2019小型离网式家用光伏发电系统技术规范.docx

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1、小型离网式家用光伏发电系统技术规范目次前言III1 范围12 规范性引用文件13 术语与定义24 系统的组成与配置25 系统总体技术要求36 部件要求57 试验方法78 检验99 标志、包装、运输、储存9 小型离网式家用光伏发电系统：技术规范1 范围本标准规定了小型离网式家用光伏发电系统的装置与分类、总体技术规范要求、部件技术要求、试验方法、检验规范、标志、包装、存储、运输等相关内容； 本标准的相关内容仅适用于带载能力低于3.5kW，直流输出48V及以下，交流输出220V的小型离网式家用光伏发电系统。 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，仅所注日期的版

2、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 321-2005 优先数合优先数系 GB 1002-2008 家用和类似用途单相插头插座 型式、基本参数和尺寸GB 1003-2008 家用和类似用途三相插头插座 型式、基本参数和尺寸GB 2099.1-2008 家用和类似用途插头插座 第一部分：通用要求 GB 4208-2008 外壳防护等级（IP代码） GB/T 9535 地面用晶体硅光伏组件 设计、鉴定和定型 （idt IEC 61215） GB/T 18911-2012 地面用薄膜光伏组件 设计、鉴定和定型 GB/T 19064-2003

3、家用太阳能光伏电源系统技术条件与试验方法 GB/T 19115.1-2003 离网型户用风光互补发电系统 第1部分：技术条件 GB/T 20321.1-2006 离网型风能、太阳能发电系统用逆变器 第1部分：技术条件GB/T 20321.2-2006 离网型风能、太阳能发电系统用逆变器 第2部分：试验方法GB/T 20626.1-2006 特殊环境条件 高原电工电子产品 第1部分：通用技术条件GB/T 22473-2008 储能用铅酸蓄电池 GB/T 28866-2012 独立光伏（PV）系统的特性参数GB/T 29196-2012 独立光伏系统 技术规范 GB/T 31241-2104 便携

4、式电子产品用锂离子电池和锂离子电池组安全要求GB/T 32504-2016 民用铅酸蓄电池安全技术规范 GB/T 34134-2017 家用和类似用途安全特低电压（SELV）交流和支流插头插座16A 6V、12V、24V48V 型式、基本参数和尺寸 NB/T 42091-2016 电化学储能电站用锂离子电池技术规范SJ/T 11127 光伏发电系统过压保护 导则（IEC 61173) YD/T 3087-2016 通信用嵌入式太阳能光伏电源系统 IEC 61683 光伏系统功率调节器效率测量步骤 IEC 62509 光伏系统用蓄电池充放电控制器性能与功能 （IEC 62509:2010 Bat

5、tery charge controllers for photovoltaic systems- Performance and functioning） 3 术语与定义3.1离网式家用光伏发电系统Off-grid photovoltaic generation system for household利用太阳能电池板的光生伏特效应，将太阳辐射能直接转换成电能，且为独立系统不与公共电网连接，供普通家庭使用的发电系统。 4 系统的组成与配置4.1 系统的组成 小型离网式光伏发电系统由下述主要部件：太阳能电池组件（方阵）、支架结构、光伏控制器、光伏逆变器、储能蓄电池组，机箱、输入输出接口、显示指

6、示面板、机柜及其他辅助功能模块等组成。 控制装置（控制器、逆变器）蓄电池组主要部件组成： 光伏太阳能板（方阵） 控制装置 （控制器、逆变器） 储能蓄电池组 AC 负载输出端 DC 负载输出端 总开关 / 保险阀 显示指示面板 机 柜图1小型离网式家庭光伏发电系统 主要部件组成示意图4.2 光伏系统的分类光伏系统分类为： a) 按照输出特性可分为直流型、交流型以及交直流两用型； b) 按照是否并网、离网分为离网型、并网型； c) 按照系统的储能状况分为储能型、不带储能型。 4.3 系统基本技术参数4.3.1 电压等级系统直流输出的标称电压优选：5V / 12 V / 24V / 48V。 4.3

