光伏发电站设计规范GB50797_2012

2023年注册电气发输专业考试案例解析（上）专业案例题（共25题，每题2分。

考生解答应依据准确，解答过程完整，计算结果正确）题1-5：某光伏发电站规划安装容量250MWp 级，通过1回110kV 线路接入系统，升压站110kV 侧系统提供的三相短路容量5000MVA。

本期建设光伏发电安装容量125MWp 级，选择540Wp 单晶硅光伏组件和500kW 逆变器，容配比为1.3。

单晶硅光伏组件和逆变器相关主要技术参数分别见表1和表2。

请分析计算并解答下列各小题。

表1单晶硅光伏组件主要技术参数表技术参数单位参数峰值功率Wp 540开路电压（OC V ）V 49.6短路电流（SC I ）A 13.86工作电压（PM V ）V 41.64工作电流（PM I ）A 12.97工作电压温度系数%/K -0.35开路电压温度系数%/K -0.275短路电流温度系数%/K 0.045工作条件下的极限低温℃5工作条件下的极限高温℃65表2逆变器主要技术参数表技术参数单位参数额定功率kW 500最大输出功率kW 550最大输入直流电压V 1000最低启动电压V 540最小输入电压V 520MPPT 电压范围V 520V～850V交流额定输出电压V 400交流输出频率Hz50【2023案上01】该光伏电站场址年平均气温、极端最低气温和极端最高气温分别为16℃、-15℃和40℃，若每个光伏组件串安装于1个固定可调式支架上，呈2行n 列排布，则每个支架光伏组件安装容量宜为下列哪项数值？A.8.1kWpB.8.64kWpC.9.72kWpD.10.26kWp答案:［C ］解答过程：依据《光伏发电站设计规范》(GB50797-2012)，6.4.2条条文说明，按地面站考虑，仅需满足公式6.4.2-1max 100019.11[1(25)]49.6[1(525)(0.275%)]dc oc v V N V t K ≤==⨯+-⨯⨯+-⨯-，依题意每个光伏组件串“呈2行n 列排布”即取偶数，故取18（个），3max 18540109.72P kWp-=⨯⨯=注：本公式的中的温度需要代入的是工作条件下光伏组件的极限低温5℃，而不应代入小题干中提及的光伏站的极端最低气温-15℃，前者是设备温度，后者为环境温度，在工程中设备温度不易取得，一般用环境温度代替，以往真题中有采用环意温度，这个也符合工程实际，但本题给了设备温度，故采用设备温度。

光伏发电站设计规范（GB 50797-2012）1总则1.0.1为了进一步贯彻落实国家有关法律、法规和政策，充分利用太阳能资源，优化国家能源结构，建立安全的能源供应体系，推广光伏发电技术的应用，规范光伏发电站设计行为，促进光伏发电站建设健康、有序发展，制定本规范。

1.0.2本规范适用于新建、扩建或改建的并网光伏发电站和l00kWp及以上的独立光伏发电站。

1.0.3并网光伏发电站建设应进行接入电网技术方案的可行性研究。

1.0.4光伏发电站设计除符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。

2术语和符号2.1术语2.1.1光伏组件 PV module具有封装及内部联结的、能单独提供直流电输出的、最小不可分割的太阳电池组合装置。

又称太阳电池组件（solar cell module）2.1.2光伏组件串 photovoltaic modules string在光伏发电系统中，将若干个光伏组件串联后，形成具有一定直流电输出的电路单元。

2.1.3光伏发电单元 photovoltaic（PV）power unit光伏发电站中，以一定数量的光伏组件串，通过直流汇流箱汇集，经逆变器逆变与隔离升压变压器升压成符合电网频率和电压要求的电源。

又称单元发电模块。

2.1.4光伏方阵 PV array将若干个光伏组件在机械和电气上按一定方式组装在一起并且有固定的支撑结构而构成的直流发电单元。

又称光伏阵列。

2.1.5 光伏发电系统 photovoltaic（PV）power generation system利用太阳电池的光生伏特效应，将太阳辐射能直接转换成电能的发电系统。

