光伏电站太阳跟踪系统技术要求汇总.docx
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光伏电站太阳跟踪系统技术要求汇总
光伏电站太阳跟踪系统技术要求
(GB/T
29320-2012)
1范围本标准规定了光伏电站太阳跟踪系统(以下简称跟踪系统)的外观、支架结构、驱动装置、控制系统、安装、可靠性、环境适应性等技术要求及试验方法,以及对于检验规则、标志、包装、运输和储存的技术要求。
本标准适用于光伏电站的平板式和聚光式太阳跟踪系统术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
跟踪系统trackingsystem
通过机械、电气、电子电路及程序的联合作用,调整光伏组件平面的空间角度,实现对
跟踪系统一般可分为单轴跟踪系统和双轴跟踪系统。
跟踪的具体参数按坐标系可分为地平坐标系、赤道坐标系。
跟踪系统按结构型式可分为独立型和联动型。
跟踪系统按外观形状可分为T型(塔柱式、立柱式),V型(双V型、W型),O型(盘式)和其他型式。
跟踪系统按跟踪精度可分为通用(普通)型(平板式太阳跟踪系统)和精密型(聚光式太阳跟踪系统)。
点聚焦型聚光器一般要求双轴跟踪,线聚焦型聚光器仅需单轴跟踪。
3.2
平板式跟踪系统flatplatetrackingsystem
用于安装平板式光伏组件的跟踪系统。
3.3
聚光式跟踪系统CPVtrackingsystem
用于安装聚光式光伏组件的跟踪系统。
注:
聚光倍率低于100倍为低倍聚光,不低于100倍为高倍聚光。
3.4
单轴跟踪系统single-axistrackingsystem
绕一维轴旋转的跟踪系统。
又称一维跟踪系统。
注:
单轴跟踪系统可分为水平单轴跟踪系统、倾斜单轴跟踪系统和垂直单轴跟踪系统。
3.5
双轴跟踪系统dual-axistrackingsystem
绕二维轴旋转的跟踪系统。
又称二维跟踪系统。
注:
双轴跟踪系统以地平面为参照系,跟踪的是太阳高度角和太阳方位角;以赤道平面
为参照系,跟踪的是赤纬角和时角。
3.6
线聚焦跟踪系统line-focustrackingsystem
光伏聚光器利用透镜或反射镜将太阳光聚焦在光伏组件线阵列上的跟踪系统。
3.7
点聚焦跟踪系统point-focustrackingsystem
光伏聚光器利用透镜或反射镜将太阳光以点方式聚焦在光伏组件上的跟踪系统。
3.8
太阳入射角angleofincidenee
入射阳光射线与接收平面法线的夹角。
3.9
太阳方位角azimuthangle
(北半球)或正北方向
太阳中心到地面观测点的连线在当地水平面上的投影与正南方向
(南半球)的夹角。
3.10
太阳高度角solarelevationangle
入射阳光射线与地平面之间的夹角。
3.11
赤纬角solardeclination
地球中心与太阳中心的连线与赤道平面的夹角(北半球为正)。
3.12
时角hourangle
某时刻太阳在赤道平面上的投影与正午时刻太阳在赤道平面上的投影之间的夹角。
3.13
跟踪精度trackingaccuracy
单轴跟踪系统的跟踪精度以入射阳光射线与接收平面法线在跟踪方向的夹角来表示。
双轴跟踪系统的跟踪精度用太阳入射角来表示。
3.14
主动控制activecontrol
指定角度,又称为天文控制方式或程序控制方式。
3.15
被动控制Passivecontrol
通过感应器件判断太阳光的入射角度,从而控制光伏方阵旋转并跟踪太阳光入射角度,包括光感控制方式、重力平衡控制方式等。
3.16
复合控制compoundcontrol
主动控制和被动控制相结合的控制方式。
4要求
4.1一般规定
跟踪系统的技术规格应满足环境适应性要求、电气安全性要求、外观要求、支架
4.2环境适应性要求
4.2.1跟踪系统抗风要求
跟踪系统在风速18m/s以下时应能正常运行,风速增至18m/s,跟踪系统应自动进入抗
风状态。
在抗风状态下,跟踪系统应能经受33m/s的风速;在12级风以上地区,应能经受
