| 标准编号 | GB/T 29320-2024 (GB/T29320-2024) | | 中文名称 | 光伏电站太阳跟踪系统技术要求 | | 英文名称 | Technical requirements for solar tracking system of photovoltaic power station | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | F12 | | 国际标准分类 | 27.160 | | 字数估计 | 40,491 | | 发布日期 | 2024-08-23 | | 实施日期 | 2024-08-23 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会 | GB/T 29320-2024: 光伏电站太阳跟踪系统技术要求
ICS 27.160
CCSF12
中华人民共和国国家标准
代替GB/T 29320-2012
光伏电站太阳跟踪系统技术要求
2024-08-23发布
2024-08-23实施
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布
目次
前言 Ⅲ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 2
4 总体要求 4
5 正常工作条件 4
6 外观 4
7 结构 5
8 功能 5
9 性能 6
10 试验要求 10
11 外观检查 12
12 结构试验 12
13 功能试验 14
14 性能试验 15
15 能耗试验 20
16 环境适应性试验 20
17 检验规则 22
18 标志、包装、运输和储存 23
附录A(规范性) 电气间隙和爬电距离 25
附录B(规范性) 跟踪系统试验项目 28
附录C(资料性) 跟踪系统主要技术参数记录表格 29
参考文献 30
前言
本文件按照GB/T 1.1-2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定
起草。
本文件代替 GB/T 29320-2012《光伏电站太阳跟踪系统技术要求》,与 GB/T 29320-2012相
比,除结构调整和编辑性改动外,主要技术变化如下:
---更改了文件的适用范围(见第1章,2012年版的第1章);
---删除了跟踪系统型号编制方法的规定(见2012年版的附录B);
---更改了跟踪系统自动进入避风状态的风速条件,增加了跟踪系统自动解除避风状态的风速条
件(见8.1.2、8.1.3,2012年版的4.2.1);
---删除了“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
42m/s的风速”的要求(见2012年版的4.2.1);
---删除了“在多雪地区,跟踪器系统应具有手动或自动避雪功能”的要求(见2012年版的4.2.2);
---更改了跟踪系统的正常工作条件(见第5章,2012年版的4.2.3、4.2.4、4.2.5);
---更改了钢制支架的防腐要求(见4.3,2012年版的4.2.7.1、4.2.7.2、4.2.7.3);
---删除了“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、
紧固时,应采用隔离材料,防止与其直接接触”的要求(见2012年版的4.2.7.4);
---删除了部分防雷接地的要求(见2012年版的4.3.2、4.3.5、4.3.6、4.3.7、4.3.8);
---防雷接地要求中,接地电阻值由“不宜大于10Ω”更改为“应小于4Ω”(见9.6.4.1,2012年版的
4.3.9);
---增加了跟踪系统各电路应能承受的冲击耐受电压和暂时过电压的规定(见9.6.1);
---增加了电气安全距离的要求(见9.6.2);
---更改了电气介质强度的要求(见9.6.5,2012年版的4.4.2);
---更改了绝缘电阻的要求(见9.6.5.1,2012年版的4.4.4);
---更改了双轴跟踪系统的高度角范围的要求(见9.1.2,2012年版的4.5.2);
---更改了跟踪精度的要求(见9.1.3、9.1.4,2012年版的4.6);
---更改了能耗的要求(见9.7,2012年版的4.7);
---将跟踪系统“可用率不小于95%”更改为“恒定失效率不应大于2%”(见4.2,2012年版的4.8);