2.1.6 光伏发电站 photovoltaic（PV）power station以光伏发电系统为主，包含各类建（构）筑物及检修、维护、生活等辅助设施在内的发电站。

2.1.7辐射式连接 radial connection各个光伏发电单元分别用断路器与发电站母线连接。

新旧规范对光伏支架设计的影响
我们这里指的旧规范是指《建筑结构荷载规范》 GB50009-2012及《钢结构 设计规范》GB50017-2003等，这几个规范是之前国内大部分支架厂或者光伏结 构设计人员设计支架所采用的规范，而新规范就是12年出的《光伏发电站设计 规范》GB50797-2012，里面有一章也是专门对支架的设计计算做了具体规定。 下面我们说的新旧规范就是指上面这几个，为了方便还是以新旧规范的称呼代 替。
新规范:风雪荷载可取 25 年一遇最大风压雪压， 基本风压：0.38 kN/m^2 基本雪压：0.36 kN/m^2 具体计算公式详见 GB 50009-2012 建筑结构荷载规范 D.3.4 XR=X10+(X100-X10)(lnR/ln10-1) R 为重现期 风压高度变化系数： μz = 1.23 风荷载体型系数： μs = 1.3 风阵系数：βgz=1.0（支架系统与屋面的接触点比较多，不考虑共振作用） 风荷载标准值： wkb = μs× μz × wo ×βgz = 608Pa 屋面积雪分布系数： μo = 1 雪荷载标准值： sK = so × μo = 360Pa 荷载及组合说明： 计算挠度： COMB1=G+W+T COMB2=G+S+T 计算强度： COMB3=1.2G+1.4W+0.6T COMB4=1.2G+1.4Sn+0.6T COMB5=1.2G+0.6*1.4W+T COMB6=1.2G+0.6*1.4Sn+T G——自重荷载 W——风荷载 Sn——雪荷载 T——温度荷载 通过以上一些基本参数的取值，我们可以看出新旧规范的一些差异。如下几点： 1. 旧版规范里的风荷载体形系数是按照具体的支架倾角来取值的，而新版规范 里明确规定了地面和楼顶支架的风荷载体型系数取 1.3. 2. 风压雪压的取值年限变化， 旧版规范里一般都按照 50 年一遇的最大风压雪压 取值的，而新版规范里降低了要求，规定应按照 25 年一遇的荷载数值取值， （25 年的最大风压雪压如何计算我已经在上面写了）

31
气象站实测数据
数据来源： 小型气象站 徐卫
夏季
冬季
32
6 光伏发电系统
33
6.1 一般规定
一般规定 系统方案： 多级汇流、分散逆变器、就地升压、集中并网 方阵一致性： 电压、朝向、安装倾角 直流电压 设备材料耐压＞设计电压＞昼间极低温下开路电压 容量配置 方阵实际最大直流功率≤逆变器允许最大直流功率 MPPT电压
日总辐射＜附录A规定 不合理数据修正补充 形成完整的长序列观测数据
30
5.4 太阳辐射观测数据验证与分析
数据的分析 年：年总辐射量和各月总辐射量年际变化 月：10年以上年总辐射量平局值和月总辐射量平均值 日：最近3年连续12个月各月辐射量日变化 时：最近3年连续12个月各月典型日辐射量小时变化 最大：总辐射最大辐照度 根据系统种类决定辐射量观测预测值
20
4 站址选择
电站防洪

防洪标准：30年一遇、50年一遇、100年一遇
特殊区域：江、河、湖、海旁、内涝区、山区 不设防洪堤设备基础顶和建筑物室外地坪标高满足防洪要求
0.5米安全超高
21
4 站址选择
22
4 站址选择
关键点: 地 势 朝 向 地质灾害 矿藏矿区 采空区 土地性质
地震烈度
综合系数不是系统效率！ 52
6.7 跟踪系统
分类 根据跟踪轴的数量：单轴跟踪系统、双轴跟踪系统 根据控制方式：主动控制、被动控制、负荷控制 基本要求 防护措施 通讯端口 离地最小300mm
无国标和行标时制定 已有国标和行标时， 鼓励企业制定严于国 家标准的企业标准
代号举例 GB 50797-2012 GB/T 36115-2018