25年内最大风速。
42m/s的风速。
没有大风情况下自动进入抗风状态功能的跟踪系统,应能承受当地
4.2.2跟踪系统抗雪要求
在多雪地区,跟踪器系统应具有手动或自动避雪功能。
4.2.3跟踪系统耐高低温要求
4.2.3.1跟踪系统的工作环境温度范围应为-25C一70C
424跟踪系统耐湿热要求
跟踪系统在环境温度为40C时,应能适应最大相对湿度85%的工作环境。
425跟踪系统工作大气压要求
在海拔3000m以下地区,跟踪系统应能适应70kPa-106kPa的大气压;在海拔3000m以
上地区,跟踪系统应能适应40kPa-70kPa的大气压。
426跟踪系统电气防护等级要求
跟踪系统的电气外壳应达到IP54防护等级。
4.2.7跟踪系统金属表面防腐要求
4.2.7.1钢制部件防腐应选用镀锌、防腐涂料涂装等防腐措施,其保证支架寿命25年以上。
4.2.7.2钢制部件镀锌宜采用热浸锌,热浸锌钢制部件镀锌层的最小平均厚度应不小于65卩m镀锌层的外观、附着强度、均匀性应符合DL/T768.7的规定。
GB50205的规
4.2.7.3防腐涂料涂装钢制部件的防腐涂层厚度、外观、附着力应符合定。
4.2.7.4铝合金部件防腐可采用阳极氧化,并应符合GB5237.2的规定。
氧化膜的膜厚级别不应小于AA15,对于大气污染条件恶劣的环境或需要耐磨时氧化膜
的膜厚级别应选用AA20,AA25,阳极氧化平均膜厚、局部膜厚应符合表1的规定。
»1a化腹庠糜级别
膜呼级别
最小平均WI9
pm
垠小局部腋聲
pm
AA15
15
IZ
AA20
20
]G
AA2S
2S
20
当铝合金材料与除不锈钢以外的其他金属材料或与含酸性或碱性的非金属材料接触、固时,应采用隔离材料,防止与其直接接触。
4.3防雷、接地要求
4.3.1跟踪系统电源、信号端口应采取雷电浪涌防护措施。
432跟踪系统电源端口设置的浪涌保护器性能要求应符合
GB18802.1的规定。
浪涌
保护器组合波(1.2/50^s-8/20卩S)冲击试验开路电压不应小于有脱离装置和遥信接点。
4kV。
限压型浪涌保护器宜
4.3.3跟踪系统信号端口设置的浪涌保护器性能要求应符合
GB/T18802.21的规定。
信
号浪涌保护器传输速率、插入损耗等参数应满足控制和通信线路正常工作的要求。
4.3.4跟踪系统供电线路和金属芯控制、通信线路应采取屏蔽措施。
线路屏蔽层或屏蔽
金属管应进行等电位连接并接地。
4.3.5跟踪系统采用非金属外壳的电气控制柜、箱等应采取屏蔽措施。
4.3.6跟踪系统的电气控制柜、箱等应设置等电位接地端子板并与光伏电站接地装置连
接,浪涌保护器接地线、安全保护地线、电气柜或控制箱屏蔽层、金属外壳等应与端子板可
靠连接。
浪涌保护器的连接导线应短直。
4.3.7跟踪系统各金属部件之间应进行等电位连接并接地。
跟踪系统基础金属结构或钢
筋应与光伏电站接地装置连接构成共用接地系统。
4.3.8当采用集中控制方式时,跟踪系统电气控制柜应采取直击雷防护措施。
4.3.9.防雷接地电阻不宜大于100,共用接地装置的接地电阻还应符合4.4对电气设
备的安全性要求。
4.4电气安全性要求
4.4.1跟踪系统保护接地要求
4.4.1.1跟踪系统的电机、变压器底座和外壳、控制电缆外皮,终端盒金属外壳应接地,
任意接地点的接地电阻不超过40。
4.4.1.2跟踪系统无法构成等电位的转动部分应采用软铜线联结
。
铜导线最小截面见表
设备供电棚貌竝小的截面积S
谭护接地W导銭最小截面和S,
Ssiie
S
15
s>3&
S/3
4.4.2跟踪系统介质强度要求
各独立电路与地(即金属框架)之间,应能承受频率为50Hz±5Hz的工频介质强度试验,历时1min(也可采用等效直流电压),不应出现击穿或闪络现象。
绝缘试验的试验等级见表3。
表3绘绦试验的试瓏等级
辕定塑缘电压
U/V
测试电压尊擬
V
介臍®度试聲电压kV
It击试驢电压kv
250
0.5C0.7:
1
SOO
2.0C2.S)
5
1000
2,Sf3.5)
5
注」括号内的»据为J[流介裁確度试脸值.
