【YD通讯标准】 通信用嵌入式太阳能光伏电源系统

ICS24.200
中华人民共和国通信行业标准
YD/T3087-2016
通信用入式太阳能光伏电源系统The embedded solar photovoltaic power systemfor telecommnuications2016-04-05发布
2016-07-01实施
中华人民共和国工业和信息化部发布前
范围·
规范性引用文件。
术语和定义
基本原则及组成分类
试验方法
检验规则
标志、包装、运输和储存，
YD/T3087-2016
YD/T3087-2016
本标准按照GBT1.1-2009给出的规则起草本标准由中国通信标准化协会提出并归口。本标准起草单位：中国电信集团公司、中达电通股份有限公司、工业和信息化部电信研究院、浙江南都电源动力股份有限公司、南京禾浩通信科技有限公司、东莞铭普光磁股份有限公司、江苏理士电池有限公司、上海贝电实业（集团)股份有限公司、深圳市金威源科技股份有限公司、华为技术有限公司、北京动力源科技股份有限公司、深圳日海通信技术股份有限公司、漳州科华技术有限责任公司，中兴通信股份有限公司、双登集团股份有限公司、江苏省邮电规划设计院有限责任公司、山东圣阳电源股份有限公司、温州市创力电子有限公司、广东易事特电源股份有限公司、艾默生网络能源有限公司、伊顿电源(上海)有限公司、苏州新海宜通信科技股份有限公司、北京海特远舟新能源科技有限公司、深圳奥特迅电力设备股份有限公司、深圳市比亚迪锂电池有限公司。本标准主要起草人：刘宝贵、侯福平、潘哲毅、齐曙光、陈威、成珂、冯涛、王兴国、叶建忠、张建光、马向民、胡勇、王林、林金水、谢凤华、郝三存、何云龙、孔令成、张焱、郑照红、蒋平、全亚斌、叶建彪、张加深、王文东、吕明海。H
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本标准的发布机构提请注意，声明符合本标准时，可能涉及到与通信用太阳能光伏发电系统和供电方法相关的专利的使用。
本标准的发布机构对于该专利的真实性、有效性和范围无任何立场该专利持有人已向本标准的发布机构保证，愿意同任何申请人在合理且无歧视的条款和条件下，就专利授权许可进行谈判。该专利持有人的声明已在本标准的发布机构备案。相关信息可以通过以下联系方式获得：
专利持有人：中国电信股份有限公司地
址：中国北京市金融街31号
请注意除上述专利外，本标准的某些内容仍可能涉及专利。本标准的发布机构不承担识别这些专利的责任。
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1范围
通信用嵌入式太阳能光伏电源系统YD/T3087-2016
本标准规定了通信用嵌入式太阳能光伏电源系统的定义、分类、配置、安装要求、安全防护要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、储存等。本标准适用于利用太阳能资源并嵌入到通信用-48V直流电源系统中使用的太阳能光伏电源系统。本标准不适用于并网型和独立离网型的太阳能光伏电源系统，不适用于风/光互补等混合电源系统。2规范性引用文件
下列文件对于本标准的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本标准。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本标准。GB/T 700-2006
GB/T1591-2008
GB/T2829-2002
GB 4208-2008
GB/T5237.1-2008
GB/T5237.2-2008
GB/T 6495.1-1996
GB/T 9535-1998
GB/T13912-2002
GB/T19064-2003
GB/T20626.1-2006
YD/T282—2000
YD/T 944-2007
YD/T983—2013
YD/T1058-2007
YD/T1363.3—2005
YD/T2321—2011
3术语和定义
碳素结构钢
低合金高强度结构钢
周期检验技术抽样程序及抽样表（适用于过程稳定性的检验）外壳防护等级（IP代码）
铝合金建筑型材第1部分：基材
铝合金建筑型材第2部分：阳极氧化型材光伏器件第1部分：光伏电流-电压特性的测量地面用晶体硅光伏组件设计鉴定和定型金属覆盖层钢铁制件热浸镀锌层技术要求及试验方法家用太阳能光伏电源系统技术条件和试验方法特殊环境条件高原电工电子产品第1部分：通用技术条件通信设备可靠性通用试验方法
通信电源设备的防雷技术要求和测试方法通信电源设备电磁兼容性限值及测量方法通信用高频开关电源系统