7、.2 系统交流输出优选单相、正弦波、额定频率50Hz，额定电压220V。 4.3.3 系统设计标称功率按照系统的带载能力，宜小于3500W，分类优选： 5 350VA/440VA/560VA/700VA/875VA/1100VA/1400VA/1750VA/2200VA/2800VA/3500VA； 注：按照R10优选数系进行分类。 4.3.4 系统额定的日平均设计耗电量依据系统配置确定。 5 系统总体技术要求5.1 环境要求a) 光伏系统应能在下列条件下连续稳定的工作： 1)室外温度应符合-30 +55 ； 2)室内温度应符合-10 +40 ； 3) 空气相对湿度应不大于 90%； 4) 海

8、拔高度不超过 1000 米。 b) 光伏系统在如下环境条件下运行时，应有生产厂家和用户共同确定技术要求和使用条件： 5)室外温度超出-30 +55 的使用地区； 6)室内温度超出-10 +40 ； 7) 海拔高度超过 1000 米的地区； 8) 盐雾和沙尘严重的地区。 5.2 整机性能要求5.2.1 输出特性交流输出特性应符合标称正弦波 220V / 50Hz，系统交流输出电压偏差幅度不应超过额定值的 10%；正弦波的失真度不超过5%； 直流输出特性应符合额定标称的直流电压，系统直流输出电压偏差幅度不应超过额定值的10%。 5.2.2 连续供电特性负载在25工作环境温度、最大额定功率工作状态下

9、工作，系统在标称的日平均设计耗电量宜不超过蓄电池（组）电池容量的30%；蓄电池（组）的最大放电深度宜不超过80%。 5.2.3 带载及过载能力a) 25环境温度，阻性负载输出功率工作在最大额定值时，系统（逆变器）连续工作可靠时间应不低于 8 小时； b) 25环境温度，阻性负载输出功率工作在最大额定值的 125%时，系统（逆变器）连续工作可靠时间应不低于 1 分钟； c) 25环境温度，阻性负载输出功率工作在最大额定值的 150%时，系统（逆变器）连续工作可靠时间应不低于 10 秒。 5.3 光伏系统的配置基本要求5.3.1 光伏太阳能板（方阵）的配置要求光伏太阳能板（方阵）的峰值总功率设计，

10、需要充分考虑系统的用能需求；受限于光伏太阳能电池板（方阵）的光电转化效率、使用地的日照水平（日照辐射量）、倾斜角等，应充分满足与负载用能的需求匹配；使得该系统至少满足光伏系统日发电量乘以光伏系统的效率，能平衡系统负载日平均用电量的需求。在正常状态下，系统光伏太阳能电池板（方阵）的峰值功率设计应使得，系统日平均发电量至少大于日平均设计耗电量的1.8倍以上。 注：光伏系统的效率主要受光伏太阳能板的温度损耗、组合损耗、遮挡损耗，对储能蓄电池的充放电效率、控制器的功率调节损耗、逆变器的逆变效率等制约。 5.3.2 储能蓄电池组的容量配置要求储能蓄电池组，应根据蓄电池类型、设计的最大放电深度，循环寿命、

11、充放电效率等因素，充分考虑设计用电负载耗电量状况，光伏太阳能板（方阵）对蓄电池的充电情况，天气因素等，以满足系统的储能用电容量设计需求，优选如下： a) 蓄电池组容量设计 蓄电池总容量的 30%容量值，应大于日平均设计使用耗电量，即负载工作在最大额定功率下，在日平均标称设计使用时间h 内的耗电量. b) 循环寿命 受限于电池不同类型（如铅酸型储能电池组/三元锂离子型储能电池组 / 磷酸亚铁锂型储能电池组）、充放电的放电深度、充放电电流、保护板控制管理等，储能装置的循环寿命应不低于正常工作条件下标称循环使用寿命的 90%。 c) 蓄电池组允许的最大放电深度 蓄电池组允许的最大放电深度应不低于 8

12、0%。 5.3.3 控制装置的配置要求光伏控制器的配置选型应能充分满足系统充放电的设计需求，优选：其允许的最大功率应大于光伏太阳能电池板（方阵）峰值功率的1.5倍。 5.3.4 逆变器的配置要求逆变器的选用要充分考虑到负载带载能力的要求，优选 逆变器的输出功率大于最大允许负载功率的1.2倍（阻性负载）。 5.4 安全的总体要求系统应满足基本的安全要求： a) 电气安全 1)符合 GB/T 50054 的要求； 2) 系统所有电气设备的带电外露部分设有安全提示； 3) 系统的过电压保护符合 GB/T 14825 的要求。 b) 消防安全 符合 DL 5027 的要求。 c) 防雷安全 符合 GB

