家庭户用 第2-5部分 设计规范-系统接入征求意见稿编制说明

中国光伏行业协会标准

《家庭户用光伏发电系统第2-5部分：设计规范—系统接入设计》

征求意见稿编制说明

一、任务来源

根据中国光伏行业协会2018年3月15日《关于印发2018年第一批光伏协会标准制修订计划的通知》

的相关要求，《家庭户用光伏发电系统第2-5部分：设计规范-系统接入设计》（2018005-CPIA）由江苏天

合家用光伏科技有限公司牵头负责，中国光伏行业协会标准化技术委员会负责技术归口和管理，项目制定

周期为12个月。

二、编制原则

本标准在制定过程中主要按照下述原则编制标准内容：

测试方法科学、先进、合理、安全、环保的原则；

发扬民主、协商一致、共同确认的原则；

与现行有效标准协调一致的原则。

三、标准编制背景

光伏发电是我国重要的战略性新兴产业，大力推进分布式光伏发电对优化能源结构、保障能源安全、

改善生态环境等具有重大战略意义。分布式光伏发电既是推动能源生产和消费革命的重要力量，也是促进

稳增长调结构促改革惠民生的重要举措；分布式光伏发电与农户扶贫、新农村建设、农业设施相结合，能

够促进农村居民生活改善和农业、渔业等发展。

户用光伏发电系统是安装于民用住宅以220V或380V接入公用电网运行的户用型并网发电系统，是分

布式光伏发电重要的形式之一。它倡导就近发电、就近并网、就近使用的原则，有效解决了电力在升压及

长途运输中的损耗问题；具有安装周期短、投资小、并网简单、补贴及时等优点，是具有广阔发展前景的

太阳能能源利用方式。

2017年是我国分布式光伏爆发年，根据“十三五”规划60GW的装机总量，未来四年分布式光伏年均

增量超10GW，同时国家和地方政府还出台了一系列分布式光伏补贴政策，进一步推动了分布式光伏市场的

大力发展。

众所周知，分布式光伏发电系统主要包括光伏组件、光伏方阵支架、直流汇流箱、直流配电柜、并网

逆变器、交流配电柜等设备，另外还有供电系统监控装置和环境监测装置等；由于光伏组件等在户外受不

同自然环境的影响，如温度、湿度、辐照度、盐雾、沙尘暴及雪灾等，会产生不同类型的失效模式，影响

光伏组件的使用可靠性及发电量，在设计时应综合考虑多方因素，除了应考虑组件的安装维度、经度、海

拔、当地的太阳能总辐射量、年平均气温，年雨水量及受台风、降雪、冰雹等；还应根据实际使用地理位

置及环境气候选择相匹配的配套设备，如支架的承载能力、逆变器的功率和输出性能等；任何一个设备部

件出现问题都将影响整个发电系统的质量及其正常运行；另外，户用光伏的设计以及安装不规范，还可能

会造成发电量不足、漏电、系统被大风吹落、屋面漏水、逆变器烧毁等严重问题，不仅损害了业主收益，

给业主造成人身安全问题，更损害了行业整体形象，也不利于家用光伏的可持续发展。

因此，为规范分布式光伏市场，促进分布式光伏行业健康发展，迫切需要建立科学的、完善的分布式光伏

系统设计和性能检测及质量评估等技术标准，来保障分布式屋顶光伏系统安全运行、性能可靠和业主收益

稳定等，因此制定“家庭户用光伏发电系统设计规范”系列标准具有非常重要的意义，可进一步有序发

展户用光伏发电系统，规范行业竞争秩序，促进户用光伏发电系统设计和安装水平的提高。

四、国内外标准现状

国外户用光伏发电的应用方面，德国推广力度比较大。德国于2000年出台了《可再生能源法》，2014

2

年6月9日德国光伏瞬时供电超过系统负荷50%。在我国，自2013年国务院出台《关于促进光伏产业健康

发展的若干意见》以来，户用光伏发电市场繁荣发展，根据国家能源局2017年上半年光伏发电统计分析，

2017年上半年分布式光伏新增装机容量711万千瓦，同比增长2.9倍；户用光伏发电是分布式光伏快速发

展的重要组成部分。

据不完全统计，国内外关于光伏发电系统的标准主要有：GB50797-2012《光伏发电站设计规范》、

GB50794-2012《光伏发电站施工规范》、GB/T50796-2012《光伏发电工程验收规范》、GB/T19964-2012

《光伏发电站接入电力系统技术规定》、GB/T19939-2005《光伏系统并网技术要求》、GB/T50865-2013《光