通信局（站）电源、空调及环境集中监控管理系统第3部分：前端智能设备通信用变换稳压型太阳能电源控制器技术要求和试验方法下列术语和定义适用于本文件。3.1
通信用嵌入式太阳能光伏电源系统TheEmbeddedSolarPhotovoltaicPowerSystemforTelecommunication
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一种由太阳能电池组件、太阳能光伏控制器、监控单元、输入输出配电及各类保护部件等组成的太阳能光伏电源系统（以下简称为太阳能光伏系统）。通过电气连接嵌入通信用一48V直流电源系统（以下简称直流电源系统）中，优先为通信设备提供辅助供电3.2
太阳能电池组件PhotovoltaicModules具有封装及内部联结的、能够单独提供直流电输出的最小不可分割的太阳能电池组合装置。[GB/T19064-2003，定义3.2]
太阳能电池方阵Array(SolarCellArray）由若干个太阳能电池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。
系统额定输出电流RatedOutputCurrentoftheSystem太阳能电池方阵经过太阳能光伏控制器变换后的额定输出直流电流。[GB/T26264-2010，定义3.1]
逐级投入型太阳能电源系统SwitchModePhotovoltaicPowerSystem通过对多组太阳能电池组件（或太阳能电池方阵）逐级投入、撤出以实现稳压的太阳能电源系统。[GB/T26264-2010，定义3.3]
脉宽调制型太阳能电源系统PulseWidthModulationModePhotovoltaicPowerSystem通过调节控制元件开关脉冲的占空比以实现稳压的太阳能电源系统。[GB/T26264-2010，定义3.4]
变换稳压型太阳能电源系统DC/DCModePhotovoltaicPowerSystem通过直流-直流变换器实现稳压的太阳能电源系统。[GB/T26264-2010，定义3.5]
最大功率点跟踪MaximumPowerPointTracking（MPPT）一种使太阳能电池始终运行在或接近于最大功率点的控制方案。要求系统在直流稳压工作模式下，能够自动跟踪太阳能电池方阵的最大功率工作点，使系统达到最大输出功率。3.9
上止点电压HighVoltageDisconnect当整流器对蓄电池组进行均充充电时，直流母排电压上升到设定的停止工作电压阈值时，太阳能光伏系统应停止输出，避免影响原有通信电源对蓄电池组的充电管理。3.10
上恢复电压HighVoltageReconnect2
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当整流器完成对蓄电池组均充充电时，直流母排电压从均充电压往下降，降至设定的恢复工作电压值时，太阳能光伏系统应恢复输出。3.11
下止点电压LowVoltageDisconnect当市电停电，蓄电池组放电，直流母排电压下降至设定的停止工作电压阈值时，太阳能光伏系统应停止输出，避免影响原有通信电源对负载或蓄电池组的下电管理。3.12
下恢复电压LowVoltageReconnect当市电恢复供电，整流器恢复输出并对蓄电池组进行充电，直流母排电压上升至设定的恢复工作电压阈值时，太阳能光伏系统应恢复输出。4基本原则及组成分类
4.1基本原则
太阳能光伏系统应遵从下列基本原则：仅作为太阳能光伏利用的一种辅助直流供电手段，不承担通信设备供电保障的职责：与直流电源系统并联输出，系统中太阳能电池方阵总峰值功率应小于通信设备负载的总功率：不参与直流电源系统蓄电池组的充放电管理：太阳能光伏系统的嵌入和退出均不影响直流电源系统的正常工作。4.2太阳能光伏系统的组成
太阳能光伏系统由太阳能电池方阵、支架、汇流箱、太阳能光伏控制器、监控单元、输入输出配电单元和电路保护部件等组成。
4.3太阳能光伏系统分类
4.3.1按太阳能光伏控制器类型分按照太阳能光伏控制器的类型，可以分为逐级投入型、脉宽调制型、变换稳压型。4.3.2按嵌入方式分
4.3.2.1概述
系统按照结构不同可分为外置嵌入型、内置嵌入型、综合型。4.3.2.2外置嵌入型
外置嵌入型太阳能光伏系统有独立的机柜，可与直流电源系统在物理上分隔，仅通过机柜内输出配电单元与直流电源系统配电单元进行并联。太阳能光伏系统和直流电源系统分别由各自的监控单元进行控制工作，相互之间互不影响和控制，仅在电气连接上实现嵌入。外置嵌入型太阳能光伏系统包含太阳能电池方阵、太阳能光伏控制器、监控单元、输入输出配电单元及保护部件等组成，如图1所示。3
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太阳能电池方阵
