户用光伏并网发电系统 第2-4部分：设计规范 电气安全设计-编制说明

一、工作简况1、任务来源根据工业和信息化部于2021年6月25日印发的《工业和信息化部办公厅关于印发2021年第二批行业标准制修订和外文版项目计划的通知》的相关要求，《户用光伏并网发电系统第2-4部分：设计规范电气安全设计》(计划号：2021-0613T-SJ)由浙江正泰安能电力系统工程有限公司牵头起草，由全国太阳光伏能源系统标准化技术委员会（SAC/TC90）归口管理，项目制定周期为24个月。2、协作单位及任务分工本标准负责起草单位为浙江正泰安能电力系统工程有限公司，共同负责起草单位为：江苏天合智慧分布式能源有限公司、北京鉴衡认证中心有限公司、深圳创维光伏科技有限公司、永臻科技（常州）有限公司、阳光电源股份有限公司、阳光电源股份有限公司、锦浪科技股份有限公司、施耐德电气（中国）有限公司、中国电子技术标准化研究院等多家单位。各单位任务分工情况如下表所示：序号单位名称任务分工浙江正泰安能电力系统工程有限公司标准整体策划，标准的申报、编写，组织相关方参与标准编制。江苏天合智慧分布式能源有限公司参与编制，提出较多的专业建议项。北京鉴衡认证中心有限公司参与编制，提出较多的专业建议项。深圳创维光伏科技有限公司参与编制，提出较多的专业建议项。永臻科技（常州）有限公司参与编制，提出较多的专业建议项。阳光电源股份有限公司参与编制，提出较多的专业建议项。锦浪科技股份有限公司参与编制，提出较多的专业建议项。施耐德电气（中国）有限公司参与编制，提出较多的专业建议项。杭州禾迈电力电子技术有限公司参与编制，提出较多的专业建议项。中国电子技术标准化研究院参与标准编制，并协调各方意见讨论决策。3、主要工作过程标准计划下达后，全国太阳光伏系统能源标准化技术委员会组织成立了标准编制组，并组织牵头单位编写了标准编制工作计划。本标准草案在团体标准T/CPIA0011.204—2019《户用光伏并网发电系统第2-4部分：设计规范电气安全设计》的基础上，围绕户用光伏行业的发展和变化，对标准草案进一步完善和补充。2022年3月16日：标准编制组召开启动会暨第一次讨论会，来自来自天合光能、中国电子技术标准化研究院、正泰安能、北京鉴衡、阿特斯、UL、锦浪科技、阳光电源、凯盛科技等编制组及光伏行业的20家企事业单位50余名专家代表参加了会议。会议就《户用光伏并网发电系统第2-4部分：设计规范电气安全设计》标准草案展开了讨论，就适用范围、标准内容之间的协调性以及部分关键技术要求等进行了深入探讨，并提出相关建议。会议确定了标准技术内容、任务分配与修改方向。2022年3月至7月，标准编制组开展该行业标准草案的编制以及编制组内征求意见的工作。2022年8月,编制组完成对标准草案的修改，形成征求意见稿。二、标准编制原则和确定主要内容的论据及解决的主要问题1、编制原则本标准以户用光伏产业技术水平、质量和安全要求及行业上下游相关方需求为依据，以科学性、合理性和可行性为原则。本标准按照GB/T1.1－2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规则进行编写。2、确定主要内容的依据标准起草工作组以浙江正泰安能电力系统工程有限公司的调研结果为基础，按照中华人民共和国电子标准制订框架要求进行标准编制。本标准参考了T/CPIA0011.204—2019《户用光伏并网发电系统第2-4部分：设计规范电气安全设计》的相关技术指标，并结合相关规范性引用文件对核心技术指标进行了增加和修改：考虑到现行业内380V电压等级单点接入容量的通用性情况，将“范围”中“380V电压等级单点接入容量不宜超过50kW”修订为“380V电压等级单点接入容量不宜超过400kW”，并在不适用范围中增加了BIPV光伏系统和双面组件光伏发电系统，确保了标准适用范围的合理性。将原标准的附录C“光伏方阵电气图示例”移动至第4章“一般电气结构”中，因单一示例图作为一条附录来说较为不适用，该结构修订可增加标准阅读的便利性。考虑到系统中交流侧的电气装置也存在过电流保护要求，故在原5.6“过电流保护”中增加了“交流侧过电流保护”的条款要求，确保交流侧电气装置运行时的安全性。