前言
本手册为中首新能源分布式光伏发电系统标准化施工安装指南。
手册的编制过程参照小区实施竣工的“屋顶分布式光伏发电系统”真实案例。农民屋顶光伏发电项目，采用自发自用、余电上网的发电方式。整个项目实施安装过程中应用了合格安装商管理体系，并把质量管理方法推广到安装商群体，同时通过产业链紧密合作，形成了高效高质的工程设计实施安装模式，为分布式光伏发电系统的标准化施工安装模式建立有一定的示范作用和借鉴意义。
本手册由中首新能源负责起草及定稿。
一、 分布式光伏发电系统简介
分布式光伏发电系统是采用太阳能光伏组件，将太阳能直接转换为电能的分布式发电系统。是一种新型的、具有广阔发展前景的发电和能源综合利用方式，它倡导就近发电，就近并网，就近转换，就近使用的原则，不仅能够有效提高同等规模光伏电站的发电量，同时还有效解决了电力在升压及长途运输中的损耗问题。
分布式光伏发电系统的基本设备包括光伏电池组件、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。其运行模式是在有太阳辐射的条件下，光伏发电系统的太阳能电池组件阵列将太阳能转换输出的电能，经过直流汇流箱集中送入直流配电柜，由并网逆变器逆变成交流电供给建筑自身负载，多余或不足的电力通过联接电网来调节。
二、 分布式光伏发电系统设备选型要求
光伏系统应由光伏方阵、光伏接线箱、并网逆变器、蓄电池及其充电控制装置（限于带有储能装置系统）、电能表和显示电能相关参数的仪表组成；线路设计一般包括直流线路设计和交流线路设计；系统中设备及其部件的性能应满足国家或行业标准的相关要求，并应获得相关认证；系统中设备及其部件的正常使用寿命应满足国家或行业标准的相关要求。
（一） 基座
a) 对于安装在建筑物屋顶的基础除应符合GB 50202-2002 的要求外，还应该符合GB50009-2001的相关要求；
b) 基础规格、尺寸及性能应符合设计要求；
（二） 支架
a) 方阵支架钢结构件应经防锈涂镀处理，满足长期室外使用要求。光伏组件和方阵使用的紧固件应采用不锈钢件或经表面涂镀处理的金属件或具有足够强度的其它防腐材料；
b) 钢结构的支架应遵循《钢结构工程施工质量验收规范》（GB 50205-2001）；
c) 支架结构规格、尺寸及性能应符合设计要求和合同要求；
d) 涂镀层应符合现行国家标准《铝合金建筑型材》GB/T5237规定的质量要求，表面处理层的厚度：平均膜厚t≥40μm，局部膜厚t≥34μm。
（三） 组件
a）光伏组件必须选用按IEC 61215,IEC 61646或IEC61730的要求通过产品质量认证的产品；
b）材料和元件应选用符合相应的图纸和工艺要求的产品，并经过常规检测、质量控制与产品验收程序；
c）组件产品应是完整的，每个太阳电池组件上的标志应符合IEC 61215或IEC 61646中第4章的要求，标注额定输出功率（或电流）、额定工作电压、开路电压、短路电流；有合格标志；附带制造商的贮运、安装和电路连接指示；
d) 组件互连应符合方阵电气结构设计；
e）组件I-V特性曲线应具有良好的一致性，以减小方阵组合损失；
f) 组件应具备不少于10年的质保以及25年以上的功率输出保证，组件性能参数应符合设计要求；
g) 组件应具备防反二极管保护装置。
（四） 逆变器
逆变器是电站的主要设备，逆变器质量的好坏直接影响电站的运行，应选用通过认证的产品。
a) 并网逆变器应具备自动运行和停止功能、最大功率跟踪控制功能和防止孤岛效应功能；
b) 逆流型并网逆变器应具备自动电压调整功能；
c) 不带工频隔离变压器的并网逆变器应具备直流检测功能；
d) 无隔离变压器的并网逆变器应具备直流接地检测功能；
e) 并网逆变器应具有并网保护装置，与电力系统具备相同的电压、相数、相位、频率及接线方式；
f) 并网逆变器的选择应满足高效、节能、环保的要求；
g) 逆变器应具备输出过载、短路保护、过电压保护（含雷击保护）、 漏电保护功能。
h) 逆变设备应有主要运行参数的测量显示和运行状态的指示。参数测量精度应不低于1.5级。测量显示参数至少包括直流输入电压、输入电流、交流输出电压、输出电流、功率因数；状态指示显示逆变设备状态（运行、故障、停机等）。
（五） 电气系统
1. 接线箱：
a） 光伏接线箱内应设置汇流铜母排，产品质量应安全可靠，通过相关产品质量认证；
b） 每一个光伏组件串应分别由线缆引至汇流母排，在母排前分别设置直流分开关，并设置直流主开关；
c） 光伏接线箱内应设置防雷保护装置，并具有明显的接地标识，设置相应的浪涌吸收保护装置
d） 光伏接线箱的设置位置应便于操作和检修，宜选择室内干燥的场所。设置在室外的光伏接线箱应具有防水防腐措施，其防护等级应为IP65 以上；
e） 采用绝缘高分子材料加工的，所选用材料应有良好的耐候性，并附有所用材料的说明书、材质证明书等相关技术资料；
f） 各光伏支路进线端及子方阵出线端，以及接线端子与汇流箱接地端绝缘电阻应不小于1MΩ（DC500V）。
g） 接线端子设计应能保证电缆线可靠连接，应有防松动零件，对既导电又作紧固用的.