光伏发电站设计规范（GB 50797-2012）1总则1.0.1为了进一步贯彻落实国家有关法律、法规和政策，充分利用太阳能资源，优化国家能源结构，建立安全的能源供应体系，推广光伏发电技术的应用，规范光伏发电站设计行为，促进光伏发电站建设健康、有序发展，制定本规范。

1.0.2本规范适用于新建、扩建或改建的并网光伏发电站和l00kWp及以上的独立光伏发电站。

1.0.3并网光伏发电站建设应进行接入电网技术方案的可行性研究。

1.0.4光伏发电站设计除符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。

2术语和符号2.1术语2.1.1光伏组件 PV module具有封装及内部联结的、能单独提供直流电输出的、最小不可分割的太阳电池组合装置。

又称太阳电池组件（solar cell module）2.1.2光伏组件串 photovoltaic modules string在光伏发电系统中，将若干个光伏组件串联后，形成具有一定直流电输出的电路单元。

2.1.3光伏发电单元 photovoltaic（PV）power unit光伏发电站中，以一定数量的光伏组件串，通过直流汇流箱汇集，经逆变器逆变与隔离升压变压器升压成符合电网频率和电压要求的电源。

又称单元发电模块。

2.1.4光伏方阵 PV array将若干个光伏组件在机械和电气上按一定方式组装在一起并且有固定的支撑结构而构成的直流发电单元。

又称光伏阵列。

2.1.5 光伏发电系统 photovoltaic（PV）power generation system利用太阳电池的光生伏特效应，将太阳辐射能直接转换成电能的发电系统。

2.1.6 光伏发电站 photovoltaic（PV）power station以光伏发电系统为主，包含各类建（构）筑物及检修、维护、生活等辅助设施在内的发电站。

2.1.7辐射式连接 radial connection各个光伏发电单元分别用断路器与发电站母线连接。

• 2.1.9 跟踪系统 • 2.1.10 单轴跟踪系统 • 2.1.11 双轴跟踪系统
第三章 基本规定
• 3.0.7 在既有建筑物上增设光伏发电系统，必须进行建筑 物结构和电气的安全复核，并应满足建筑结构及电气的安 全性要求 • 3.0.9 光伏发电站中的所有设备与部件，应符合国家现行 相关标准的规定，主要设备应通过国家批准的认证机构的 产品认证
第四章 站址选择
• 4.0.1 国家规划，自然条件，太阳能资源，交通运输，接入 电网，地区经济发展规划等 • 4.0.12 条件合适时，可在风电场内建设光伏发电站
第七章 站区布置
• 7.1.3 光伏方阵，升压站，站内集电线路，就地逆变升压 站，站内道路，防洪，防雷，防火等 • 7.1.4 交通运输方便，利用地形，方便施工，减少场地的 土石方工程量，降低工程造价，减少运费 • 7.2.2 固定式方阵，安装宜正朝南，保证每天9-15点之间 阵列互不遮挡，组件离地不低于30CM • 7.3.1 安全防护设施宜包括：入侵报警系统，视频安防系 统，出入口控制系统等
GB50797-2012 «光伏发电站设计规范»解读
1,2,3,4,7章
汇报时间：2015.11.13 Nhomakorabea第一章 总则
• 1.0.2 本规范适用于新建，扩建或改建的并网光伏发电站 和100kWp及以上的独立光伏发电站 • 1.0.4 光伏发电站设计除符合本规范外，尚应符合国家现 行有关标准的规定
第二章 术语和符号

光伏电站设备调试方案一、编制目的作为光伏发电单元、逆变器、箱变、监控系统调试依据, 检查光伏电站设计、施工质量, 验证光伏电站设备的设计、制造、安装质量, 通过对光伏电站设备试验、调试, 达到光伏电站设备安全、顺利并网, 保证各个系统运行正常、设备安全稳定。