---在热浸锌外观要求中增加了“其主要表面应无可造成伤害的锌刺,无起皮,残留的溶剂渣”的要
求(见6.2.2,2012年版的4.9.2.2.1);
---删除了螺栓连接的相关要求(见2012年版的4.9.2.4);
---删除了电气系统外观要求中“控制器箱体无锐角”的要求(见2012年版的4.9.3.1);
---增加了支架结构计算的相关要求(见7.1);
---增加了“支架变形不应影响跟踪系统正常运行”的要求(见7.2);
---增加了“跟踪系统的固有频率应避开在风荷载作用下形成共振效应的频率”的要求(见7.3);
---增加了“跟踪系统的转轴强度应满足轴承安装部位的承载力要求”(见7.4);
---增加了“跟踪系统宜设置减振措施”的要求(见7.5);
---增加了驱动装置驱动力和自锁力矩大小的要求(见9.2.3);
---增加了驱动装置备用蓄电池容量的要求(见9.2.6);
---增加了跟踪系统与光伏发电站和外部设备通信与对时的要求(见8.4);
---增加了跟踪系统网络校时或卫星授时功能的要求(见8.4.3);
---删除了控制系统宜具有自动复位功能的要求(见2012年版的4.12.4.2);
---增加了跟踪功能的要求(见8.1);
---删除了安装及运行维护的要求(见2012年版的4.13、4.14);
---增加了试验的要求(见第10章);
---增加了外观检查、结构试验、保护与存储性能试验、跟踪性能试验、驱动装置性能试验、通信试
验、防护等级试验、电磁兼容试验、电气安全试验、能耗试验以及环境适应性试验的试验步骤和
结果判定要求(见第11章~第16章);
---增加了铭牌标志标明“制造厂名、厂址”的要求(见18.1.1);
---更改了包装箱的相关要求(见18.1.2,2012年版的7.2.2);
---装箱文件增加了“安装说明书”的要求(见18.2.1);
---增加了储存环境温度的要求(见18.3.2,2012年版的7.4.2);
---增加了电气间隙和爬电距离的规定(见附录A);
---更改附录“跟踪”为资料性附录(见附录C)。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中国电力企业联合会提出并归口。
本文件起草单位:上海摩昆新能源科技有限公司、中国电力科学研究院有限公司、无锡昊阳新能源
科技有限公司、上海电力设计院有限公司、中国能源建设集团新疆电力设计院有限公司、中广核太阳能
开发有限公司、复旦大学、国家电投集团青海光伏产业创新中心有限公司、龙源(北京)太阳能技术有限
公司、中国三峡新能源(集团)股份有限公司、中国大唐集团有限公司、中国华能集团清洁能源技术研究
院有限公司、浙江正泰新能源开发有限公司、中核汇能有限公司、华为数字能源技术有限公司、黄河鑫业
有限公司、国网江苏省电力有限公司电力科学研究院、华电郑州机械设计研究院有限公司、楷德电子工
程设计有限公司、国家电投集团云南国际电力投资有限公司。
本文件主要起草人:刘霄、吴福保、张海平、吕平洋、彭益成、靳志会、周承军、孙耀杰、庞秀岚、
张军军、陈志磊、韩月涛、李爱武、柳典、张燕京、祁卫玺、张丽梅、蔡宁川、刘大千、潘德强、于立波、
顾彩军、李红涛、段忠伟、盖起磊、晏华斌、柳典、敬国栋、陈兵、梁言、曾利华、张立英、罗易、孙务本、
顾炳林、贾天锋、王伟、沈建永、张莉、邹克、吴宁徽、朱琳。
本文件于2012年首次发布,本次为第一次修订。
光伏电站太阳跟踪系统技术要求
1 范围
本文件规定了光伏发电站太阳跟踪系统(以下简称“跟踪系统”)的正常工作条件、外观、结构、功能、
性能等方面的技术要求,以及检验规则、标志、包装、运输和储存,描述了相应的试验方法。
本文件适用于光伏发电站太阳跟踪系统的设计、制造、安装、调试、验收、试验和运行维护。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文
件,仅该日期对应的版本适用于本文件;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 191 包装储运图示标志
GB/T 2423.3 环境试验 第2部分:试验方法 试验Cab:恒定湿热试验
GB/T 2423.4 电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验Db:交变湿热(12h+12h