伏发电接入配电网设计规范》、GB/T33342《户用分布式光伏发电并网接口技术规范》、JGJ203-2010《民

用建筑太阳能光伏系统应用技术规范》等；但针对户用光伏发电系统特点的还没有统一的整体设计，应尽

快研制并出台《户用光伏发电系统设计》系列标准来促进和规范行业技术的发展。

五、标准编制过程

2018年3月15日，《家庭户用光伏发电系统第2-3部分：设计规范-结构设计》协会标准制定计划正

式下达。

2018年4月，江苏天合家用光伏科技有限公司积极组织内部技术力量组成标准编制组，根据实际设计

经验，经过多次讨论完善，搭建了初步的标准框架；然后与相关企业，如宁波锦浪等专业技术人员开展多

次的技术交流，起草编制，完成了标准草案稿。

2018年5月9-10日，主编单位江苏天合家用光伏科技有限公司和天合光能股份有限公司组织行业技

术专家在常州召开了“2018年度家庭户用光伏标准工作组第一次工作会议暨家庭户用光伏标准研讨会”；

由中国光伏行业协会标准化技术委员会裴会川副秘书长主持会议，来自英利集团、江苏爱康、北京鉴恒呢

衡、珠海兴业、阿特斯、上海市质量监督检验院，苏州UL美华、汉能控股、力诺电力、晶澳太阳能、中

国电子第41所、西安黄河、四季沐歌、无锡尚德、通威新能源、南京日托、广州三晶等60家单位，约100

位左右的行业大咖、专业技术人员参加了会议；会议对标准草案稿进行了逐条讨论，与会专家提出了多条

建设性的建议；会后，主编单位又组织宁波锦浪新能源、法泰电器等单位的专业技术人员进行专题研讨，

并结合家庭户用发电系统实际设计经验，就本标准草案稿进行进一步的修改提炼，形成征求意见稿。

六、标准主要内容

（一）通用性要求

1.1接入适应性

1.1.1电网电压范围

当光伏发电系统并网点电压在85%～110%标称电压之间。

1.1.2电能质量范围

当光伏发电系统并网点的电压波动和闪变值满足GB/T12326、谐波值满足GB/T14549、间谐波值满足

GB/T24337、三相电压不平衡度满足GB/T15543的要求时。

1.1.3电力频率范围

当光伏发电系统并网点频率在49.5Hz～50.2Hz范围之内。

1.2电能质量

1.2.1谐波和间谐波

光伏发电系统接入电网后，并网点的各次谐波及间谐波应满足GB/T14549和GB/T24337的要求。

1.2.2电压偏差

光伏发电系统接入电网后，并网点的电压偏差应满足GB/T12325的要求。

1.2.3电压波动和闪变

光伏发电系统接入电网后，并网点的电压波动和闪变应满足GB/T12326的要求。

1.2.4直流分量

光伏发电系统注入的直流电流分量不应超过其交流电流额定值的0.5%。

1.2.5三相电压不平衡

3

由光伏发电系统接入引起的0.4kV系统三相电压不平衡度应满足GB/T15543的要求。

1.3安全与保护

1.3.1明显断开要求

光伏发电系统应在并网点设置易于操作、具有明显开断点、可开断故障电流的刀开关设备。

1.3.2防孤岛保护

光伏发电系统应具备快速监测孤岛且立即断开与电网连接的能力，防孤岛保护动作时间不大于2s。

1.3.3剩余电流保护

光伏发电系统宜在并网点安装剩余电流保护装置，连续剩余电流保护值应符合NB/T32004的相关要求，

单相并网系统宜采用100mA剩余电流保护装置，三相并网系统宜采用300mA剩余电流保护装置。

1.3.4电压与频率保护

1.3.4.1电压保护

光伏发电系统逆变器电压保护动作时间要求应满足表1要求。

表1光伏发电系统并网点电压异常时的保护动作时间要求

并网点电压保护动作时间

20%UN≤U＜50%UN0.1s

50%UN≤U＜85%UN2.0s

85%UN≤U＜110%UN连续运行

110%UN≤U＜135%UN2.0s

135%UN≤U0.05s

1.3.4.2频率保护

光伏发电系统逆变器频率保护动作时间要求应满足表2要求。

表2光伏发电系统并网点频率异常时的保护动作时间要求

电网频率保护动作时间

f＜48Hz≤0.1s

48Hz＜f≤49.5Hz10min后停止运行

49.5Hz＜f≤50.2Hz连续运行

50.2Hz＜f≤50.5Hz运行2min后停止运行

F＞50.5Hz≤0.1s

1.3.5防雷接地保护