4.4.3跟踪系统电器设备漏电保护要求
跟踪系统漏电保护要求应符合GB13955的规定。
4.4.4跟踪系统绝缘电阻要求
跟踪系统安装漏电保护装置时,在500V直流电压下,各独立电路与地(即金属框架)之间绝缘电阻不应小于0.5MQ;跟踪系统未安装漏电保护装置时,在500V直流电压下,各
独立电路与地(即金属框架)之间绝缘电阻不应小于1MQo
4.5跟踪范围
4.5.1水平单轴跟踪系统见图1,跟踪范围应不小于±45°;垂直单轴跟踪系统见图2,
跟踪范围应不小于±100°;倾斜单轴跟踪系统见图3,跟踪范围应不小于±45°。
范围宜为±23.45。
,时角范围宜为±100
4.6跟踪精度
4.7能耗要求
3%
跟踪系统日平均能耗不宜超过所承载光伏发电系统发电量的
4.8可靠性要求
95%
跟踪系统在正常维护情况下使用寿命应满足25年,可用率不小于
注:
使用寿命是指跟踪系统在正常维护下的使用周期。
4.9外观要求
4.9.1跟踪系统外观基本要求
机体表面无划痕、裂纹、变形和损坏,表面涂覆应无脱落现象,零件连接应牢固,金属部分应无锈蚀,标识清楚无误。
492.1焊接外观要求
492.1.1焊接外观要求应符合GB50205中相关规定。
4.9.2.1.2焊缝感观应达到外形均匀、成型较好,焊道与焊道、焊道与基本金属间过渡较平滑,焊渣和飞溅物清除干净,无裂纹,夹渣、气孔、未焊满等缺陷。
4.9.2.2热浸锌外观要求
4.9.2.2.1热浸锌应是连续的,并尽可能均匀、光滑。
可有暗灰色的铁锌合金存在,不应有反酸黄斑渗出锌层。
4.9.2.2.2局部表面可有直径小于0.5mm的漏锌斑点存在。
4.9.2.2.3
热浸锌表面不应有集中的无锌区、凸瘤和波纹。
分散的无锌区、凸瘤和波纹
梁或表面积超过2X105mm2的零件),不得超过镀件总面积近似值的0.1%。
4.9.2.3表面涂装要求
4.9.2.3.2
4.9.2.3.1构件表面涂装应符合GB50205中的规定。
构件表面不应误涂、漏涂,涂层不应脱皮和返锈等。
涂层应均匀、无明显皱皮、针眼和气泡等。
4.9.2.3.3涂装完后,构件的标志、标记和编号应清晰完整。
4.9.2.4螺栓连接要求
4.9.2.4.1螺栓连接时紧固应牢固、可靠,外露丝扣不应小于2扣。
4.9.2.4.2高强度螺栓连接应符合JGJ82中的规定。
4.9.3跟踪系统电气外观要求
493.1跟踪系统控制器箱体无锐角,箱体表面无明显划痕,在相应位置应有安全标识。
4.9.3.2电气设备连接线路,走线合理、美观,裸线外面宜采用塑料管等措施对线缆进行保护。
4.10.1支架结构宜采用碳素结构钢,碳素结构钢的选用应符合GB50017的规定。
4.10.2支架结构的强度要求
钢结构支架强度应符合GB50017的规定。
4.10.3支架结构的刚度要求
1/60。
4.10.3.1在荷载作用下,支架的柱顶位移不应大于柱高的
4.10.3.2受弯构件的挠度不应超过表4的容许值。
受弯构杵
挠度容诽值
主舉
L/250
无边樞光伏ja件
L/25O
L/2W)
注’E为受彎拘件的ft度.疵*fl黑也为*忡长度的2借・
4受痔构件前挠度容许®
单值为羸米
4.10.4支架结构稳定性要求
在抗风、抗雪状态以及工作条件下,支架结构应稳定可靠。
4.10.5支架结构宜在设计极限位置设置硬限位。
4.11驱动装置要求
4.11.1驱动装置应具有自锁功能。
4.11.2驱动装置应易于维护,方便更换。