循环)
GB/T 2423.18 环境试验 第2部分:试验方法 试验Kb:盐雾,交变(氯化钠溶液)
GB/T 2424.6 环境试验 第3部分:支持文件及导则 温度/湿度试验箱性能确认
GB/T 4208 外壳防护等级(IP代码)
GB 4793.1 测量、控制和实验室用电气设备的安全要求 第1部分:通用要求
GB 4824 工业、科学和医疗设备 射频骚扰特性 限值和测量方法
GB/T 5237.2 铝合金建筑型材 第2部分:阳极氧化型材
GB/T 9254.1 信息技术设备、多媒体设备和接收机 电磁兼容 第1部分:发射要求
GB/T 9286 色漆和清漆 划格试验
GB/T 13384 机电产品包装通用技术条件
GB/T 13912 金属覆盖层 钢铁制件热浸镀锌层 技术要求及试验方法
GB/T 13955 剩余电流动作保护装置安装和运行
GB/T 16935.1 低压供电系统内设备的绝缘配合 第1部分:原理、要求和试验
GB/T 16895.23 低压电气装置 第6部分:检验
GB/T 17626.2 电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验
GB/T 17626.3 电磁兼容 试验和测量技术 第3部分:射频电磁场辐射抗扰度试验
GB/T 17626.4 电磁兼容 试验和测量技术 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验
GB/T 17626.5 电磁兼容 试验和测量技术 浪涌(冲击)抗扰度试验
GB/T 17626.6 电磁兼容 试验和测量技术 射频场感应的传导骚扰抗扰度
GB/T 17626.8 电磁兼容 试验和测量技术 工频磁场抗扰度试验
GB/T 17626.11 电磁兼容 试验和测量技术 第11部分:对每相输入电流小于或等于16A设备
的电压暂降、短时中断和电压变化抗扰度试验
GB/T 17627 低压电气设备的高电压试验技术 定义、试验和程序要求、试验设备
GB/T 18802.11 低压电涌保护器(SPD) 第11部分:低压电源系统的电涌保护器 性能要求和
试验方法
GB/T 18802.21 低压电涌保护器 第21部分:电信和信号网络的电涌保护器(SPD) 性能要求
和试验方法
GB/T 31366 光伏发电站监控系统技术要求
NB/T 10642 光伏发电站支架技术要求
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
太阳跟踪系统 solartrackingsystem
通过支架系统的旋转对太阳入射方向进行实时跟踪,从而使光伏方阵受光面接收尽量多的太阳辐
照量,以增加发电量的系统。
注1:简称“跟踪系统”。
注2:跟踪系统按跟踪维度分为单轴跟踪系统和双轴跟踪系统,按结构型式分为独立型和联动型。
3.2
单轴跟踪系统 single-axistrackingsystem
一维跟踪系统
绕一维轴旋转,使得光伏组件受光面在一维方向尽可能垂直于太阳光的入射角的跟踪系统。
3.3
平单轴跟踪系统 horizontalsingle-axistrackingsystem
水平单轴跟踪系统
绕平行于地表平面的跟踪轴旋转跟踪太阳运动轨迹的单轴跟踪系统。
3.4
斜单轴跟踪系统 inclinedsingle-axistrackingsystem
倾斜单轴跟踪系统
绕介于平行于地表平面与垂直于地表平面之间的跟踪轴旋转跟踪太阳运动轨迹的单轴跟踪系统。
3.5
垂直单轴跟踪系统 verticalsingle-axistrackingsystem
绕垂直于地表平面的跟踪轴旋转跟踪太阳运动轨迹的单轴跟踪系统。
3.6
双轴跟踪系统 dual-axistrackingsystem
绕二维轴旋转,使得光伏组件受光面始终垂直于太阳光的入射角的跟踪系统。
注:双轴跟踪系统以水平面为参照系,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。
3.7
太阳入射角 angleofincidence
入射阳光射线与接收平面法线的夹角。
3.8
太阳方位角 azimuthangle
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(北半球)或正北方向(南半球)的
夹角。
3.9
太阳高度角 solarelevationangle