光伏发电系统的防雷设计应符合GB50057的相关要求。光伏发电系统并网点设备的接地设计应满足

GB50065的相关要求。

1.3.6短路保护

光伏发电系统对电网应设置短路保护，当电网短路时，逆变器的过电流应不大于额定电流的150%，并

在0.1s以内将光伏发电系统与电网断开。

1.3.7隔离和开关

在光伏发电系统与电网连接的并网箱中应提供手动和自动的断路开关。

1.3.8逆向功率保护

光伏发电系统在不可逆流的并网方式下工作，当检测到供电变压器次级处的逆流为逆变器额定输出的

5%时，逆向功率保护应在0.5s～2s内将光伏发电系统与电网断开。

1.4电能计量

1.4.1光伏发电系统接入电网前，应明确上网电量计量点。上网电量应独立计量，计量点装设的电能计量

装置的配置和技术要求应符合DL/T448的相关要求。

1.4.2电能计量装置应采用精度不低于有功0.5S级，无功2.0级单相（三相）电能表，同时应具备电流、

电压、电量等信息采集和三相电流不平衡监测功能，应配有标准通信接口，具备本地通信和通过用电信息

4

采集终端远程通信的功能，电能表通信协议符合DL/T645。电能表采集信息应接入电网管理部门电力用户

用电信息采集系统，作为电能量计量和电价补贴依据。

1.5通信

1.5.1宜采用无线公网通信方式，但应采取信息安全防护措施；并网运行信息采集及传输应满足《电力二

次系统安全防护规定》等相关制度标准要求。宜上传发电量、电流、电压、功率等信息。

1.5.2电能表宜配置用电信息采集终端，可接入现有集抄系统实现电量信息远传，传送至相关部门。

1.6功率因数调节

光伏发电系统功率因数应在超前0.95～滞后0.95范围内可调。

1.7安全标识

光伏发电系统并网点应有醒目标识。标识应标明“警告”等提示性文字和符号。标识的形状、颜色、

尺寸和高度应符合GB2894的相关要求。

（二）并网设备要求

2.1逆变器接入要求

2.1.1光伏发电系统所采用的光伏逆变器应通过具有相关资质机构的检测或认证，并应满足NB/T32004规

定的相关要求。

2.1.2由于电网故障原因导致逆变器停止向电网送电，在电网的电压和频率恢复到正常范围后，逆变器应

能在20s～5min内自动重新向电网送电。

2.1.3逆变器应具有防雷保护装置。

2.1.4当逆变器输出有功功率大于其额定功率的50%时，功率因数应不小于0.98（超前或滞后）；输出有

功功率在20%～50%之间时，功率因数应不小于0.95（超前或滞后）。

2.1.5逆变器额定功率并网运行时，向电网馈送的直流分量不应超过其输出电流额定值的0.5%或5mA，取

二者中较大值。

2.1.6直流输入侧过电压保护

当直流侧输入电压高于逆变器允许的直流方阵接入电压最大值时，逆变器不得启动或者在0.1s内停

机（正在运行的逆变器），同时发出警示信号。直流侧电压恢复到逆变器允许工作范围后，逆变器应能正

常启动。

2.1.7交流输出侧过电压/欠电压保护

逆变器交流输出端电压超过电网允许电压范围时，允许逆变器断开向电网供电，切断时应发出警示信

号。在电网电压恢复到允许的电压范围时逆变器应能正常启动运行。

注：异常电压的响应时间见表1

2.1.8交流输出过频/欠频保护

电网频率变化时，逆变器的工作状态应满足表3的要求。当因为频率响应的问题逆变器切出电网后，

在电网频率恢复到允许的电网频率时逆变器应能重新启动运行。

表3电网频率的响应

电网频率逆变器响应

f＜48Hz0.1s内停止运行

48Hz＜f≤49.5Hz10min后停止运行

49.5Hz＜f≤50.2Hz连续运行

50.2Hz＜f≤50.5Hz运行2min后停止运行，此时处于停运状态的逆变器不得并网

F＞50.5Hz0.1s内停止运行，此时处于停运状态的逆变器不得并网

2.1.9逆变器开机或运行中，检测到输出侧发生短路时，逆变器应能自动保护。逆变器最大跳闸时间应小

于0.1s。

2.1.10电磁兼容要求

a)光伏发电系统应具有适当的抗电磁干扰的能力，应保证信号传输不受电磁干扰，执行部件不发生误

动作。同时，系统设备本身产生的电磁干扰不应超过相关设备标准。

5

b)光伏发电系统使用的逆变器应满足GB4824中1组B类限值，见表4.