交流市电输入
4.3.2.3内置嵌入型
监控单元
太阳能光伏控制器
输入输出配电单元
太阳能光伏系统主机
监控单元
整流器
输入输出配电单元
高频开关电源
蓄电池组
嵌入点
直流供电系统
图1外置嵌入型太阳能光伏系统
直流负载
内置嵌入型太阳能光伏系统被整合至一个或数个机柜内，可以被嵌入到直流电源系统的机柜内或通信机柜中。太阳能光伏系统和直流电源系统分别由各自的监控单元进行控制工作，相互之间互不影响和控制。
内置嵌入型太阳能光伏系统利用通信设备或电源设备机柜内穴余空间安装太阳能光伏系统，从而实现物理结构和电气回路的嵌入，同时具有物理结构上的嵌入和电气连接上的嵌入，如图2所示。监控单元
太阳能光伏控制器
输入输出配电单元
太阳能光伏系统主机
太阳能电池方阵
监控单元
交流市电输入
4.3.2.4综合型
整流器
输入输出配电单元
高频开关电源
蓄电池组
嵌入点
直流供电系统
内置嵌入型太阳能光伏系统
直流负载
综合型太阳能光伏系统将通信用直流电源系统和太阳能光伏系统结合一体，共用一个综合监控单元，成为通信用直流电源系统的一个功能模块，通过统一的监控单元控制太阳能光伏控制器的工作状态，如图3所示。
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太阳能电池方阵
交流市电输入
4.4产品型号与命名
太阳能控制器
输入输出配电单元
综合监控单元
整流器
输入输出配电单元
蓄电池组
太阳能主机
嵌入点
直流供电系统
图3综合型太阳能光伏系统
太阳能光伏系统的型式规格，用大写英文字母和阿拉伯数字表示，格式如下系统额定输出电流。
太阳能代号，用字母“Y”表示。嵌入式代号，用字母“Q”表示。YD/T3087-2016
直流负载
系统分类，“Z”表示综合型，“W”表示外置型，“N”表示内置型。注：制造厂可自行规定系统的型号和命名4.5系列
4.5.1太阳能光伏系统直流输出电压标称值太阳能光伏系统直流输出电压标称值为一48V。4.5.2太阳能光伏控制器额定输入电压太阳能光伏控制器额定输入电压为68V、102V、136V、170V、204V、238V、272V。用户与制造商协商后，可以生产以上系列数值以外的产品4.5.3太阳能光伏控制器额定输出电流值太阳能光伏控制器的额定输出电流值为10A、20A、30A、50A、100A。4.5.4太阳能光伏系统额定输出电流值太阳能光伏系统额定输出电流值为10A、20A、30A、50A、100A、200A、300A、500A5要求
5.1环境条件
5.1.1正常工作条件
太阳能光伏系统正常工作条件如下：室外设备工作环境温度：一30℃~十55C；5
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一室内设备工作环境温度：一5℃～十40℃5.1.2储存运输条件
太阳能光伏系统设备储存运输条件如下：—贴运环境温度：一40℃～十70C；贮运环境湿度：不大于90%RH。
5.1.3外壳防护等级
太阳能光伏系统中室外设备的外壳防护等级应满足GB4208-2008所规定的IP55要求。5.1.4大气压力
大气压力范围为70kPa～106kPa。当大气压在70kPa以下时，技术条件由用户与制造厂协商，制造厂可根据GB/T20626.1-2006的要求进行设计、生产。5.1.5防风要求
太阳能光伏系统中室外设备应能够抵抗不小于120km/h的风力而不被损坏。5.1.6振动
太阳能光伏系统应能承受频率为10Hz～55Hz，振幅为0.35mm正弦波振动。5.2太阳能电池组件及太阳能电池方阵5.2.1基本要求
太阳能电池组件的基本要求应符合GB/T19064-2003中6.1的规定。5.2.2峰值功率
太阳能电池组件的峰值功率与标称值的偏差应在0%～3%的范围内。5.2.3光电转换效率
5.2.3.1多晶硅太阳能电池组件和单晶硅太阳能电池组件的光电转换效率分别不低于16.5%和17.5%5.2.3.2硅基、CIGS、CdTe及其他薄膜太阳能电池组件的光电转换效率分别不低于12%、12%、13%和12%。
5.2.3.3多晶硅和单晶硅太阳能电池组件的衰减率在2年内分别不高于3.2%和4.2%。5.2.3.4薄膜太阳能电池组件的衰减率在2年内不高于5%，25年内不高于25%。5.2.4馈线回路电压降
太阳能电池方阵输出额定工作电流时，从太阳能电池方阵到太阳能光伏控制器输入端的馈线回路的电压降，应不大于系统直流输出电压标称值的5%。5.2.5铝合金边框材料
太阳能电池组件中铝合金基材应符合GB/T5237.1-2008表1中6061/T6的规定：铝合金阳极氧化型材应符合GB/T5237.2-2008中4.4和4.5的规定。5.2.6绝缘性能
