地區(qū)全年最佳傾斜角和可以獲得的最大太陽輻射值。圖2-1 全年最大太陽輻射值和最佳傾斜角由圖2-1可以看出，對于面向南面的光伏板，獲得全年最大太陽輻射對應(yīng)的最佳傾斜角為20，即（-2.5）。與水平

9、放置的光伏板相比，位于最佳傾斜角的光伏板可以多產(chǎn)生約4.1%的電能。對于光伏建筑一體化系統(tǒng)，光伏板的傾斜角一般根據(jù)建筑壁面的形狀和建筑師的設(shè)計(jì)來確定。因此分析方位角和傾斜角對光伏建筑一體化系統(tǒng)全年發(fā)電量的影響尤為重要，其關(guān)系如圖2-2所示。圖2-2 傾斜角對全年太陽輻射的影響（曲線從上至下的方位角依次為=0，=-30，=-45，=-60，=-90）圖2-2表明除去面向東面的布置情況，當(dāng)傾斜角超過40時(shí)可以獲得的全年太陽輻射顯著降低。如果光伏板為了與建筑壁面的設(shè)計(jì)一致而不得不垂直放置時(shí)，可以獲得的全年總太陽輻射為598.2kWh/（=-90），與可以獲得的最大太陽輻射1316.1kWh/相比，降

10、低了約54.6%。2.1.4 季節(jié)性以及每月的最佳傾斜角系統(tǒng)的可靠性是離網(wǎng)型光伏系統(tǒng)一個(gè)非常重要的因素。對于大多數(shù)地區(qū)來說，相對于夏季，冬季的太陽輻射一般較低。因此，冬季應(yīng)該作為離網(wǎng)型光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基準(zhǔn)點(diǎn)。通過計(jì)算可以得出冬季（12月，1月和2月）的最佳傾斜角。在香港地區(qū)，冬季可以獲得最大太陽輻射對應(yīng)的方位是面向南面，相應(yīng)的傾斜角為41，即（+18.5）。在此情況下計(jì)算得出的太陽輻射與全年可以獲得的最大太陽輻射相比，降低了約4.3%。如果光伏板的傾斜角可以每月進(jìn)行調(diào)整或者光伏板只在特定的月份使用，則光伏板所適用的傾斜角是不同的。對香港地區(qū)來說，最佳傾斜角的最大值出現(xiàn)在12月份，可以達(dá)到46；而

11、在5月、6月和7月，最佳傾斜角則較小。2.1.5 不同晴空指數(shù)下的最佳傾斜角大氣層外層所在水平面上獲得的太陽輻射值G0和晴空指數(shù)kT共同決定了光伏板可以獲得的太陽輻射。在香港地區(qū)，春季的晴空指數(shù)很小，導(dǎo)致春季的月均太陽輻射量較低。例如在1989年，香港地區(qū)4月份的平均晴空指數(shù)只有0.24，而10月份則可以高達(dá)0.48，全年平均晴空指數(shù)約為0.39。如果假定香港地區(qū)全年的晴空指數(shù)是定值，則面向南面布置的光伏板的最佳傾斜角隨著晴空指數(shù)的增加而變大，其具體情況如圖2-3所示。當(dāng)全年的晴空系數(shù)為0.4時(shí)，全年最佳傾斜角為14，即（-8.5）；當(dāng)全年的晴空系數(shù)為0.6時(shí)，全年最佳傾斜角為22，即（-0.

12、5）；當(dāng)全年的晴空系數(shù)為1.0時(shí)，全年最佳傾斜角為26，即（+3.5）。圖2-3 不同晴空指數(shù)下南面方向的光伏板對應(yīng)的全年最佳傾斜角2.2 水平面傾斜光伏陣列最小間距的確定光伏發(fā)電系統(tǒng)中，如果光伏組件采用陣列式布置，前排電池的遮擋會(huì)在后排電池上產(chǎn)生系統(tǒng)陰影。由于光伏電池具有二極管特性，部分電池在受到遮擋時(shí)就如同工作于反向電流下的二極管一樣。一方面，某些功率將在光伏組件陣列內(nèi)部被損耗掉，從而減弱整個(gè)系統(tǒng)的有效輸出效率；另一方面，所損耗的功率還會(huì)導(dǎo)致太陽能電池發(fā)熱，降低電池組件的壽命。因此，有必要確定光伏陣列的最小間距，以確保系統(tǒng)正常有效地運(yùn)行2.2.1 陰影對光伏系統(tǒng)的影響在光伏系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，可