4.11.3动力装置要求
4.11.3.1跟踪系统动力装置应满足进入保护姿态所需要的动力。
4.11.3.2动力装置可采用交流电机或直流电机。
4.11.3.3动力装置性能(通常包括额定输入电压或电流、额定输出转矩、转速、工作电压或电流范围、绝缘电阻等)应满足设计要求,铭牌应标明主要参数。
4.11.4传动装置要求
4.1141传动装置的机械性能(通常包括传动比、额定输入和输出转矩、最大输出转矩、机械效率、保持力矩、最大轴向和径向载荷等)应满足设计要求。
4.11.4.2传动装置运行应平稳、灵活、无卡滞、无异常振动和无噪音;连接件和紧固件应无松动,密封件应无漏油、渗油现象。
4.11.4.3传动装置密封部件应符合防尘要求。
4.12控制系统要求
4.12.1控制方式
4.12.1.1跟踪系统的控制方式可分为三种:
主动控制、被动控制及复合控制。
4.12.1.2控制系统应达到有效日照时间内实现全程全自动跟踪控制
4.12.2通信要求
4.12.2.1跟踪系统与光伏电站的控制系统应兼容。
4.12.2.2控制系统宜具有上传数据功能,数据宜包括跟踪系统实时运行角度、实时运行状态、运行时间、自动/手动状态、抗风雪状态。
4.12.2.3控制系统宜具有断电保护功能,断电后保存数据不丢失,控制系统时钟应能
1年。
继续工作超过1周。
运行数据通过控制系统自身或上传保存时间宜大于
4.12.3控制保护要求
4.12.4复位要求
4.12.4.1控制系统在失/复电后,跟踪系统应能自动进入工作状态,实时跟踪太阳运
行轨迹。
4.12.5电磁兼容要求
4.12.5.1骚扰要求
4.12.5.2抗扰度要求
GB/T17626.6,GB/T17626.8,GB/T17626.11中的相关规定。
4.13安装要求
差,基础定位轴线偏差,基础的承载能力,预埋地脚螺栓的标高和中心距等)应符合设计要
求。
阵(靠近太阳的方阵)不对后排方阵造成遮挡。
4.14运行维护要求
维护。
4.14.1跟踪系统的机械结构、电气线路、外观涂装等应定期检查、
4.14.3
跟踪系统的润滑部位应定期检查、维护。
4.14.4
跟踪系统的易损耗件应定期检查磨损情况并适时更换。
4.14.5
应对跟踪系统运行过程中可能出现的突发情况制定应急措施。
5试验方法
5.1一般规定
5.1.1跟踪系统的试验内容应包括环境适应性要求检查、电气安全性检查、外观要求检
查、支架结构性能试验、驱动装置性能试验、控制系统性能试验以及可靠性要求检查等。
5.1.2跟踪系统的试验方法应满足相应的技术要求,
并按照附录A的主要技术规格和附
录C的试验检验项目进行试验。
5.2环境适应性要求检查
5.2.1跟踪系统抗风性能试验
跟踪系统抗风性能试验采用机械载荷试验,通电状态下,应搭载组件或等同组件的负荷
进行试验。
机械载荷试验步骤:
a)环境试验前,跟踪系统应按试验标准大气条件下进行电性能、检查,并记录检测数据;
机械性能测量以及外观
b)做一个刚性的测试底座结构,测试底座使跟踪系统装有载荷时可以自由偏转;
C)将跟踪系统安装在底座上,以最大迎风面安装;
d)根据GB50009要求计算18m/s风压值,以水平方向渐进、均衡地加载负载,持续时
间1h;
e)调节跟踪系统至抗风状态;
f)根据GB50009要求计算33m/s或42m/s风压值,以水平方向渐进、均衡地加载负载,
持续时间1h;
机械性能测量以及
g)试验结束后,跟踪系统应按产品标准或技术文件规定进行电性能、外观检查,符合运行要求。