13、/T 32512 的技术要求。 5.5 系统应具备的保护功能系统应至少具备以下的保护功能： a) 过负载保护； b) 短路保护功能； c) 蓄电池过充电保护； d) 蓄电池过放电保护。 5.6 电能品质要求电能品质要求应： 7 a) 系统的交流输出频率应保持在 50Hz2.5Hz 范围内； b) 系统交流输出电压变化范围应不超过额定值10%； c) 正弦波的失真度不超过5%； d) 直流输出端口 5V / 低于 48V 直流输出。 6 部件要求6.1 太阳能光伏组件（方阵）6.1.1 太阳能光伏组件（方阵）须选用符合 GB/T 9535 或 GB/T 18911 的要求并通过鉴定及定型的合格产

14、品，主要性能包括：外观 / 绝缘性能/ 额定功率 / 室外暴露 / 紫外 / 热循环 / 湿冷 / 湿热 / 引线端强度 / 扭曲 / 机械载荷试验 / 抗热斑能力 / 低照度下的性能等。 6.1.2 馈线回路压降符合光伏太阳能电池板（方阵）输出额定工作电流时，从太阳能电池方阵到内部系统输入端的电压降，应不大于系统直流输出电压标称值的 5%。 6.1.3 防护等级应不低于 GB/T 4208-2008 所规定的 IP65 要求。 6.1.4 太阳能电池板（方阵）的边框材料的材质优选铝合金，符合 GB/T 5237.2-2008 中的相关要求。 6.1.5 太阳能电池方阵 支架，应满足长期室外使

15、用，同时确保光伏组件、支架与基础间的连接牢固可靠。 6.2 储能蓄电池（组）6.2.1 基于系统设计的带载能力、每日平均用电时间、负载的工作模式等因素，储能蓄电池的容量应满足系统耗电量的需求，储能蓄电池每日放电深度宜不超过 30%，储能蓄电池的最大放电深度宜不超过80%。 6.2.2 储能蓄电池，宜选用具备深循环充放电能力，循环寿命高、安全稳定的储能蓄电池（组）。 6.2.2.1锂离子蓄电池（组），须符合 GB/T 31214-2014 、NB/T 42091-2016 等有关标准的安全与技术规范要求。 6.2.2.2 铅酸蓄电池组（组），须符合GB/T 22473-2008、GB/T 325

16、04-2016 等有关标准的安全与技术规范要求。 6.2.2.3 其他类型的蓄电池（组），应符合有关国家与行业标准的规定。 6.2.3 电池间的连接紧固，电极应有防腐措施以保护蓄电池的电极端不被腐蚀。 6.2.4 电池的循环寿命符合配置及标称条件下的要求。 6.3 光伏控制器6.3.1 光伏控制器的容量选择应能充分满足系统充放电的设计需求，宜大于光伏太阳能电池板（方阵） 峰值功率的 1.5 倍。 6.3.2 光伏控制器应能满足 GB/T 19064-2003 6.3 及 IEC 62509 等相关标准的技术规范要求。 6.3.3 光伏控制器对蓄电池（组）进行充放电控制管理，应至少具备充满断开（

17、HVD）和恢复功能，放电欠压断开（LVD）和恢复功能。 6.3.4 光伏控制器应具备如下基本功能： a) 具备对输出电压的控制功能。 b) 根据不同的蓄电池组类型，具备对蓄电池（组）的充放电管理控制功能。 d) 具备防止蓄电池（组）对光伏太阳能电池板（方阵）进行反向放电的保护功能。 e) 具备过电流和输出短路保护功能，过电流或短路故障排除后，应能自动或人工恢复至正常工作状态。 f) 具备对蓄电池（组）对过压与欠压保护功能，充满断开（HVD）和恢复功能，放电欠压断开（LVD） 和恢复功能；可根据需求实现控制器的过压、欠压值的设定。 g) 具备温度补偿功能， 蓄电池、控制器超温保护功能。 6.3.