入射阳光射线与地平面之间的夹角。
3.10
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)。
3.11
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。
3.12
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偏差来表示。
双轴跟踪系统的跟踪精度以太阳入射角与接收平面法线的夹角偏差来表示。
3.13
主动控制 activecontrol
天文控制方式
程序控制方式
根据地理位置和当地时间计算太阳光的理论入射角度,按照控制策略使光伏组件调整到指定角度
的控制方式。
3.14
被动控制 passivecontrol
通过感应器件判断太阳光的实时入射角度,跟踪入射太阳光从而控制光伏组件旋转的控制方式。
注:被动控制包括光感控制方式、重力平衡控制方式等。
3.15
复合控制 compoundcontrol
主动控制和被动控制相结合的控制方式。
3.16
跟踪误差 pointingerror
执行转动指令后,跟踪系统旋转轴的实测角度与转动指令目标角度之间的偏差。
3.17
跟踪分辨率 trackingresolution
跟踪轴上人为设定的最小的跟踪角度变化量。
3.18
逆向跟踪 backtracking
在清晨和傍晚时,跟踪系统相对太阳运动轨迹反向旋转,以避免跟踪系统上光伏组件被相邻跟踪系
统遮挡的过程。
3.19
避风状态 windstowposition
跟踪系统遭受超过最大允许运行风速的风荷载时,通过调节自身姿态以保证其结构安全的状态。
3.20
恒定失效率 constantfailurerate
产品在单位时间内发生失效的概率。
4 总体要求
4.1 跟踪系统在正常维护情况下使用寿命应不小于25年。
4.2 跟踪系统的恒定失效率应不大于2%。
4.3 跟踪系统支架部分的防腐应符合GB/T 5237.2和 NB/T 10642的规定。
5 正常工作条件
跟踪系统的正常运行环境应符合下列要求。
a) 环境温度:-40℃~55℃。
b) 相对湿度:≤95%。
c) 海拔高度:≤2000m;对于应用于2000m以上高海拔条件的跟踪系统,应满足高海拔要求。
d) 对于应用在海洋性气候的跟踪系统,应满足耐盐雾要求。
6 外观
6.1 基本要求
6.1.1 跟踪系统的设备表面不应有划痕、裂纹、变形和损坏;金属部分不应有锈蚀;涂装表面不应误涂、
漏涂;涂层应均匀,无明显皱皮、针眼、气泡、脱皮。
6.1.2 零件连接应牢固,标识应清楚无误。
6.2 钢结构外观要求
6.2.1 焊缝应外形均匀、成型良好,焊缝与焊缝、焊缝与金属间过渡平滑,焊渣和飞溅物应清除干净,无
裂纹、夹渣、气孔、未焊满等缺陷。
6.2.2 跟踪系统的热浸锌应连续,其主要表面应无可造成伤害的锌刺,无起皮,无残留的溶剂渣,不应
有反酸黄斑渗出锌层,可有暗灰色的铁锌合金。
6.2.3 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、凸瘤和波纹的总面积对于一般
零件不应超过镀件总面积的0.5%;对于表面积超过2×105mm2 的零件不应超过镀件总面积的0.1%。
热浸锌局部表面的漏锌斑点直径应小于0.5mm。
6.3 铝合金外观要求
铝合金支架应进行表面防腐处理,可采用阳极氧化处理措施,阳极氧化膜的最小厚度应符合表1的
规定。
表1 阳极氧化膜的最小厚度
腐蚀等级
最小平均膜厚
μm
最小局部膜厚
μm
弱腐蚀 15 12
中等腐蚀 20 16
强腐蚀 25 20
6.4 电气系统外观要求
6.4.1 跟踪系统的控制系统箱体表面应无明显划痕,在相应位置应有安全标识。
6.4.2 跟踪系统的电气设备连接线路应走线合理、美观,裸线外面宜采用套管等措施进行保护。
7 结构
7.1 跟踪系统的支架结构应满足以下工况条件的强度、刚度和稳定性要求:
a) 在最大允许运行风速状态下,跟踪系统处于最大跟踪角度;
b) 在避风状态下,跟踪系统处于重现期不小于25年的风压和0.7倍重现期不小于25年的雪压;
c) 在单轴跟踪系统跟踪角度为0°或双轴跟踪系统光伏组件为水平状态下,跟踪系统处于重现期
不小于25年的雪压和0.6倍重现期不小于25年的风压。
7.2 跟踪系统的支架结构中受弯构件的挠度计算值宜符合表2的规定,且不应影响跟踪系统的正常
运行。