表4设备电磁干扰限值

频率（MHz）（1）干扰限值dB（μV/m）

0.15～30/

30～23030

230～100037

2.1.11待机功耗要求

逆变器自耗电的电流值不应超过额定输入电流的3%或自耗电功率＜1W（取两者中最大值）。

2.1.12光伏发电系统直流侧功率不应大于逆变器最大允许输入功率。

2.2并网箱接入要求

2.2.1并网断路器要求

并网箱内应安装具有明显开断指示、具备开断故障电流能力的光伏并网断路器。并网断路器应具备短

路保护及过流/载保护。

2.2.2过欠压保护与自动重合闸要求

并网箱内应安装过欠压保护设备，其应具备失压跳闸、欠压跳闸、过压跳闸及检有压合闸功能，失压

跳闸定值宜整定为20%UN，欠压跳闸定值宜整定为20%UN～70%UN，过压跳闸定值宜整定为135%UN，跳闸宜在

1s内动作，检有压定值宜整定为大于85%UN，且检有压合闸宜在10s～60s内动作。

2.2.3防雷与浪涌要求

2.2.3.1并网箱内应安装防雷浪涌保护器，以保护负载设备不被浪涌过电压损坏。具体型号根据现场情况

确定。

2.2.3.2浪涌保护器前宜加装断路器或熔断器，其分断能力必须大于该处的最大短路电流。

2.2.4明显断开点要求

光伏发电系统应在并网总线上安装易于操作、可机械闭锁、且具有明显断开点的刀开关设备，以确保

电力设施检修人员的人身安全。

2.2.5接地要求

防雷器件应进行良好的接地处理，接地电阻应满足GB50065和GB50057的相关要求。

（三）并网接入方式

根据光伏发电系统发电量消纳方式的不同，光伏发电系统接入配电网的方式宜采用全额上网、自发自

用余电上网两种接入方式；为方便光伏发电系统发电量与用户用电量分别计量，给出了全额上网接入方式

和自发自用、余电上网接入方式的示意图，直观形象；另外进一步给出了并网点与公共连接点的示例说明。

七、与国内有关现行法律、法规和强制性标准的关系

该标准符合国家有关法律、法规的要求，与现行国家强制性标准协调一致。

八、标准实施的建议

本标准建议作为推荐性协会标准实施。

标准编制组

2018年6月

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中国光伏行业协会标准

家庭户用光伏发电系统

第2-5部分：设计规范—系统接入设计

（征求意见稿）

编制说明

“家庭户用光伏发电系统第2-5部分：设计规范-系统接入设计”标准编制工作组

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中国光伏行业协会标准

《家庭户用光伏发电系统第2-5部分：设计规范—系统接入设计》

征求意见稿编制说明

一、任务来源

根据中国光伏行业协会2018年3月15日《关于印发2018年第一批光伏协会标准制修订计划的通知》

的相关要求，《家庭户用光伏发电系统第2-5部分：设计规范-系统接入设计》（2018005-CPIA）由江苏天

合家用光伏科技有限公司牵头负责，中国光伏行业协会标准化技术委员会负责技术归口和管理，项目制定