13、能出現(xiàn)的陰影可分為隨機(jī)陰影和系統(tǒng)陰影兩種。隨機(jī)陰影產(chǎn)生的原因、時(shí)間和部位都不確定。如果陰影持續(xù)時(shí)間很短，雖不會(huì)對太陽能電池板的輸出功率產(chǎn)生明顯的影響，但在蓄電池浮充工作狀態(tài)下，控制系統(tǒng)有可能因?yàn)楣β实耐蛔兌a(chǎn)生誤動(dòng)作，造成體統(tǒng)運(yùn)行的不可靠。而系統(tǒng)陰影是由于周圍比較固定的建筑、樹木以及建筑本身的女兒墻、冷卻塔、樓梯間、水箱等遮擋而造成的。采用陣列式布置的光伏系統(tǒng)，其前排電池可能在后排電池上產(chǎn)生的陰影也屬于系統(tǒng)陰影。處于陰影范圍的電池不能接收直射輻射，但可以接收散射輻射，雖然散射輻射也可以使電池工作，但兩類輻射的強(qiáng)度差異仍然會(huì)造成輸出功率的明顯不同。消除隨機(jī)陰影的影響主要依靠光伏系統(tǒng)的監(jiān)控子系統(tǒng)。

14、對于系統(tǒng)陰影，則應(yīng)注意回避在一定直射輻射強(qiáng)度之上時(shí)諸遮擋物的陰影區(qū)。對于陣列式的光伏系統(tǒng)，各光伏陣列間采用合理的最下間距可以消除其造成的系統(tǒng)陰影的影響。2.2.2 光伏陣列最小間距的確定為了避免光伏陣列之間的相互遮擋而影響其發(fā)電效率，兩組光伏陣列間的距離（d）與該陣列的寬度（a）有如下的關(guān)系（見圖2-4）：圖2-4 光伏電池板安裝間距示意圖d/a=cos+sin/tan （2-12）式中 前一排光伏陣列的遮擋角度，等于冬至日太陽正午時(shí)的方位角，計(jì)算式如下：=90- （2-13）式中 陣列的傾斜角度，； 當(dāng)?shù)鼐暥?，?黃道面角度，23.5。由式（2-12）和式（2-13）可以得到光伏陣列隨地理緯

15、度的變化關(guān)系，如圖2-5所示?？梢钥闯?，隨著緯度的增加，前后兩排光伏陣列間的距離也應(yīng)不斷增大，直到達(dá)到北極圈附近時(shí)，距離應(yīng)增加到無限大。實(shí)際工程中，因?yàn)橐紤]到便于光伏陣列和電氣裝置的安裝、維護(hù)，以及工作人員的操作，每排光伏陣列占用的面積應(yīng)該比計(jì)算的稍大一些。圖2-5 地理緯度與光伏陣列間距的變化關(guān)系圖2.4 光伏建筑工程驗(yàn)收對于光伏建筑工程，為確保設(shè)備使用安全，系統(tǒng)正常有效運(yùn)行，必須進(jìn)行專門的工程驗(yàn)收和定期檢查，以提高系統(tǒng)的性能參數(shù)，延長使用壽命。民用建筑太陽能光伏系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)規(guī)范的報(bào)批稿中指出建筑工程驗(yàn)收時(shí)應(yīng)對光伏系統(tǒng)工程進(jìn)行專項(xiàng)驗(yàn)收。并且在光伏系統(tǒng)工程驗(yàn)收前，應(yīng)在安裝施工過程中完成以下隱

16、蔽項(xiàng)目的現(xiàn)場驗(yàn)收：（1）預(yù)埋件或后置螺栓/錨栓連接件；（2）基座、支架、光伏組件四周與主體結(jié)構(gòu)的連接節(jié)點(diǎn)；（3）基座、支架、光伏組件四周與主體維護(hù)結(jié)構(gòu)之間的建筑做法；（4）系統(tǒng)防雷與接地保護(hù)的連接節(jié)點(diǎn)；（5）隱蔽安裝的電氣管線工程。除此以外，光伏系統(tǒng)工程驗(yàn)收應(yīng)根據(jù)其施工安裝特點(diǎn)進(jìn)行分項(xiàng)工程驗(yàn)收和竣工驗(yàn)收。所有驗(yàn)收應(yīng)做好記錄，簽署文件，立卷歸檔。2.4.1 分項(xiàng)工程驗(yàn)收分項(xiàng)工程驗(yàn)收應(yīng)根據(jù)工程施工特點(diǎn)分期進(jìn)行。而對于某些影響工程安全和系統(tǒng)性能的工序，則必須在本工序驗(yàn)收合格后才能進(jìn)行下一道工序的施工。這些工序至少應(yīng)通過以下階段性驗(yàn)收：（1）在屋面光伏系統(tǒng)工程施工前，進(jìn)行屋面防水工程的驗(yàn)收；（2）在光