二、编制依据1.《光伏发电站设计规范》GB50797-2012。

2.《光伏发电站接入电力系统技术规定》GB/Z19964-2005。

3.《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》GB 50150-2006 。

4.《并网光伏发电专用逆变器技术要求和试验方法》Q/SPS22。

三、调试目标1.检验方阵内设备接线正确、满足带电条件, 调试设备参数、性能, 保证设备顺利并网、安全稳定运行。

2.调试监控中心内设备, 达到参数设置正确、性能调试正常, 以保证并网后运行正常。

四、调试内容1.方阵（1）组件: 一次回路检查、组件交接性能试验。

（2）箱变: 带电前一次回路检查、交接试验。

（3）逆变器: 带电前一次、二次回路检查、并网调试。

2.监控中心（1）直流系统: 绝缘检查、监视系统检查。

（2）UPS系统: 绝缘检查、输出测试、切换调试。

（3）配电系统: 一次、二次回路检查。

（4）光功率系统: 系统安装、功能调试。

（5）监控系统: 系统安装、功能调试。

（6）AGC系统:接口测试、功能调试。

五、组织措施1.调试小组组长: A（电力建设第三工程公司）组员: B.C.D.设备厂家人员组长职责：负责调试方案的制定、落实, 保证设备正常调试, 协调解决出现问题。

组员职责：负责调试方案执行, 按照调试方案逐项调试, 处理调试过程中出现问题, 做好调试记录。

2.监督小组组长: E（水电咨询有限公司）副组长: F（光伏电站管理部）组员:光伏电站管理部: G、H、J水电咨询有限公司: K、L组（副）长职责: 审批并监督执行设备调试方案, 组织好人员培训、调试监督、验收把关。

组员职责：监督设备调试方案执行, 做好调试项目监督、旁站, 做好设备调试验收工作。

住房和城乡建设部公告第1428号――关于发布国家标准《光伏发电站设计规范》的公告
文章属性
•【制定机关】住房和城乡建设部
•【公布日期】2012.06.28
•【文号】住房和城乡建设部公告第1428号
•【施行日期】2012.11.01
•【效力等级】部门规范性文件
•【时效性】现行有效
•【主题分类】标准定额
正文
住房和城乡建设部公告
（第1428号）
关于发布国家标准《光伏发电站设计规范》的公告
现批准《光伏发电站设计规范》为国家标准，编号为GB50797-2012，自2012年11月1日起实施。

其中，第3.0.6、3.0.7、14.1.6、14.2.4条为强制性条文，必须严格执行。

本规范由我部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。

中华人民共和国住房和城乡建设部
2012年6月28日。

《光伏发电站工程项目用地控制指标》解读2015-12-11 | 作者：雷爱先黄清 | 来源：中国国土资源报 | 【大中小】【打印】【关闭】编者按 2015年12月2日，国土资源部以规范性文件形式发布了《光伏发电站工程项目用地控制指标》（国土资规〔2015〕11号，以下简称《指标》），明确自2016年1月1日起实施。

该指标的颁布，填补了产业（能源）领域用地标准的一项空白。

为什么要发布这样一项用地控制指标？《指标》主要适用什么类型的光伏项目？具体怎样确保光伏项目节约集约用地？本报特邀国土资源部土地利用司就《指标》编制和实施的必要性、《指标》主要内容和需要重点说明的几个问题进行了初步解读。

为何要发布光伏用地控制指标？填补产业（能源）领域用地标准一项空白编制和发布实施《光伏发电站工程项目用地控制指标》（以下简称《指标》），是贯彻中央关于“建立最严格节约集约用地制度”和《关于制定国民经济和社会发展第十三个五年规划的建议》强调的“坚持最严格的节约用地制度”的重要举措，也是落实《国务院关于促进节约集约用地的通知》（国发〔2008〕3号）提出“要健全各类建设用地标准体系”，《国务院关于促进光伏产业健康发展的若干意见》（国发〔2013〕24号）提出的加快形成有利于产业持续健康发展的法规、政策、标准体系和市场环境，以及《节约集约利用土地规定》（国土资源部令第61号）要求“国家实行建设项目用地标准控制制度”，“国土资源部会同有关部门制定工程建设项目用地控制指标”的具体措施。