18、5 光伏控制器应具有明显的标志和接线端子，以满足符合光伏充电电路接入、储能蓄电池输入、逆变器接线等。 6.4 光伏逆变器6.4.1 考虑到光伏系统的输出设计带载能力，光伏逆变器的输出功率的选型，宜大于系统总功率的 1.2 倍。 6.4.2 系统所选用的逆变器，其各项性能应符合 GB/T 20321.1 -2006 标准的要求。 6.4.3 逆变器的输出端子，应考虑使用安全插座。 6.5 显示系统与人机交互界面功能6.5.1 显示功能应包括： a) 工作状态的指示功能和警示功能，如（充电状态、负载状态、电池荷电状态、故障状态等）； b) 显示系统工作状态的具体信息（如：系统电压、蓄电池电压电流、

19、工作温度等）； c) 也可利用控制器、逆变器的界面显示器，应在说明书中加以明确。 6.5.2 人机交互功能可进行可变参数的设置功能，（如系统 过充电压及恢复电压、欠压电压及回复电压、温度补偿系数等）。 6.6 机柜机箱6.6.1 能安全可靠地安装和承载 蓄电池组、控制器、逆变器等主要部件和内部接线。 6.6.2 机柜和机箱等结构，能满足系统正常工作状态下的散热要求。 6.6.3 满足 IP 20 的外壳防护等级要求。 6.7 输入与输出的连接6.7.1 输入端口、输出端口的结构性能， 应符合使用当地的标准规范要求。 6.7.2 连接系统各部件的导线、接插件、开关等应符合国家相应技术标准等要求。

20、 6.7.3 限流设备、无论是保险、断路器、还是电子保护、应对负载及导线所能承受的最大电流起到有效的限流作用。 6.7.4 输入输出的端口应有足够的防护结构，不会被人手直接触及。 6.7.5 AC 负载输出端，应符合 GB2099.1 以及 GB1002 与 GB1003 有关安全、型式、基本参数与尺寸的相关要求。 9 6.7.6 DC 负载输出端 12V /24V/48V，应符合 GB/T 34134-2017 有关安全、形式、基本参数与尺寸的相关要求。 6.7.7 DC 负载输出端 5V 输出，优选为 USB TPYE-A 型接口，应符合国际标准规范有关安全、形式、基本参数与尺寸等方面的要

21、求。 6.8 线材线材应当使用符合国家标准的绝缘导线： a) 导线的选择须同时满足载流量、电压损耗和强度等条件，应保证导线不发热； b) 设计需要满足系统模块中最大电流的限制需求； c) 不得超过线材允许的工作温度限制。 7 试验方法7.1 太阳能电池组件（方阵）的试验方法太阳能电池组件的试验方法 按照GB/T 9535规定的方法进行试验。 7.2 储能蓄电池组蓄电池组应委托有认证资格的质检机构进行监测。 7.3 光伏控制器按照GB/T 19064-2003 6.3 及 IEC 62509 中的试验方法进行试验。 7.4 逆变器按照GB/T 20321.2-2006中的标准要求进行试验。 7.

22、5 系统的输出特性直流电 源控制器VVRI1I2蓄电池组逆变器图2系统输出特性测试连接示意图断开蓄电池组，调整直流电源，使得逆变器输入电压在额定值的90%120%之间变化，逆变器输出功率为额定值，负载为纯阻性负载: a) 用电压表测量输出电压值，判定是否符合 5.2.1 的要求; b) 用示波器（或频率测试仪）测试输出波型的频率值和失真度，判定是否符合 5.2.1 的要求。 7.6 系统的保护功能试验7.6.1 蓄电池过充电和过放电与恢复试验蓄电池过充电和过放电与恢复试验，如下: a) 断开蓄电池； b) 调节直流电源电压，启动逆变器，使负载开始工作，调整减小直流电源电压输出，当电压达到额定过