17、伏組件或方陣支架就位前，進(jìn)行基座、支架和框架的驗(yàn)收；（3）在建筑管道井封口前，進(jìn)行相關(guān)預(yù)留管線的驗(yàn)收；（4）光伏系統(tǒng)電氣預(yù)留管線的驗(yàn)收；（5）在隱蔽工程開展前，進(jìn)行施工質(zhì)量驗(yàn)收；（6）既有建筑增設(shè)或改造光伏系統(tǒng)工程施工前，進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)和建筑電氣安全檢查。2.4.2 竣工驗(yàn)收光伏建筑工程在交付用戶使用前，還應(yīng)進(jìn)行竣工驗(yàn)收。驗(yàn)收的項(xiàng)目除外觀檢查外，還包括對太陽能電池陣列的開路電壓、各部分的絕緣電阻及接地電阻進(jìn)行測量，并記錄觀測結(jié)果和測量結(jié)果作為日后日常檢查、定期檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)異常時(shí)發(fā)現(xiàn)異常時(shí)的參考依據(jù)。推薦的檢查項(xiàng)目如表2-1所示?？⒐を?yàn)收檢查項(xiàng)目 表2-1檢查對象外觀檢查測量試驗(yàn)太陽能光伏陣列表面有

18、無污物、破損；外部布線是否損傷；支架是否腐蝕、生銹；接地線是否損傷，接地端是否松動(dòng)絕緣電阻測量；開路電壓測量（必要時(shí)）接線箱外部是否有腐蝕、生銹；外部布線是否損傷，接線端子是否松動(dòng)；接地線損傷，接地線是否松動(dòng)絕緣電阻測量功率調(diào)節(jié)器（包括逆變器、并網(wǎng)系統(tǒng)保護(hù)裝置、絕緣變壓器）外殼是否腐蝕、生銹；外部布線是否損傷，接線端子是否松動(dòng)；接線段是否損傷，接地端子是否松動(dòng)；工作時(shí)聲音是否正常，有否異味產(chǎn)生；換氣口過濾網(wǎng)（有的場合）是否堵塞；安裝環(huán)境（是否有水、高溫）顯示部分的工作確認(rèn)；絕緣電阻測量；逆變器保護(hù)功能試驗(yàn)接地布線有否損傷接地電阻測量1.外觀檢查（1）太陽能電池組件及太陽能電池陣列太陽能電池組件

19、在運(yùn)輸過程中因某些原因可能被損壞，因此在施工時(shí)應(yīng)進(jìn)行外觀檢查。因?yàn)橐谔柲茈姵亟M件安裝完成后，再進(jìn)行詳細(xì)的外觀檢查會(huì)比較困難，所以需要根據(jù)工程進(jìn)行的狀況，在安裝前或在施工中對電池板可能會(huì)出現(xiàn)的裂紋、缺角、變色等進(jìn)行檢查。此外，對太陽能電池組件表面玻璃的裂紋、劃傷、變形等，以及密封材料外框的損壞、變形等也要進(jìn)行檢查。（2）布線電纜太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)備一旦安裝完成，就長年投入使用，其中的電纜、電線等在工程施工過程中可能會(huì)被劃傷或扭曲等，而導(dǎo)致絕緣層被破壞，絕緣電阻降低。因此，工程安裝結(jié)束后不易檢查的部位，應(yīng)該在施工過程中選擇適當(dāng)時(shí)機(jī)進(jìn)行外觀檢查并記錄。在進(jìn)行電池陣列的導(dǎo)線布設(shè)時(shí)，除了要考慮導(dǎo)電

20、率和絕緣能力外，還應(yīng)遵循下列原則：不得在墻和支架的銳角邊緣布設(shè)電纜，以免切、磨損傷絕緣層引起短路，或切斷導(dǎo)線引起線路；應(yīng)為電纜提供足夠的支撐和固定，防止風(fēng)吹等機(jī)械損傷；布線松緊度要適當(dāng)，過于張緊會(huì)因熱脹冷縮造成斷裂；考慮環(huán)境因素影響，絕緣層應(yīng)能耐受風(fēng)吹、日曬、雨淋、腐蝕；電纜接頭要進(jìn)行特殊處理，防止氧化和解除不良，必要時(shí)鍍錫；同一電路饋線和回線應(yīng)可能絞合在一起。電纜有絕緣電纜和裸電之分。裸電纜通常用于架空導(dǎo)線，如村落集中式光伏發(fā)電站向村莊的輸電線路，其特點(diǎn)是成本低、散熱性能好，但絕緣性能較差。戶內(nèi)則必須使用絕緣電纜。選擇電纜要根據(jù)導(dǎo)線的電流密度來確定其截面積，適當(dāng)?shù)慕孛娣e可以在降低線損和降低電