建设项目用地审查、供应和使用，应当符合用地控制指标和供地政策。

制定《指标》，使光伏工程建设项目用地从无标准控制走向有标准控制，既是完善用地标准控制制度的重要内容，也是运用标准控制规范土地审批和供应、促进节约集约用地的重要手段。

目前，国土资源部已单独或与有关部门联合发布实施的工程项目用地指标有16项，涵盖了工业、能源、交通、水利、公共文化和体育等领域。

《光伏发电站设计规范》（GB50797-2012）
3.基本规定
光伏发电站设计应综合考虑日照条件、土地和建筑条件、安装和运输条件等因素，并应满足安全可靠、经济适用、环保、美观、便于安装和维护的要求。

8电气
电缆选择与敷设
光伏组件之间及组件与汇流箱之间的电缆应有固定措施和防晒措施。

在既有建筑物上增设光伏发电系统，必须进行建筑物结构和电气的安全复核，并应满足建筑结构及电气的安全性要求。

光伏组件之间的接线应符合下列要求：
1 光伏组件连接数量和路径应符合设计要求。

2 光伏组件间接插件应连接牢固。

3 外接电缆同插接件连接处应搪锡。

4 光伏组件进行组串连接后应对光伏组件串的开路电压和短路电流进行测试。

5 光伏组件间连接线可利用支架进行固定，并应整齐。

6 同一光伏组件或光伏组件串的正负极不应短接。

2 基础型钢安装后，其顶部宜高出抹平地面10mm。

基础型钢应有明显的可靠接地。

3 逆变器的安装方向应符合设计规定。

光伏发电系统逆变器交接试验标准及流程随着可再生能源的发展，光伏发电系统作为清洁能源的重要组成部分，其在发电过程中需要逆变器来将直流电转换为交流电。

逆变器作为光伏发电系统的关键设备，其性能的稳定与否直接关系到整个发电系统的运行效率和安全性。

为了确保光伏发电系统的正常运行，交接试验成为了必不可少的环节之一。

本文将从光伏逆变器交接试验的标准、流程和注意事项等方面进行详细介绍。

一、光伏逆变器交接试验的标准1. 光伏逆变器交接试验应符合国家相关标准以及光伏发电系统的技术规范要求，主要包括：（1）《光伏发电站设计规范》（GB 50797-2012）中有关逆变器部分的规定；（2）《光伏发电场光伏逆变器技术规范》（GB/T 19913-2015）中的相关标准。

2. 交接试验还需要根据具体的项目情况，结合用户自身的要求和技术参数进行制定相应的测试方案，确保交接试验的全面性和有效性。

二、光伏逆变器交接试验的流程1. 交接试验前的准备工作：（1）明确交接试验的时间和地点，以及参与试验的相关人员名单；（2）核对逆变器相关资料和技术文件，包括逆变器的型号、参数、使用说明等；（3）检查逆变器的运行状态和运行数据，确保逆变器在试验前处于正常运行状态。

2. 交接试验的具体步骤：（1）对逆变器进行外观检查，包括外壳、连接线路、散热器等是否完好，是否存在损坏和松动现象；（2）对逆变器的内部结构和零部件进行检查，确保逆变器的所有元件都处于正常状态；（3）对逆变器的接地和接线进行检查，确保接地连接牢固可靠，接线连接正确无误；（4）对逆变器的运行参数进行检测，包括输出功率、电压、电流等参数是否符合要求；（5）对逆变器的保护功能进行测试，包括过压保护、欠压保护、过流保护等功能是否正常可靠；（6）对逆变器的远程通信功能进行测试，确保与监控系统的通信畅通无阻。

3. 交接试验后的总结和验收：（1）根据交接试验的结果进行总结，对于发现的问题和不足进行及时修复和处理；（2）编制交接试验报告，明确逆变器的整体情况和试验结果，并由相关专业人员进行验收。