23、放电欠压保护电压时，负载停止工作，系统进入过放电欠压保护状态； c) 调整增大直流电源电压，当电压升至额定过放电欠压保护恢复电压时，系统恢复工作状态； d) 继续调整增加直流电源电压，当电压升至额定过充电电压时，负载停止工作，系统进入过充电电压保护工作状态； e) 调整减小直流电源电压输出，当电压降至额定过充电恢复电压时，系统恢复工作状态。 7.6.2 系统短路保护功能试验系统短路保护功能试验，如下： a) 在系统输出正常条件下，人为负载端进行短路，系统应在小于 0.5s 进入保护状态； b) 自动保护型的系统，在短路解除恢复正常后，系统应能恢复正常输出； c) 使用熔断型保护的系统，在解除短

24、路，更换保险后，应能恢复正常工作输出。 7.6.3 过负载保护试验过负载保护试验，按照5.2.3的要求进行试验。 7.7 系统配置的合理性试验7.7.1 太阳能光伏组件（方阵）的设计峰值功率配置的合理性试验，按照 5.3.1 的要求进行判定。 7.7.2 蓄电池的实际使用容量合理性试验，按照 5.3.2 的要求进行测试。 7.7.3 光伏控制器的试验，GB/T 19064-2003 中的试验方法进行试验，按照 6.3.1 的要求进行判定。 7.7.4 光伏逆变器的容量设计验证，按照 GB/T 20321.2-2006 中试验方法进行试验，按照 6.4 的要求进行判定。7.8 系统显示功能7.8

25、.1 在进行电性能测试时，应同时观察与记录系统的指示功能和警示功能工作状态是否正常，显示是否清晰正确。 7.8.2 验证可变参数的设置功能是否正常。 8 检验8.1 出厂检验构成系统的所有部件和其他零配件等均应制造商进行出厂检验，并提供检验合格证。 8.2 型式检验内容与规则依据下表推荐做型式检验和判定规则： 表1型式检验和判定规则序号 检验项目 技术要 试验方法 11 求 1 太阳能电池组件（方阵）技术要求 6.1 按照 7.1 试验方法， 及参照 GB/T 9535 与 GB/T18911 相关标准 2 储能蓄电池（组） 安全、循环寿命 6.2 按照 7.2 试验方法，及 GB/T3121

26、4-2014 NB/T 42091-2016 GB/T 22473-2018 GB/T32504-2016 相关标准要求； 3 光伏控制器 6.3 按照 7.3 试验方法，参考 GB/T 19064-2003 相关标准 4 逆变器 6.4 按照 7.4 试验方法，参考 GB/T 20321.2-2006 相关标准 5 系统的输出特性 6.5 按照 7.5 试验方法 6 系统的保护功能-蓄电池过充电及过放电与恢复特性 6.6.1 按照 7.6.1 试验方法 7 系统短路保护 6.6.2 按照 7.6.2 试验方法 8 过负载保护 6.6.3 按照 7.6.3 试验方法 9 系统配置的合理性判定

27、5.3 按照 7.7.1 、7.7.2、7.7.3、7.7.4 的试验方法 10 系统的显示功能 6.5 按照 7.8 试验方法 9 标志、包装、运输、储存9.1 标志小型离网式太阳能光伏发电系统应有标志铭牌，铭牌位置应置于机箱外壳宜观察、不妨碍美观的合适位置，系统的标志铭牌应至少包含如下信息： a) 产品的型号、名称； b) 系统输出的主要特性参数，如 输出额定电压、最大电流、带载额定功率、输出频率等； c) 光伏太阳能板（方阵）的功率； d) 储能蓄电池相关信息； e) 生产企业名称； f) 出厂编号与出场日期等。 9.2 包装包装应满足： a) 包装外箱应满足正常的运输条件，体积、质量满足运输规定，包装箱与产品间应填有缓冲材料； b) 包装外箱应有运输标志且符合 GB/T 191-2000 的规定； c) 包装箱应符合防潮、防尘、防震的要求； d) 包装箱内应有装箱单、产品使用说明书或技术手册、合格证、附件以及随机文件。 9.3 运输运输应满足： a) 产品在运输中，应确保安全，应有遮篷，不应有剧烈振动、撞击； b) 蓄电池组的运输应符合相应的安全法律法规要求。 9.4 贮存贮存应满足： a) 产品贮存在干燥、通风、防晒、远离热源和无挥发腐蚀品的室内，符合 GB/T 3873 的规定； b) 在贮存期间应定期（一个月左右）对蓄电池组进行补充电一次。