522跟踪系统抗雪压性能试验
按照4.2.2的要求,加电状态下,跟踪系统搭载组件或等同组件的负荷,可以手动或自
动地进入避雪位置。
5.2.3跟踪系统耐咼低温试验
5.2.3.1低温工作试验
2h。
按照4.2.3.1的要求,采用GB/T2423.1
在(一25±1)C的环境下加电运行
规定的方法,对跟踪系统进行低温工作试验,
5.2.3.2低温贮存试验
5.2.3.3高温工作试验
“试验Bd"规定的方法,对跟踪系统进行高温
按照4.2.3.1的要求,采用GB/T2423.2
工作试验,在(70±1)C的环境下加电运行2h。
5.2.3.4高温贮存试验
按照4.2.3.2的要求,采用GB/T2423.2“试验Bd"规定的方法,对跟踪系统进行高温贮存试验,在(70±1)C的环境下放置16h。
5.2.4跟踪系统耐湿热试验
按照4.2.4的要求,采用GB/T2423.3“试验Ca"规定的方法,对跟踪系统进行恒定湿热试验,在(40±2)C、相对湿度为(85±3)%的环境下加电运行12h。
5.2.5跟踪系统工作大气压试验
按照4.2.5的要求,采用GB/T2423.21规定的方法,对跟踪系统进行大气压试验,在
70kPa或40kPa的环境下加电运行2h。
5.2.6跟踪系统电气防护等级试验
按照4.2.6的要求,采用GB4208规定的方法,对跟踪系统电气外壳进行IP防护试验。
527跟踪系统金属表面防腐试验方法
的要求,采用DL/T768.7规定的方法,对热浸锌钢制部件镀锌
部件的防腐涂层厚度进行试验。
验。
化膜进行试验。
5.3防雷、接地检查
5.3.1电气控制柜、箱浪涌保护试验
5.3.2等电位连接和接地检查
5.4电气安全性检查
5.4.1跟踪系统保护接地性能检验
按照4.4.1的要求,采用接地电阻测试仪或数字式低电阻测试仪对跟踪系统任意接地点
的接地电阻进行检验。
按照4.4.2的要求,采用GB/T19826规定的方法,对跟踪系统介质强度进行检验。
5.4.3跟踪系统电器设备漏电保护性能检验
按照443的要求,采用GB13955规定的方法,对漏电保护性能进行检验。
544跟踪系统绝缘电阻性能检验
按照444的要求,采用GB/T24343规定的方法,对跟踪系统绝缘电阻进行检验。
5.5跟踪范围检查
按照4.5的要求,将角度尺垂直于转动轴,使角度尺的圆心与转动轴的中心线重合,检
查转动部分所能转动最大角度范围,对跟踪系统的跟踪范围进行检查。
也可采用水平角度仪
对水平单轴跟踪系统进行跟踪范围的检查。
5.6跟踪精度检查
跟踪精度的检查采用针孔法,应搭载组件或等同组件的负荷进行试验。
两个平
按照4.6的要求,将开有一个针孔的不透明轻薄平面平行固定于组件平面上方,
面之间有一定距离,在有效太阳光照时间内运行跟踪系统,检查组件平面上的太阳光斑偏离
针孔的角度,对跟踪系统的跟踪精度进行检查。
5.7能耗要求检查
按照4.7的要求,采用电能表计量正常工作情况下跟踪系统7日能耗,用日均能耗与标
准光照条件下跟踪系统日均发电量计算值相比。
5.8外观要求检查
按照4.9的要求,采用目测的方法对跟踪系统进行外观检查。
5.9支架结构性能试验
验。
验。
594按照4.10.4的要求,采用5.2.1或522的试验方法,对支架稳定性进行试验。
595按照4.10.5的要求,采用目测的方法对支架是否设置硬限位进行检查。
5.10驱动装置性能试验
5.10.3按照4.11.4