21、纜成本方面得平衡。導(dǎo)線絕緣材料一般帶有顏色，使用時(shí)應(yīng)加以規(guī)范，如火線、零線和地線顏色要加以區(qū)分。通常光伏陣列到光伏發(fā)電控制器的輸電線路壓降不允許超過5%，輸出支路壓降不超過2%。（3）接地端子逆變器等電氣設(shè)備，在運(yùn)輸過程中由于顛簸會(huì)使接線端子松動(dòng)。此外，工程現(xiàn)場有可能存在虛連接或者為了試驗(yàn)臨時(shí)解除連接等情況。因此施工后，在太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行之前，應(yīng)對電氣設(shè)備、接線箱的電纜接頭等逐一進(jìn)行復(fù)查，確認(rèn)是否連接牢固，并進(jìn)行記錄。還需要確認(rèn)正極（+或P端子）、負(fù)極（或N端子）是否正確連接，直流電路和交流電路是否正常連接。對于這些項(xiàng)目的檢查確認(rèn)要給予重視。（4）蓄電池及其他外圍設(shè)備對蓄電池和其他外圍設(shè)

22、備也需要進(jìn)行上述檢查，同時(shí)根據(jù)設(shè)備供應(yīng)生產(chǎn)廠家推薦的檢查項(xiàng)目和方法進(jìn)行檢驗(yàn)。2.系統(tǒng)運(yùn)行狀況的檢查（1）聲音、振動(dòng)及異味系統(tǒng)運(yùn)行過程中如果出現(xiàn)異常聲音、振動(dòng)、異味，要特別注意。若感到出現(xiàn)異常狀況。對于住宅用太陽能發(fā)電系統(tǒng)，由于安裝測試儀表的情況較少，進(jìn)行系統(tǒng)運(yùn)行狀況檢查比較困難。這種場合下，應(yīng)定期通過電表（剩余電能計(jì)量用）進(jìn)電量檢查。如果發(fā)現(xiàn)兩個(gè)月的電能差值較大，建議由設(shè)備廠家和電氣安全協(xié)會(huì)進(jìn)行檢查。（3）蓄電池及其他外圍設(shè)備與上述檢查一樣，按設(shè)備供應(yīng)商推薦的檢查項(xiàng)目和方法進(jìn)行。3.絕緣電阻的測量為了檢查太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)各部分的絕緣狀況，在判斷是否可以通電前，應(yīng)進(jìn)行絕緣電阻測量。對系統(tǒng)開始運(yùn)

23、行時(shí)、定期檢查時(shí)，特別是出現(xiàn)事故時(shí)，發(fā)現(xiàn)的異常部位實(shí)施測量。運(yùn)行開始時(shí)測量的絕緣電阻值將成為日后判斷絕緣狀況的基礎(chǔ)，因此，要把測試結(jié)果記錄并保存好。由于太陽能電池在白天始終有電壓，測量絕緣電阻時(shí)必須十分注意。太陽能電池陣列的輸出端在很多場合裝有防雷用的放電器等元件，在測量時(shí)，如果有必要應(yīng)把這些元件的接地解除。還有，因?yàn)闇囟?、濕度也?huì)影響絕緣電阻的測量結(jié)果，在測量絕緣電阻時(shí)，應(yīng)把溫度、濕度和電阻值一同記錄。注意，應(yīng)避免在下雨時(shí)和雨剛停后測量。4.絕緣耐壓的測量一般對低壓電路的絕緣，由制造廠在生產(chǎn)過程中慎重研究后制作。另外，由于通過測量絕緣電阻來檢查低壓電路絕緣的情況較多，通常省略在設(shè)置地的絕緣耐

24、壓試驗(yàn)。當(dāng)有必要進(jìn)行絕緣耐壓試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)按照以下要領(lǐng)實(shí)施：（1）太陽能電池陣列電路在與前述的絕緣電阻測量相同的條件下，將標(biāo)準(zhǔn)太陽能電池陣列的開路電壓作為最大使用電壓，檢測時(shí)施加最大使用電壓1.5倍的直流電壓或1倍的交流電壓（不足500V時(shí)按500V計(jì)）10分鐘，確認(rèn)是否發(fā)生絕緣破壞等異常。在太陽能電池的輸出電路上如果接有防雷器件，通常要將其從絕緣試驗(yàn)電路中取下。（2）功率調(diào)節(jié)器電路在與簽署的絕緣電阻測量相同條件下，和太陽能電池陣列電路的絕緣耐壓試驗(yàn)一樣施加試驗(yàn)電壓10分鐘，檢查絕緣等是否被破壞。若在功率調(diào)節(jié)器內(nèi)有浪涌吸收器等接地的元件，應(yīng)按照廠家規(guī)定的方法實(shí)施。5.接地電阻的測量利用接地電阻表測