光伏发电工程验收规范（GB/T 50796-2012）1总则1.0.1为确保光伏发电工程质量，指导和规范光伏发电工程的验收，制定本规范。

1.0.2本规范适用于通过380V及以上电压等级接人电网的地面和屋顶光伏发电新建、改建和扩建工程的验收，不适用于建筑与光伏一体化和户用光伏发电工程。

1.0.3光伏发电工程应通过单位工程、工程启动、工程试运和移交生产、工程竣工四个阶段的全面检查验收。

1.0.4各阶段验收应按要求组建相应的验收组织，并确定验收主持单位。

1.0.5光伏发电工程的验收，除按本规范执行外，尚应符合国家现行有关标准的规定。

2术语2.0.1光伏发电工程photovoltaic power project指利用光伏组件将太阳能转换为电能、并与公共电网有电气连接的工程实体，由光伏组件、逆变器、线路等电气设备、监控系统和建（构）筑物组成。

2.0.2光伏电站photovoltaic power station指利用光伏组件将太阳能转换为电能、并按电网调度部门指令向公共电网送电的电站，由光伏组件、逆变器、线路、开关、变压器、无功补偿设备等一次设备和继电保护、站内监控、调度自动化、通信等二次设备组成。

2.0.3光伏发电单元photovoltaic power unit光伏电站中，以一定数量的光伏组件串，通过直流汇流箱多串汇集，经逆变器逆变与隔离升压变压器升压成符合电网频率和电压要求的电源。

这种一定数量光伏组件串的集合称为光伏发电单元。

2.0.4观感质量quality of appearance通过观察和必要的量测所反映的工程外在质量。

2.0.5绿化工程plant engineering由树木、花卉、草坪、地被植物等构成的植物种植工程。

2.0.6安全防范工程security and protection engineering以保证光伏电站安全和防范重大事故为目的，综合运用安全防范技术和其他科学技术，为建立具有防入侵、防盗窃、防抢劫、防破坏、防爆安全检查等功能（或其组合）的系统而实施的工程。

屋顶分布式光伏电站防护栏设计
参照《光伏发电站设计规范》GB50797-2012的第13.0.6条规定：平台、走道、吊装孔等有坠落危险处，应设栏杆或盖板。

需要登高检查及更换光伏组件处，应设操作平台或扶梯。

防坠落伤害设计应符合现行国家标准《生产设备安全卫生设计总则》GB5083等标准规定。

《生产设备安全卫生设计总则》GB5083第5.7.4防滑或防高处坠落规定，设计操作位置，必须充分考虑人员脚踏和站立的安全性。

a）若操作人员经常变换工作位置，则必须在生产设备上配置安全走板。

安全走板的宽度应不小于500mm。

b）若操作人员进行操作、维护、调节的工作位置在坠落基准面2m以上时，必须在生产设备上配置站立的平台和防坠落的护栏、护板或安全圈等。

设计梯子、钢平台和防护栏杆，按GB4053.1、GB4053.2、GB4053.3、GB4053.4执行。

根据GB4053.3《工业防护栏及钢平台》设计规范要求，在距基准面高达大于2m并小于20m的平台、通道及作业场所的防护栏高度应不低于1050m。

光伏电站平均发电量计算方法光伏电站在做前期可行性研究的过程中，需要对拟建光伏电站的发电量做理论上的预测，以此来计算投资收益率，进而决定项目是否值得建设。

一般而言，每个有经验的光伏人心里都有一个简便的估算方法，可以得出和计算值相差不多的数据，那么本次总结列举光伏电站的平均发电量计算/估算的方法，通过案例分析各方法的差异，方便读者选择最合适的计算方法。

一、计算方法1）国家规范规定的计算方法。

根据最新的《光伏发电站设计规范GB50797－2012》第6.6条：发电量计算中规定：1、光伏发电站发电量预测应根据站址所在地的太阳能资源情况，并考虑光伏发电站系统设计、光伏方阵布置和环境条件等各种因素后计算确定。

2 、光伏发电站年平均发电量Ep计算如下：Ep=HA×PAZ×K式中：HA——为水平面太阳能年总辐照量（kW·h/m2）；Ep——为上网发电量（kW·h）；PAZ ——系统安装容量（kW）；K ——为综合效率系数。