太阳能电池组件的绝缘性能试验和要求应符合GB/T9535-1998中10.3的规定。5.2.7太阳能电池组件接线盒
太阳能电池组件的接线盒应符合下列要求：采用镀锌金属或塑料等防晒、防腐蚀材质，并应有防水防潮设计：外壳防护等级应满足GB4208—2008所规定的IP55要求：6
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一一接线盒应采用盒体、盒盖压接一体式密封处理，加强整个接线盒结构密封性和密封强度：一一接线盒应装配旁路二极管，防止太阳能电池组件的热斑效应损坏：一一接线盒宜设置导气阀，便于带出盒体内部热量。在接线盒内部可采用薄片状金属端子，增加散热片，以达到降温的作用。
5.3汇流箱
5.3.1箱体结构
汇流箱的箱体结构和安装应符合下列要求：一表面油漆电镀应牢固、平整，无剥落、锈蚀及裂痕等现象：面板及箱内机架应平整，文字和符号要求清楚、整齐、规范、正确；一标牌、标志、标记应完整清晰：主电路连接、信号线及电气元件安装连接可靠、安全：一一各种开关应便于操作，灵活可靠。5.3.2输入过流保护
汇流箱和太阳能光优控制器之间应配备熔断器或直流断路器，其额定电流不小于太阳能电池组件的短路电流Isc的1.56倍。
5.3.3防雷
汇流箱输出端的正极、负极应配置有防浪涌保护装置。5.3.4外壳防护等级
汇流箱外壳防护等级应满足GB4208-2008的规定，室内型不低于IP20,室外型不低于IP55。5.4支架与基础槽钢
5.4.1支架
5.4.1.1材质
支架材料应采用角钢、槽钢、铝合金等材质。采用角钢、槽钢时，机械性能应符合GB/T700-2006和GB/T1591-2008中的规定。
5.4.1.2表面防腐处理
对室外使用的支架或其他结构件的钢结构材料均要求热浸镀锌。热浸镀锌层应符合GB/T13912-2002的规定。
对沿海有盐雾的地区，应采用铝合金支架阳极钝化防腐处理。5.4.1.3螺栓、螺母的要求
作为紧固连接件，要求保证连接强度。螺栓、螺母均需表面热浸镀锌防腐处理。对沿海有盐雾腐蚀严重的地区，应采用不锈材质螺栓、螺母。为了加强防盗能力，宜使用防盗螺母。5.4.2基础槽钢
5.4.2.1外观
基础槽钢表面应平整，无毛刺：热浸镀锌镀层均匀，无漏镀：螺栓孔处无残渣，5.4.2.2材质
基础槽钢应采用型钢，机械性能应符合GB/T700-2006和GB/T1591-2008的规定。5.4.2.3表面防腐处理
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基础槽钢要求热浸镀锌。热浸镀锌层应符合GB/T13912-2002的规定。5.4.2.4长度与重量
单根基础槽钢长度≤5m，重量≤100kg，以便于搬运和装卸。特殊情况另作要求，5.4.3基础槽钢与基础的连接
基础槽钢与地脚螺栓应采用双螺母紧固，螺栓尺寸大于等于M20。地脚螺栓应与地面或屋面混凝土基础钢焊接牢固。
5.5电力电缆
5.5.1基本要求
太阳能光伏系统的电力电缆应具备抗臭氧、抗紫外线、耐酸碱、耐高温、耐严寒、耐凹痕、无卤阻燃等特性，应满足下列要求：具有良好的耐紫外线，抵御恶劣气候环境和经受机械冲击：一一具备良好的抗臭氧和耐化学腐蚀特性；可承受从一40℃～120C的温差变化：一一具备良好耐湿热性能，可在温度90℃、湿度85%条件下连续工作1000h以上：一良好低温卷绕和低温弯曲性能：一一具备阻燃性能和低烟无卤性能：一一应通过耐凹痕、热收缩、动态穿透试验：一正常使用寿命应不少于20年。5.5.2电缆材质
太阳能光伏系统中室外电力电缆的材质应满足下列要求：导体宜采用绞合镀锡铜丝；
绝缘材质应采用交联低烟无卤阻燃聚烯烃双层绝缘：一护套材质应采用交联低烟无卤阻燃聚烯烃：汇流箱至太阳能光伏控制器之间如果远程或者跨楼层配电时，应使用ZRVV22铠装电力电缆。5.5.3截面积
电缆截面积应根据路径长短和环境条件进行确定，并应预留足够的余量：以减少线损，满足长期在恶劣的环境条件下工作的要求。5.5.4电缆抗老化要求
电缆抗老化能力应满足下列要求：a）太阳能电池组件间的串联连线和并联连线应采用双层护套电缆：b）汇流箱到太阳能光伏控制器的电缆应采用穿管或类似防护材料进行保护处理。5.5.5电缆的固定
太阳能电池组件间和太阳能电池方阵间的室外电缆，应采用带有保护材料的架子或有一定强度的细软线将电缆固定在支架或阵列的结构件上。5.6太阳能光伏系统
5.6.1输入电压范围
在太阳能光伏控制器额定输入电压的75%～125%范围内，太阳能光伏系统应能正常工作。8
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