传动装置进行空载试验。
的要求,在额定载荷状态下,驱动装置应满足设计要求正常运转,对传动装置进行载荷试验。
5.11控制系统性能试验
5.11.飞控制方式检查
按照4.12.1的要求,对跟踪系统的控制方式进行检查。
5.11.2通信性能试验
5.11.2.1按照4.12.2的要求,对通信性能进行试验。
5.11.2.2按照4.12.3.1的要求,将控制系统断电7日后上电,控制系统的时钟正常工作,进行控制系统断电保护性能的试验。
5.11.3保护性能试验
5.11.3.1按照4.12.3.2的要求,采用GB16895.23规定的方法,对控制系统进行过电流保护性能的试验。
对应技术要求部分修改。
5.11.3.2按照4.12.5的要求,在控制系统正常运行时,手动触发限位开关,对控制系统的限位功能进行试验。
5.11.3.3按照4.12.6的要求,手动操作跟踪系统各方向运行及停止,对控制系统的手动功能进行试验。
5.11.4.1按照4.12.4.1的要求,在控制系统正常运行时,断电2h后复电,对控制电
源失/复电后跟踪位置的复位性能进行试验。
5.11.4.2按照4.12.4.2的要求,控制系统在设定时刻后,自动回位到跟踪初始设定位置,并且将实时跟踪数据自动更改为初始位置数据,对跟踪系统自动复位及自动数据校正功
能进行试验。
5.11.5电磁兼容试验
5.11.5.1骚扰试验
按照4.12.5.1的要求,采用GB4824规定的方法,对跟踪系统进行骚扰试验,试验过程中,跟踪系统应处于符合正常使用的使发射达到最大的工作方式。
5.11.5.2抗扰度试验
按照4.12.5.2的要求,采用该要求中相关基础标准规定的方法,对跟踪系统进行抗扰度试验,试验过程中,跟踪系统应处于符合正常使用的最大敏感度的工作方式。
6检验规则
6.1型式试验
6.1.1有下列情况之一时,应进行型式试验:
新产品定型、鉴定时;
—产品结构、材料、工艺有较大改变,可能影响其性能时;
—停产半年以上,恢复生产时或正常生产时,定期或累计一定产量后,应周期性进行型式检验。
6.1.2型式试验的项目
型式试验的项目见附录C的表C.1。
6.1.4合格评定
6.141缺陷的分类
跟踪系统的主要缺陷是指安全试验项目、需经更换重要零部件后才能消除缺陷的项目,
以及在一般情况下不可能修复的缺陷;其余的缺陷作为一般缺陷。
如果一般缺陷数超过检查
项目总数量的20%则作为主要缺陷。
6.142型式试验的合格判定
型式试验的合格判据如下:
—型式试验时,如果发现有主要缺陷,则判定为不合格。
并对相应的
—如果发现有一般缺陷,则应进行第二次抽样,第二次抽样的数量应加倍,不合格项进行第二次试验。
如果未发现缺陷,则判定为合格。
如果第二次抽取的样品经试验后仍然发现缺陷,则判定为不合格。
6.2出厂试验
6.2.1
跟踪系统经出厂试验合格,并由企业质量管理部门出具合格证明,方可出厂。
6.2.3
在出厂试验中,允许对不合格项进行修复或更换,直至合格。
7标志、包装、运翰和储存
7.1铭牌标志
跟踪系统应在合适的部位设置铭牌,铭牌应清晰、耐久,内容包括:
—制造厂商标、名称;
—跟踪系统名称和型号;
—制造年、月及出厂编号;
—产品执行标准。
铭牌标志应符合GB/T191的相关要求。
7.2包装
721包装箱应符合GB/T13384的相关要求。
7.2.2包装标
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