25、量，檢查接地電阻是否符合電氣設(shè)備技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。6.并網(wǎng)保護(hù)裝置試驗(yàn)在使用繼電器等試驗(yàn)儀檢查繼電器工作特性的同時(shí)，確認(rèn)是否安裝有與電力公司協(xié)商好的保護(hù)裝置。對于具有并網(wǎng)保護(hù)功能的孤島保護(hù)裝置，由于各個(gè)廠家所采用的方式不同，所以，要按照設(shè)備廠家推薦的方法做試驗(yàn)，或直接請?jiān)O(shè)備廠家進(jìn)行試驗(yàn)。7.并網(wǎng)測試并網(wǎng)太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)是將太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)與常規(guī)電網(wǎng)相連，共同承擔(dān)供電任務(wù)。太陽能光伏發(fā)電進(jìn)入大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用的必由之路，就是將太陽能光伏系統(tǒng)接入常規(guī)電網(wǎng)，實(shí)行并網(wǎng)發(fā)電。太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)建成后，必須在當(dāng)?shù)仉娏竟こ處熢趫龅那闆r下，進(jìn)行運(yùn)行測試，以確定太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)達(dá)到電力公司對安全、可靠性和

26、電能質(zhì)量等要求。光伏系統(tǒng)并網(wǎng)技術(shù)要求GB/T 19939-2005規(guī)定了光伏系統(tǒng)的并網(wǎng)方式、電能質(zhì)量、安全與保護(hù)和安裝要求，適用于通過靜態(tài)變換器（逆變器）以低壓方式與電網(wǎng)連接的光伏系統(tǒng)。另外，太陽能光伏系統(tǒng)中壓或高壓方式并網(wǎng)的相關(guān)部分也可參照此標(biāo)準(zhǔn)。此標(biāo)準(zhǔn)對并網(wǎng)電能質(zhì)量以及安全保護(hù)問題都應(yīng)該受到控制，在電壓偏差、頻率、諧波以及功率因數(shù)方面都要滿足實(shí)用要求并符合標(biāo)準(zhǔn)。出現(xiàn)偏離標(biāo)準(zhǔn)的越限情況，系統(tǒng)應(yīng)能夠檢測到這些偏差并將光伏系統(tǒng)與電網(wǎng)安全斷開。8.太陽能光伏系統(tǒng)并網(wǎng)連接的檢查并網(wǎng)測試符合要求以后，便可以將太陽能光伏系統(tǒng)接入當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)。連接完成以后，為確保連接無誤和系統(tǒng)的有效運(yùn)行，還需要進(jìn)行并網(wǎng)連接的

27、檢查。電站并入電網(wǎng)后，一般要進(jìn)行了以下各項(xiàng)檢查：（1）依照系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖紙，對各安裝及連接線路逐一進(jìn)行檢查；（2）檢查警告標(biāo)識、各測量設(shè)備及配電箱的外觀；（3）依據(jù)產(chǎn)品說明對下列設(shè)備進(jìn)行開關(guān)檢查：微型斷路器配電盤中各切斷開關(guān)，各測量儀表的控制開關(guān)；（4）示范反孤島保護(hù)效應(yīng)線路的正常運(yùn)行；（5）電流諧波畸變測試。9.太陽能電池陣列輸出功率的檢查太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)為了達(dá)到規(guī)定的輸出，將多個(gè)太陽能電池組件串聯(lián)、并聯(lián)構(gòu)成太陽能電池陣列。因此在安裝場地專有接線工作場所，要對接線情況進(jìn)行檢查。定期檢查時(shí)，通過檢查太陽能電池陣列的輸出，找出工作異常的太陽能電池模塊和布線中存在的缺陷。（1）開路電壓測量太陽能電池

28、陣列的各組件串列的開路電壓時(shí)，如果開路電壓的不穩(wěn)定，可以檢測出工作異常的組件串列、太陽能電池組件以及斷開的串聯(lián)連接線等故障。例如，太陽能電池陣列的某個(gè)組件串列中例如存在一個(gè)極性接反的太陽能電池組件，那么整個(gè)組件串輸出電壓比接線正確時(shí)的開路電壓低很多。正確接線時(shí)的開路電壓，可根據(jù)說明書或規(guī)格表進(jìn)行確認(rèn)，與測定值比較，即可判斷出極性接錯(cuò)的太陽能電池組件。若日照條件不好，計(jì)算出的開路電壓和說明書中的電壓也會(huì)存在差異，但只要和其他的組件串列的測試結(jié)果進(jìn)行比較，也能判斷出有無接錯(cuò)的太陽能電池組件存在。另外，用同樣的方法，也可以判斷旁路二極管的兩極是否連接正確。測量時(shí)需要注意以下事項(xiàng)：1）清洗太陽能電池陣