2. 连接电缆：
a）连接电缆应采用耐候、耐紫外辐射、阻燃等抗老化的电缆；
b）连接电缆的线径应满足方阵各自回路通过最大电流的要求，以减少线路的损耗；
c）电缆与接线端应采用连接端头，并且有抗氧化措施，连接紧固无松动。
3. 防雷和接地保护
a) 设置光伏系统的民用建筑应采取防雷措施，其防雷等级分类及防雷措施应遵守国家现行标准《建筑物防雷设计规范》 GB 50057 的相关规定；
b) 光伏系统防直击雷和防雷击电磁脉冲的措施应严格遵守国家现行标准《建筑物防雷设计规范》 GB 50057 的相关规定；
c) 光伏系统和并网接口设备的防雷和接地措施，应符合国家现行标准《光伏（PV）发电系统过电压保护-导则》 SJ/T 11127 的相关规定。
4. 通信与电能计量装置：
a) 通信装置宜配置相应的自动化功能，采集光伏系统装置及并网线路的遥测、遥信数据并传输至相应的调度主站；
b) 电能计量装置应符合国家现行标准《电测量及电能计量装置设计技术规程》 DL/T 5137和《电能计量装置技术管理规程》 DL/T 448 的相关规定。
三、 分布式光伏发电系统安装要求
(一) 基础工程
1. 施工面清理
将准备施工的屋面清理打扫及必要的修补（参考下图）。
2. 测量及安装点定位
按照系统安装设计图纸确定屋面安装点的位置，并清晰标注（参考下图）；
3. 打孔及植筋（坡屋面一般采用常规膨胀螺栓、平屋面一般采用膨胀挂钩螺栓）；
a) 采用工业电锤在定位点进行打孔，选择一个与膨胀螺栓的胀紧圈（管）相同直径的合金钻头，孔的深度应不大于螺栓的长度，不得打穿屋顶。然后用气筒或气泵将所打植筋孔内灰尘吹净，清理干净孔内杂质，孔内不应有灰尘或明水等；
b) 把膨胀螺栓套件一起下到孔内，不要把螺帽拧掉，防止孔钻的比较深时螺栓掉进孔内而不好往外取。接着把螺帽拧紧，感觉膨胀螺栓比较紧而不松动后再拧下螺帽。
c) 沿膨胀螺丝（螺杆）向安装孔中注入结构胶进行密封，胶量应与安装孔上表面齐平。（参考下图3.1,3.2,3.3）。
图3.1,施工原理：
图3.2，坡屋面施工
图3.3，平屋面施工
4. 支座位置固定
4.1坡屋面：
待结构胶凝固后，在周围涂刷防水涂料进行保护，将支座固定件按设计要求和方向对准螺丝装上并紧固（参考下图）。
4.2平屋面：
按照设计混凝土尺寸及设计要求准备浇筑用模具及钢筋网，钢筋网尺寸应小于混凝土模具尺寸。将准备好的模具架设与预埋膨胀挂钩外围，保证每排模具上下边均在一条直线上。将植筋钢筋网与膨胀挂钩形成连接后往模具中注入混泥土进行浇筑，浇筑过程需用振荡器将混凝土捣实，直至与模具上平面齐平。利用模板定位并埋入紧固螺丝，将混凝土基础表面抹平。待混凝土固化后，拆除模具，在基础表面用水泥和固化胶配置好涂刷一遍，保证基础表面平整、光滑、美观、无气泡、气孔（参考下图）
(二) 支架结构工程
1. 坡屋面
用棉线牵引并两端固定做为基准线，可采用增加垫片的方式调整脚支撑使其在水平（沿棉线）方向上是一条直线；脚支撑安装结束后，进行横梁的安装，每组横梁间距尺寸需符合设计要求及组件安装孔尺寸要求。将横梁放到脚支撑上、预紧，用棉线将其带直，将不平的地方调平；用水平尺将安放组件的横梁面调至一个平面上，将调平后的横梁拧紧（参考下图）。
2. 平屋面
待混凝土基础养护期结束后，清除预制基础上的杂质。将脚支撑对准预埋螺丝按照设计要求进行安装紧固。需对支撑进行直线度和垂直度的调节，可用棉线牵引并两端固定做为基准线，保证支撑在水平（沿棉线）方向上是一条直线；用水平尺对后支撑进行找平，保证其在垂直方向上是一条直线。预紧、调平后，对支撑进行复紧，达到规定的扭力矩，确保强度。脚支撑安装结束后，进行横梁的安装，每组横梁间距尺寸需符合设计要求及组件安装孔尺寸要求。将横梁放到脚支撑上、预紧，用棉线将其带直，将不平的地方调平；用水平尺将安放组件的横梁面调至一个平面上，将调平后的横梁拧紧（参考下图）。