周期为12个月。

二、编制原则

本标准在制定过程中主要按照下述原则编制标准内容：

测试方法科学、先进、合理、安全、环保的原则；

发扬民主、协商一致、共同确认的原则；

与现行有效标准协调一致的原则。

三、标准编制背景

光伏发电是我国重要的战略性新兴产业，大力推进分布式光伏发电对优化能源结构、保障能源安全、

改善生态环境等具有重大战略意义。分布式光伏发电既是推动能源生产和消费革命的重要力量，也是促进

稳增长调结构促改革惠民生的重要举措；分布式光伏发电与农户扶贫、新农村建设、农业设施相结合，能

够促进农村居民生活改善和农业、渔业等发展。

户用光伏发电系统是安装于民用住宅以220V或380V接入公用电网运行的户用型并网发电系统，是分

布式光伏发电重要的形式之一。它倡导就近发电、就近并网、就近使用的原则，有效解决了电力在升压及

长途运输中的损耗问题；具有安装周期短、投资小、并网简单、补贴及时等优点，是具有广阔发展前景的

太阳能能源利用方式。

2017年是我国分布式光伏爆发年，根据“十三五”规划60GW的装机总量，未来四年分布式光伏年均

增量超10GW，同时国家和地方政府还出台了一系列分布式光伏补贴政策，进一步推动了分布式光伏市场的

大力发展。

众所周知，分布式光伏发电系统主要包括光伏组件、光伏方阵支架、直流汇流箱、直流配电柜、并网

逆变器、交流配电柜等设备，另外还有供电系统监控装置和环境监测装置等；由于光伏组件等在户外受不

同自然环境的影响，如温度、湿度、辐照度、盐雾、沙尘暴及雪灾等，会产生不同类型的失效模式，影响

光伏组件的使用可靠性及发电量，在设计时应综合考虑多方因素，除了应考虑组件的安装维度、经度、海

拔、当地的太阳能总辐射量、年平均气温，年雨水量及受台风、降雪、冰雹等；还应根据实际使用地理位

置及环境气候选择相匹配的配套设备，如支架的承载能力、逆变器的功率和输出性能等；任何一个设备部

件出现问题都将影响整个发电系统的质量及其正常运行；另外，户用光伏的设计以及安装不规范，还可能

会造成发电量不足、漏电、系统被大风吹落、屋面漏水、逆变器烧毁等严重问题，不仅损害了业主收益，

给业主造成人身安全问题，更损害了行业整体形象，也不利于家用光伏的可持续发展。

因此，为规范分布式光伏市场，促进分布式光伏行业健康发展，迫切需要建立科学的、完善的分布式光伏

系统设计和性能检测及质量评估等技术标准，来保障分布式屋顶光伏系统安全运行、性能可靠和业主收益

稳定等，因此制定“家庭户用光伏发电系统设计规范”系列标准具有非常重要的意义，可进一步有序发

展户用光伏发电系统，规范行业竞争秩序，促进户用光伏发电系统设计和安装水平的提高。

四、国内外标准现状

国外户用光伏发电的应用方面，德国推广力度比较大。德国于2000年出台了《可再生能源法》，2014

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年6月9日德国光伏瞬时供电超过系统负荷50%。在我国，自2013年国务院出台《关于促进光伏产业健康