29、列的表面；2）各組件串的測量應(yīng)在日照強(qiáng)度穩(wěn)定時(shí)進(jìn)行；3）為了減少日照強(qiáng)度、溫度的變化，測量應(yīng)在晴天的正午時(shí)刻前后一小時(shí)內(nèi)進(jìn)行；4）太陽能電池只要是白天即使在雨天都產(chǎn)生電壓，測量時(shí)要注意安全。（2）短路電流通過測量太陽能電池陣列的短路電流，可以檢查出工作異常的太陽能電池組件。太陽能電池組件的短路電流隨日照強(qiáng)度變化幅度很大，因此測量最好在有穩(wěn)定日照強(qiáng)度的情況下進(jìn)行。如果存在多個(gè)相同電路條件下的組件串列，通過組件串列間的相互比較，從某種程度上也可以判斷出異常的組件。2.5 光伏建筑系統(tǒng)并網(wǎng)技術(shù)要求在城市里建造光伏建筑工程最理想的是應(yīng)用并網(wǎng)技術(shù)，把太陽能發(fā)電系統(tǒng)和當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)并聯(lián)使用，這樣既可節(jié)省蓄電池費(fèi)

30、用，系統(tǒng)運(yùn)行也安全可靠，更不用換電池。但是，光伏系統(tǒng)的并網(wǎng)發(fā)電必須要預(yù)先滿足一定的要求，這里給出了某電網(wǎng)公司（簡稱公司）對并網(wǎng)申請的技術(shù)要點(diǎn)，供參考。2.5.1 規(guī)定概述（1）本文件規(guī)定里可再生能源系統(tǒng)連接380V/220V系統(tǒng)的一般技術(shù)要求。如果客戶擁有多個(gè)以單點(diǎn)耦合方式連接到公用系統(tǒng)的低于200kWp的光伏系統(tǒng)，將會(huì)以整體計(jì)算。（2）如果該光伏系統(tǒng)的生產(chǎn)力或電壓大于（1）中所指，或者有特定連接點(diǎn)和條件，作為個(gè)別情況，將會(huì)由本公司確定額外的要求。（3）在文件中提到的“光伏系統(tǒng)”是指使用逆變器變直流電為交流電的光伏系統(tǒng)。（4）在文件中提到的“共同耦合點(diǎn)”是指公司電網(wǎng)電路中最接近客戶的一點(diǎn)，如果

31、客戶提出新的連接點(diǎn)，可能會(huì)與其他客戶連接同一點(diǎn)。（5）除本文件中的規(guī)定，客戶應(yīng)按照適用的法律、國際標(biāo)準(zhǔn)和其他權(quán)威的業(yè)界指南設(shè)計(jì)、維護(hù)和運(yùn)作其設(shè)備和設(shè)施。（6）為確保操作安全、系統(tǒng)安全和供電質(zhì)量，公司可以修訂、修改文件有關(guān)內(nèi)容或定立條件，客戶須接受并遵守這樣的更改或條件。（7）公司保留豁免行使本文件部分條款的權(quán)利。2.5.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)（1）光伏系統(tǒng)的設(shè)計(jì)必須符合公司電網(wǎng)的連接。每個(gè)光伏系統(tǒng)的具體連接方式將根據(jù)系統(tǒng)的位置和類型，由公司予以個(gè)別考慮。（2）客戶須遵守公司對設(shè)計(jì)中連接到公司的設(shè)備和系統(tǒng)的所有要求。（3）公司保留權(quán)利修改其電網(wǎng)，為預(yù)防可能遇上的技術(shù)問題，若系統(tǒng)更新需要性質(zhì)和要求一致的修改