用防水涂料沿混凝土基础底部四周均匀涂刷，确保各基础防水材料涂刷范围一致，防水层平均厚度符合应设计要求，最小厚度不应小于设计厚度的80%，防水层无渗漏和积水现象（参考下图）。
(三) 组件安装工程
1. 搬运、安装
组件拆箱后，单片搬运应由两人协同作业，以防磕、碰、划伤组件；组件安装前应看清型号，确保不同型号的组件没有混装在一起。组件放到支架上后，一人应扶住组件以防滑落，另一人按照设计要求用边压块和中压块把组件预紧在支架上（参考下图）。
2. 调平、调直
对预紧的组件进行调平、调直，使各组件间距一致，各行各列件齐平在一个水平面上，调节好之后将组件拧紧（参考下图）。
(四) 直流侧电气工程
1. 电气管道敷设与固定
按照规划及设计要求制作电气管道，并用线夹及自攻钉将其固定在屋面及墙面上，电缆管道应与排水管道分离。弯头、爬坡及下坡处需将电气管道按照穿越角度折弯处理，使管道的可以较好的紧缚在建筑物上（参考下图）。
2. 电缆敷设与连接
架设电缆盘，应有人负责松盘，其余人拉动电缆至接线处，将放到位的电缆用线钳剪短；用细钢丝从电气管道一侧穿入直至穿出，将准备好的电缆（火线、零线、地线）一并沿管道拉出（参考下图）；
3. 接插件制作
参照MC4接插件手册在专人的指导下，剥离线缆并将接线端子与电缆用压线钳压好，线头剥线时，长度应按接线孔径的深度进行，不宜过长露铜。将压接好的接线端子插入接插件底部并锁死，拧紧螺帽（参考下图）。
4. 电路连接与检查
将各屋面方阵组件按照设计规划进行组串连接，并用万用表检查器组串电压是否符合要求；若测试异常，应由专业电工检查组件及线路连接并排除故障。每块组件边框均开有防雷接地孔，方阵相邻组件间、组件与支架用接地线进行连接，方阵支架需与接地扁铁连接，确保连接可靠、牢固（参考下图）。
5. 逆变器安装
根据厂商提供的逆变器底座尺寸制作相应的墙面安装孔定位模具，并在相应位置描点、标识并开孔。在开好的孔中植入膨胀螺母，用螺丝将逆变器底座紧固定在墙体上，在规划的位置安装逆变器（参考下图）。
6. 接地扁铁敷设与接地电阻测试
按照设计规划，挖设接坑、敷设、掩埋接地扁铁及制作接地桩，扁铁掩埋深度和地桩深度需符合国标及相关法律法规要求。每排接地扁铁选择若干点做接地电阻测试，接地电阻需符合国标及相关法律法规要求（参考下图）。
(五) 交流侧电气工程
由专业的电工进行电网、电表及逆变器的线路连接，逆变器交流输出端需设置有浪涌保护器及电路断接元器件，以符合设计要求及国标规定（参考下图）。
(六) 并网调试
1. 并网准备
为保证顺利并网，在正式并网调试前要对电气部分施工进行多次复查，并作复查记录。
1) 编写并网启动方案，主要内容包括：
a) 项目简介、启动范围；
b) 启动前应具备条件；
c) 安全措施、送电技术措施、应急预案；
d) 并网工作人员及职责部署。
2) 召集设备厂家代表、施工方代表、监理召开并网启动会议，与会各方进行技术交底，明确并网流程及各方职责，形成会议纪要，与会各方签字。
3) 培训相关运维人员
2. 并网调试与试运行
在系统安装及连接完成之后，对其进行预调试，确保整个系统可以正常的运行、使用及并网发电。当系统出现故障时，逆变器红色故障指示灯会预警，此时应通知厂家参与检修并排除故障。预调试成功后，由电网公司进行随后的并网调试、测试和确认（参考下图）。为保障用户及周边居住环境安全，需在逆变器外加装防护罩。
3. 并网检测
最终并网检测需由电力部门认可的机构进行检测和确认，检测内容包括：
1) 电能质量测试；
2) 电压异常（扰动）响应特性测试；
3) 频率异常（扰动）响应特性测试；
4) 通用性能测试:防雷和接地测试、电磁兼容测试、耐压测试、抗干扰能力测试、安全标识测试。
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