综合效率系数K是考虑了各种因素影响后的修正系数，其中包括：1）光伏组件类型修正系数；2）光伏方阵的倾角、方位角修正系数；3）光伏发电系统可用率；4）光照利用率；5）逆变器效率；6）集电线路、升压变压器损耗；7）光伏组件表面污染修正系数；8）光伏组件转换效率修正系数。

这种计算方法是最全面一种，但是对于综合效率系数的把握，对非资深光伏从业人员来讲，是一个考验，总的来讲，K2的取值在75%-85%之间，视情况而定。

2）组件面积——辐射量计算方法光伏发电站上网电量Ep计算如下：Ep=HA×S×K1×K2式中：HA——为倾斜面太阳能总辐照量（kW·h/m2）；S——为组件面积总和（m2）K1 ——组件转换效率；K2 ——为系统综合效率。

综合效率系数K2是考虑了各种因素影响后的修正系数，其中包括：1）厂用电、线损等能量折减交直流配电房和输电线路损失约占总发电量的3%，相应折减修正系数取为97%。

光伏电站设计中组件串联数的计算优化方案为提高光伏电站的发电效率，进一步降低光伏电站的投资成本，提高整体经济性，针对目前光伏电站设计中组件串联数计算存在的问题和影响因素进行了探讨和分析，提出了优化后的计算方法；并结合实际设计算例，以系统效率和投资成本为目标进行了对比计算，优化后的计算方法可提升发电效率约0.25%。

组件串联数计算存在的问题分析目前，常规光伏电站中的光伏组件串联数是根据GB50797-2012《光伏发电站设计规范》[1]中的组串计算公式来计算，即：式中，V dcmax为逆变器允许的最大直流输入电压，V；Vmpptmax为逆变器MPPT电压最大值，V；Vmpptmin为逆变器MPPT电压最小值，V；Voc为光伏组件的开路电压，V；Vpm为光伏组件的最佳工作电压，V；Kv为光伏组件的开路电压温度系数；K′v为光伏组件的工作电压温度系数；N为光伏组件串联数，N取整；t为工作状态下光伏组件的极端低温，℃；t′为工作状态下光伏组件的极端高温，℃。

从上述公式可以看出，组件串联数需保证同时满足逆变器的直流MPPT电压和最大直流允许电压的要求。

但该计算方式存在的问题是：在常规计算过程中，式中的t值一般取项目所在地的极端最低气温，而实际上极端低温t应该取工作条件下组件的极端低温，即有光照时组件的最低温度。

然而现实中，在组件工作条件下，当阳光照到光伏组件上时，结温会立刻升高，并随着辐照度的增加而增加。

因此，计算中取全天的环境极端低温直接计算，显然t值会偏低。

以上因素造成在利用常规算法进行计算和设计时，存在极端低温取值偏低、开路电压偏大、组件串联数取值偏保守的问题。

组件串联数偏小会导致在同样的设计容量下组串数增多，从而使组串汇流电缆增多、支架数量增多、用地增加，最终导致电站投资增大。

因此，在实际设计过程中，可在常规算法的基础上根据实际运行环境优化计算。

组件串联数计算优化2.1光伏组件相关特性分析光伏组件的电流主要受辐照度的影响，电压主要受组件工作温度的影响[2]，如图1所示；辐照度也会对电压有一定的影响。

一．传统光伏组串设计在《光伏发电站设计规范(GB 50797-2012)》，提出如下公式。

（公式1）（公式2）N—光伏组件串联个数（N取整数） Kv—光伏组件的开路电压温度系数K’v—光伏组件的工作电压温度系数 t—光伏组件工作条件下的极限低温t’—光伏组件工作条件下的极限高温 Voc—光伏组件的开路电压Vmppt—光伏组件的工作电压 Vdcmax—逆变器允许的最大支流输入电压Vmpptmax—逆变器MPPT电压最大值 Vmpptmin—逆变器MPPT电压最小值上述公式也是工程师们常用的设计方法，我自己也一直沿用这个方。