发展的若干意见》以来，户用光伏发电市场繁荣发展，根据国家能源局2017年上半年光伏发电统计分析，

2017年上半年分布式光伏新增装机容量711万千瓦，同比增长2.9倍；户用光伏发电是分布式光伏快速发

展的重要组成部分。

据不完全统计，国内外关于光伏发电系统的标准主要有：GB50797-2012《光伏发电站设计规范》、

GB50794-2012《光伏发电站施工规范》、GB/T50796-2012《光伏发电工程验收规范》、GB/T19964-2012

《光伏发电站接入电力系统技术规定》、GB/T19939-2005《光伏系统并网技术要求》、GB/T50865-2013《光

伏发电接入配电网设计规范》、GB/T33342《户用分布式光伏发电并网接口技术规范》、JGJ203-2010《民

用建筑太阳能光伏系统应用技术规范》等；但针对户用光伏发电系统特点的还没有统一的整体设计，应尽

快研制并出台《户用光伏发电系统设计》系列标准来促进和规范行业技术的发展。

五、标准编制过程

2018年3月15日，《家庭户用光伏发电系统第2-3部分：设计规范-结构设计》协会标准制定计划正

式下达。

2018年4月，江苏天合家用光伏科技有限公司积极组织内部技术力量组成标准编制组，根据实际设计

经验，经过多次讨论完善，搭建了初步的标准框架；然后与相关企业，如宁波锦浪等专业技术人员开展多

次的技术交流，起草编制，完成了标准草案稿。

2018年5月9-10日，主编单位江苏天合家用光伏科技有限公司和天合光能股份有限公司组织行业技

术专家在常州召开了“2018年度家庭户用光伏标准工作组第一次工作会议暨家庭户用光伏标准研讨会”；

由中国光伏行业协会标准化技术委员会裴会川副秘书长主持会议，来自英利集团、江苏爱康、北京鉴恒呢

衡、珠海兴业、阿特斯、上海市质量监督检验院，苏州UL美华、汉能控股、力诺电力、晶澳太阳能、中

国电子第41所、西安黄河、四季沐歌、无锡尚德、通威新能源、南京日托、广州三晶等60家单位，约100

位左右的行业大咖、专业技术人员参加了会议；会议对标准草案稿进行了逐条讨论，与会专家提出了多条

建设性的建议；会后，主编单位又组织宁波锦浪新能源、法泰电器等单位的专业技术人员进行专题研讨，

并结合家庭户用发电系统实际设计经验，就本标准草案稿进行进一步的修改提炼，形成征求意见稿。

六、标准主要内容

（一）通用性要求

1.1接入适应性

1.1.1电网电压范围

当光伏发电系统并网点电压在85%～110%标称电压之间。

1.1.2电能质量范围

当光伏发电系统并网点的电压波动和闪变值满足GB/T12326、谐波值满足GB/T14549、间谐波值满足

GB/T24337、三相电压不平衡度满足GB/T15543的要求时。

1.1.3电力频率范围

当光伏发电系统并网点频率在49.5Hz～50.2Hz范围之内。

1.2电能质量

1.2.1谐波和间谐波

光伏发电系统接入电网后，并网点的各次谐波及间谐波应满足GB/T14549和GB/T24337的要求。

1.2.2电压偏差

光伏发电系统接入电网后，并网点的电压偏差应满足GB/T12325的要求。

1.2.3电压波动和闪变

光伏发电系统接入电网后，并网点的电压波动和闪变应满足GB/T12326的要求。

1.2.4直流分量

光伏发电系统注入的直流电流分量不应超过其交流电流额定值的0.5%。

1.2.5三相电压不平衡

3

由光伏发电系统接入引起的0.4kV系统三相电压不平衡度应满足GB/T15543的要求。

1.3安全与保护

1.3.1明显断开要求

光伏发电系统应在并网点设置易于操作、具有明显开断点、可开断故障电流的刀开关设备。

1.3.2防孤岛保护

光伏发电系统应具备快速监测孤岛且立即断开与电网连接的能力，防孤岛保护动作时间不大于2s。

1.3.3剩余电流保护

光伏发电系统宜在并网点安装剩余电流保护装置，连续剩余电流保护值应符合NB/T32004的相关要求，

单相并网系统宜采用100mA剩余电流保护装置，三相并网系统宜采用300mA剩余电流保护装置。

1.3.4电压与频率保护

1.3.4.1电压保护

光伏发电系统逆变器电压保护动作时间要求应满足表1要求。

表1光伏发电系统并网点电压异常时的保护动作时间要求