32、，公司會(huì)事先通知客戶。（4）客戶有責(zé)任保護(hù)其設(shè)備，確保公司的系統(tǒng)中斷、故障、開關(guān)操作或其他干擾都不會(huì)損害客戶的設(shè)備。（5）光伏系統(tǒng)的保護(hù)、控制和同步系統(tǒng)設(shè)計(jì)，應(yīng)提交公司獲審批后才能安裝。（6）未經(jīng)公司核準(zhǔn)，客戶不得改變?nèi)魏坞娏ο到y(tǒng)，也不得變更或增加其光伏系統(tǒng)的生產(chǎn)力?？蛻粜薷牟⒅匦绿峤坏纳暾垟?shù)據(jù)，應(yīng)指出擬定的修改對公司系統(tǒng)運(yùn)行安全性和可靠性可能造成的影響。2.5.3 測試和檢查（1）公司可要求客戶測試其連接到公司系統(tǒng)的設(shè)備。這些測試是客戶的責(zé)任并且必須由客戶親自完成?？蛻粼O(shè)備的測試包括典型測試、例行測試和驗(yàn)證測試。（2）典型測試需要由一個(gè)合格的測試實(shí)驗(yàn)室完成或見證一次，完整的測試結(jié)果必須提交公

33、司批核。典型測試包括逆變器性能測試等。（3）為確保生產(chǎn)設(shè)備的質(zhì)量，例行測試可能需要根據(jù)參數(shù)設(shè)置而定。制造商和客戶都必須進(jìn)行例行測試，包括測量電流互感器和電壓互感器，測試結(jié)果應(yīng)提交公司批核。（4）驗(yàn)證測試必須在現(xiàn)場進(jìn)行，在運(yùn)送和安裝之前的測試是不能接受的。驗(yàn)證測試項(xiàng)目包括保護(hù)、通信、控制、電流互感器和電壓互感器，監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集和同步系統(tǒng)，以及連接或斷開光伏系統(tǒng)所造成的諧波電壓、電流失真和電壓波動(dòng)。（5）保護(hù)和同步系統(tǒng)的測試應(yīng)包括個(gè)別裝置設(shè)定和功能測試。公司有權(quán)要求其他類型的測試，包括光伏系統(tǒng)的保護(hù)、控制和同步系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等項(xiàng)目，測試結(jié)果須提交公司批核。（6）定期核查測試的時(shí)間間隔由公司和客戶商定。

34、（7）客戶必須以書面形式記錄所有保護(hù)裝置的設(shè)定和測試結(jié)果。公司或監(jiān)管機(jī)構(gòu)的代表可要求客戶提供記錄的副本，例如作檢查電表位置之用。2.5.4 運(yùn)作（1）客戶必須按照權(quán)威的電氣指南的做法，規(guī)范地操作和維護(hù)其設(shè)備，并且保存完整的記錄。本公司可在合理的時(shí)間審查所有記錄。（2）必須是有專業(yè)資質(zhì)的人員在監(jiān)管下才可進(jìn)行光伏系統(tǒng)的工作。（3）客戶的代表應(yīng)能夠在任何時(shí)候接收來自公司系統(tǒng)控制工程師的通知，以保證在緊急情況下或需要客戶采取緊急行動(dòng)時(shí)，做出適當(dāng)?shù)奶幚?。?）客戶有責(zé)任針對光伏系統(tǒng)對公司的系統(tǒng)可能造成的干擾等任何異常狀況，向公司的系統(tǒng)控制工程師提供咨詢意見。（5）客戶須確保無功功率將不會(huì)流入公司的系統(tǒng)，

35、除非符合已商討的協(xié)議條件。（6）客戶要求其系統(tǒng)向暫時(shí)斷開的公司系統(tǒng)供電的特別安排必須要得到公司同意。（7）公司已在其系統(tǒng)安裝自動(dòng)轉(zhuǎn)換器和自動(dòng)重合器。在轉(zhuǎn)換時(shí)，該系統(tǒng)可能會(huì)中斷0.2秒以上甚至超過10秒而不事先通知?？蛻舻墓夥到y(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行應(yīng)顧及孤島效應(yīng)（客戶的光伏系統(tǒng)仍然連接到已斷開的公司系統(tǒng)），當(dāng)公司的自動(dòng)轉(zhuǎn)換器和自動(dòng)重合器運(yùn)行時(shí)，將不容許客戶的裝置持續(xù)并且不同步地自動(dòng)切換或重合。客戶的光伏系統(tǒng)與公司的系統(tǒng)斷開后，如果系統(tǒng)電壓和頻率回復(fù)正常范圍并且穩(wěn)定下來，可重新建立連接。（8）如果公司要改善其轉(zhuǎn)換和重合器或附加設(shè)備，客戶應(yīng)接受并遵守有關(guān)要求，否則公司不會(huì)對這些改變所造成的設(shè)備損害負(fù)責(zé)。（