考虑到光伏系统的接地电阻在不同条件下的数值要求不同，故在原5.7.2“防雷接地连接”的“接地电阻应不大于4Ω”的基础上，参考国家标准GB50057，将系统的防雷接地电阻的上限由4Ω提升到了10Ω，并增加了逆变器和电气箱/柜的接地电阻数值、防雷接地和电气接地共用接地极时的接地电阻数值、组件方阵金属部件见等电位连接的接触电阻数值以及针对高土壤电阻率地区的接地处理措施等。考虑到需针对系统中直流侧最大系统电压设置电弧保护措施，以确保系统整体的安全性，故在原标准第5章中增加了“电弧故障保护”的条款要求。考虑到系统中的保护装置在检测到故障并进行相关动作的准确度，故在原标准第5章中增加了“保护装置要求”的条款要求，增设了保护装置应对特定的故障进行相关的动作，并细化了保护装置的过流分段能力要求和动作时间的2精确度。考虑到需针对系统中不同类型的故障和结构设置保护措施，以确保系统整体的安全性，故在原标准第5章中增加了“保护方式”的条款要求，对“隔离”、“短路”、“开关”和“逆变器工作状态”等进行了保护方式的增添。考虑到针对组件进行运行和维护通道的安全性问题，故在原标准第5章中增加了“运维安全通道及防滑雪措施”的条款要求，确保了运维工作的安全性。考虑到针对组件及整个系统在应对火灾风险时的保障措施，故在原标准第5章中增加了“防火要求”的条款要求，针对建筑的耐火等级、火灾危险性、使用功能和安全疏散等因素进行了具体要求。考虑到光伏发电系统并网运行时，电网公共连接点的谐波电压畸变率以及向电网公共连接点注入的谐波电流等发生的可能性，故在原标准第5章中增加了“电能质量”的条款要求，确保了并网系统运行后的有效性。考虑到光伏发电系统交流侧的电气装置看能存在的过电压情况，故在原标准第5章中增加了“系统过电压保护”的条款要求，参考了国家标准GB/T 50064和GB/T 50065，对过电压保护的相关要求进行了增设。3、编制过程中解决的主要问题无。三、主要试验（或验证）情况分析本标准中不涉及相关试验方法或检验规则。四、知识产权情况说明本标准技术内容未涉及专利。五、产业化情况、推广应用论证和预期达到的经济效果被修订的团体标准发布后取得了显著的实施效益。从经济效益看，至2020年，全省光伏发电总装机规模800万千瓦以上，其中，户用光伏100万户以上。重点工程：百万家庭屋顶光伏工程，全省建成户用光伏100万户以上，总装机容量300万千瓦左右；光伏先进技术应用工程：全省建设10个以上包含光伏发电的多能互补、“互联网+”智慧能源以及微电网等示范项目；光伏发电应用示范区工程：全省建成30个500户以上家庭屋顶光伏应用示范镇，100个200户以上户用光伏应用示范村。从社会效益看，国家整体政策倾向是支持分布式光伏电站的发展，尤其民用光伏电站规模会在短时间内快速扩大，以浙江省百万屋顶为例，截止2022年，仅浙江省完成百万户居民电站的建设，结合国家居民扶贫电站的建设，预计到2022年，保守估计民用光伏电站规模约为500万户左右，按每户3万元测算，市场规模约1500亿元。从生态效益看，根据该标准的技术要求，不足20平米的房屋顶可以铺设18块正泰的光伏板，每年可为家庭提供约4700度电。生产绿色电力的同时，还可节能减排，每年可节约1.88吨标准煤，减排4.68吨二氧化碳，助力实现碳达峰、碳中和。六、采用国际标准和国外先进标准情况未发现与本标准对应的国际标准或国外先进标准，本标准未采用国际标准或国外先进标准。七、与现行相关法律、法规、规章及相关标准的协调性本标准符合国家有关法律、法规、规章的要求，与制定中的行业标准《户用光伏并网发电系统第1部分：现场勘察与安装场地评估》《户用光伏并网发电系统第2-1部分：设计规范一般要求》《户用光伏并网发电系统第2-2部分：设计规范方阵设计》《户用光伏并网发电系统第2-3部分：设计规范结构设计》《户用光伏并网发电系统第3部分：安装与调试规范》《户用光伏并网发电系统第4部分：验收规范》《户用光伏并网发电系统第5部分：运行和维护规范》《户用光伏并网发电系统第6部分：发电性能评估方法》协调配套。八、重大分歧意见的处理经过和依据无重大分歧意见。九、标准性质的建议建议为推荐性电子行业标准实施。十、贯彻标准的要求和措施建议建议标准实施后组织标准宣贯，以使户用光伏各相关方了解标准内容，促进标准顺利实施，为我国光伏产业高质量发展发挥实际作用。