然而，在这个公式中，部分参数是无法获得的。

1、工作电压温度系数K’v各组件厂家的规格参数中，都不会有这一项，一般采用开路电压温度系数Kv进行计算；2、工作条件下的极限低温t首先，光伏组件运行后的温度，会高于环境温度的；其次，光伏系统只有在白天才能运行，夜间其实是不运行的。

因此，t理论上应该是昼间光伏组件的极限低温。

然而，光伏组件的温度会比环境温度具体高多少？这个尚无定论；但在全国众多的气象站中，只有很少的几个气象站，可以收集到昼间极端高温、昼间极端低温数值，大部分气象站是无法获得的。

因此，极限低温t一般取环境的极端低温。

3、工作条件下的极限高温t’如前所述，光伏组件运行后的温度，会高于环境温度的，但具体高多少尚无定论。

下图是一张组件温度和环境温度的变化图。

图1 环境温度、辐照度与组件温度的关系可以看出，组件温度可以比环境温度高出20多度。

根据文献《太阳能光伏发电应用中的温度影响》（王建军）介绍，西宁地区可测出背板温度高达70℃。

因此，我在计算时，极端高温一般采用环境温度增加25℃、或者直接采用70℃的方案。

例1：以天合260W多晶硅组件为例，假设当地极端低温为-30℃；逆变器最大开路电压为1000V，MPPT电压在420~850V。

表1 天合光伏组件技术参数表根据上表，Voc=38.2V、Vmppt=30.6V、Kv= K’v =-0.32%/℃，运用GB 50797-2012中公式计算结果如下。

GB50797《光伏发电站设计规范》解读第二讲周建朋目次● 1.总则● 2.术语和符号● 3.基本规定● 4.站址选择● 5.太阳能资源分析● 6.光伏发电系统●7.站区布置●8.电气●9.接入系统●10.建筑与结构●11.给排水、暖通与空调●12.环境保护与水土保持●13.劳动安全与职业卫生●14.消防●附录A：可能的总辐射日曝辐射量●附录B：光伏阵列最佳倾角参考值●附录C：钢制地锚共有4条强制性条款7 站区布置7.1站区总平布置规划和原则●根据需要：生产、施工和生活●结合：附近地区自然条件和建设规划●研究：站区供排水、交通运输、出线走廊●立足近期、远近结合、统筹规划●节约用地、控制面积●根据建设施工需要，分期、分批征用和租用总平面设计应包括的内容总平设计的内容光伏方阵——就地逆变器升压站——升压站（或开关站）——集电线路——站内道路——其它防护设施（防洪、防雷、防火）基本要求：●交通运输方便●三组关系：站内与站外、生产与生活、生产与施工●方便施工、有利扩建●合理利用地形、地质条件●减少土石方工程量●降低工程造价，减少运行费用，提高经济效益光伏发电站总平面布置要求●建筑物布置:日照方位、联合布置●绿化：满足当地规划部门绿化要求●升压站及建筑物选址：方阵布置、介入方案、地形地质、交通、生产、生活、安全等因素●集电线路布置：输送距离、输送容量、安全距离●道路：设备运输、安装和运行维护，大修与吊装作业面大中型地面光伏电站出入及干道●出入口：可设置2个，位置方便与外边联系●出入口道路：主干道宽度6米，次干道环形宽度4米●进站道路：与现有公路连接●站内道路：行车通道、消防车道、人行道泥结碎石路、混凝土路、沥青路竖向布置●决定因素：生产要求、工程地质、水文气象条件、场地标高●基本要求：升压站（开关站）室外地坪：设计高水位+0.5m建筑物、构筑物及道路标高土石方:减少、平衡、取土和弃土点坡度坡向：较快排水、按照降雨量和土质条件确定山坡光伏电站：合理利用地形、节省土方、边坡稳定排水系统●决定因素地形、工程地质、地下水位等●基本要求分期进行:与项目周期同步过水措施：沟道高于地坪防山洪措施：站区边界处排水系统设计不合理排水系统设计不合理其它要求●生产建筑物底层地面标高：高出室外150~300mm,考虑沉降影响。