36、9）對于任何測量、維修電流互感器和電壓互感器系統(tǒng)的操作，客戶在操作之前和完成之后應(yīng)通知公司，以便跟進(jìn)檢查。2.5.5 電壓和功率因子的控制（1）客戶的光伏系統(tǒng)應(yīng)配備自動(dòng)穩(wěn)壓器，且必須與本公司的配電變壓器的自動(dòng)穩(wěn)壓器協(xié)調(diào)一致。穩(wěn)壓器的電壓控制情況應(yīng)提交本公司審查。（2）凡使用功率因子校正設(shè)備，客戶須確保設(shè)備不會(huì)產(chǎn)生過度的電壓干擾、浪涌電流、過電壓或與其他系統(tǒng)組件的共振。（3）客戶的負(fù)載功率因子在共同耦合點(diǎn)記錄，并必須符合供電規(guī)則的要求。2.5.6 短路電流客戶的光伏系統(tǒng)與公司的系統(tǒng)連接之后，在所有可能的操作條件下，總短路電流不得超過連接到系統(tǒng)的每個(gè)設(shè)備的短路電流承受能力。2.5.7 測量和遠(yuǎn)程測

37、量裝置（1）根據(jù)公司的規(guī)定，公司將設(shè)計(jì)、供應(yīng)、擁有和維護(hù)一切必要的儀表，包括記錄功率的相關(guān)設(shè)備（包括千伏安需求），公司電網(wǎng)與客戶的光伏系統(tǒng)之間的能源輸入和輸出。（2）客戶應(yīng)自行提供和安裝本公司所要求的電壓互感器和電流互感器，并提供表房，以便公司安裝電表和其他設(shè)備。（3）按公司的要求，測量設(shè)備應(yīng)安裝在供電點(diǎn)和光伏系統(tǒng)的交流電終端，這些測量包括：從客戶負(fù)載和客戶的光伏系統(tǒng)輸出和輸入的有功和無功功率。此外，公司也可要求安裝SCADA系統(tǒng)和遠(yuǎn)程測量系統(tǒng)。2.5.8 互連和斷路開關(guān)的位置（1）客戶須提供并且在顯著安裝能夠把光伏系統(tǒng)和公司的系統(tǒng)斷開的手動(dòng)裝置（符合電壓水平的短路開關(guān)、拔開式斷路器、熔斷路等

38、）。（2）斷路設(shè)備必須向公司人員開放，應(yīng)在門的開關(guān)位置外面用一個(gè)獨(dú)立的鎖，進(jìn)入隔離點(diǎn)的通道應(yīng)保持暢通無阻。客戶須遵守公司指示的開關(guān)、絕緣和接地的有關(guān)規(guī)定。（3）絕緣設(shè)施通常安裝在測量點(diǎn)附件或者與公司商定的其他位置。（4）客戶應(yīng)允許本公司隨時(shí)使用絕緣設(shè)施。鑒于安全因素和法定義務(wù)，公司有權(quán)在任何必要情況下隔離客戶的光伏系統(tǒng)。（5）在互聯(lián)點(diǎn)或附近，應(yīng)有圖表顯示所有的電氣連接并說明公司及客戶的責(zé)任范圍。2.5.9 通信渠道通信渠道應(yīng)屬于保護(hù)裝置的一部分，同時(shí)提供遠(yuǎn)程控制和檢測本公司與客戶之間的語音通話。根據(jù)光伏系統(tǒng)的類型和位置，通信線路可以是電話線、電力試驗(yàn)線、微波或光纖等，其最終方案將由公司確定。2

39、.5.10 變頻如要連接到公司的系統(tǒng)，客戶的光伏系統(tǒng)的正常運(yùn)作的頻率應(yīng)保持在51.0MHz和48.5MHz之間。如果運(yùn)作的頻率小于48.5MHz，應(yīng)安裝時(shí)間延遲其，以避免過多滋擾性的波動(dòng)。2.5.11 同步（1）客戶應(yīng)負(fù)責(zé)同步協(xié)調(diào)，但必須在獲得公司的批準(zhǔn)后才可進(jìn)行同步。如果光伏系統(tǒng)因不穩(wěn)定而停止向電網(wǎng)輸電，光伏系統(tǒng)應(yīng)保持?jǐn)嚅_，直到公司系統(tǒng)的電壓和頻率恢復(fù)到正常值后5分鐘以上。（2）并聯(lián)連接光伏系統(tǒng)和公司系統(tǒng)之前，有必要盡量縮小兩個(gè)系統(tǒng)的電壓差、相位角差和頻率差。自動(dòng)同步設(shè)備（可能內(nèi)置于逆變器）須安裝到斷路器位置，用于連接和斷開兩個(gè)并行的系統(tǒng)。如斷路器不配有同步設(shè)備，須使用機(jī)動(dòng)聯(lián)鎖，以防止不同步的關(guān)閉。