表2 受弯构件挠度值
受弯构件 挠度允许值
主梁 L/250
次梁
无边框光伏组件 L/250
其他 L/200
注1:L 为受弯构件的跨度。
注2:对悬臂梁,按悬臂长度的2倍计算受弯构件的跨度。
7.3 跟踪系统的固有频率应避开在风荷载作用下形成共振效应的频率。
7.4 跟踪系统的转轴强度应满足轴承安装部位的承载力要求。
7.5 跟踪系统宜设置减振措施。
8 功能
8.1 跟踪功能
8.1.1 跟踪系统应能实现有效日照时间内的自动实时跟踪。
8.1.2 在当地风速达到避风条件时,跟踪系统应能自动进入避风状态,进入避风状态的响应时间应小
于5s。避风状态的风速限值范围宜为12m/s~15m/s,在当地风速达到恢复跟踪条件时,应能自动恢
复跟踪,恢复自动跟踪风速宜小于避风风速3m/s~4m/s,并持续15min~30min。
8.1.3 跟踪系统复电后应能自动进入实时跟踪状态。
8.1.4 跟踪系统应具有逆向跟踪功能。
8.2 控制功能
8.2.1 跟踪系统控制方式应采用主动控制、被动控制或复合控制。
8.2.2 当跟踪系统采用主动控制时,宜采用具有实时运行姿态检测和反馈功能的闭环控制模式。
8.2.3 跟踪系统应具有手动控制模式。
8.3 保护与存储功能
8.3.1 跟踪系统应具有硬限位功能,硬限位触发时,跟踪系统应停机并触发故障报警。跟踪系统应具
有断电保护功能,断电后数据不丢失,控制系统时钟继续工作时间应大于7d。运行数据应本地保存或
上传,本地保存时间宜大于1年。
8.3.2 驱动装置应具有过载保护功能。
8.3.3 跟踪系统应具有故障报警功能。
8.4 通信与对时功能
8.4.1 跟踪系统应与光伏发电站的监控系统直接连接或通过规约转换设备连接。跟踪系统与外部设
备通信时,宜采用GB/T 19582.1、DL/T 860(所有部分)、IEC 60870-5-104等通信规约。
8.4.2 跟踪系统应具有上传数据功能,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、
自动状态、手动状态、当前风速等。
8.4.3 跟踪系统宜具有网络校时或卫星授时功能。
9 性能
9.1 跟踪范围与精度
9.1.1 水平单轴跟踪系统的跟踪范围应不小于-45°~45°,跟踪轴方向见图1;垂直单轴跟踪系统的跟
踪范围应不小于-100°~100°,跟踪轴方向见图2;倾斜单轴跟踪系统的跟踪范围应不小于-45°~
45°,跟踪轴方向见图3。
图1 水平单轴跟踪系统
图2 垂直单轴跟踪系统
图3 倾斜单轴跟踪系统
9.1.2 双轴跟踪系统,方位角范围宜为-100°~100°,高度角范围宜为0°~90°;赤纬角范围宜为
-23.45°~23.45°,时角范围宜为-100°~100°。
9.1.3 单轴跟踪系统跟踪精度应小于3°。
9.1.4 双轴跟踪系统跟踪精度应小于2°。
9.2 驱动装置
9.2.1 驱动装置的动力部分宜采用减速电机。
9.2.2 驱动装置的驱动力应大于跟踪系统在承受18m/s风速状态下所产生最大扭转阻力,并满足跟
踪系统支架进入避风状态所需要的动力。
9.2.3 驱动装置应具有自锁功能,驱动装置的保持力矩不应小于当地重现期为50年的风压作用下,支
架在最大角度或最不利情况下传递至驱动机构产生的力矩。
9.2.4 驱动装置的传动部分应运转灵活、平稳、无卡滞、无异常振动和无噪声。密封部件不应有漏油、
渗油现象,并满足防尘要求。
9.2.5 驱动装置应易于维护,方便更换。
9.2.6 驱动装置宜设置备用电源,当采用蓄电池作为备用电源时,蓄电池容量不应低于跟踪系统从最
大跟踪角度与水平状态之间往返5次所需的电量。
9.3 通信
跟踪系统的通信应符合GB/T 31366的规定。
9.4 防护等级
跟踪系统电气设备外壳的防护等级不应低于IP54。
9.5 电磁兼容
9.5.1 跟踪系统的射频骚扰特性应符合GB 4824中的规定。
9.5.2 跟踪系统的抗扰度应符合 GB/T 17626.2、GB/T 17626.3、GB/T 17626.4、GB/T 17626.5、
GB/T 17626.6、GB/T 17626.8、GB/T 17626.11的规定。
9.6 电气安全
9.6.1 冲击耐受电压和暂时过电压
跟踪系统各电路的绝缘应能承受附录A中表A.......
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