气象行业标准.doc

地方标准《高原光伏发电站防雷技术规范》
编制说明
一、工作简况
（一）任务来源
本标准是《四川省气象局关于下达2016年地方标准项目的通知》（川气函〔2016〕45号）。
（二）起草单位及编写人员
1、起草单位：
阿坝州防雷中心，凉山州防雷中心，甘孜州防雷中心，成都市兴业雷安电子有限公司，信息产业部电子第11设计研究院工程服务有限公司，四川省绵阳机场空管站。
2、编写人员：
邓海明、李兵、汤伟杰、林毅龙、田桂华、刘翠霞、黄龙斐、刘光、陈发云、王勇、胡涛、杨仁利、周文辉、申亮、黄裕文。
（三）编制过程
1.项目申请
近年来，国家政策大力鼓励光伏太阳能等环保型能源的建设和投资，四川省的甘孜、阿坝、凉山州高原地区有丰富的太阳能资源，目前地方政府已把太阳能作为发展地方经济，调整产业结构，增加就业和脱贫致富的重要引进项目，很多项目已开建或立项，目前三州已建成7个，现每个州县区域都在积极计划立项中。随着建设项目的开展，一些问题显现出来，一是目前四川省川西高原已建了多座C7或T0光伏电站，该型光伏发电站不是采用常规的固定式光伏方阵，而是采用跟踪式光伏方阵，能够自动跟随太阳照射方向旋转。其中C7是选用美国进口单晶硅并配有高倍聚光板，光电转换率比固定式要高的多。由于结构不同，现有的行标《太阳能光伏系统防雷技术规范》只适用于固定式光伏方阵结构，对跟踪式光伏方阵不适用。二是由于该型电站大多建设在高原空旷地带,考虑到环保和保护植被,地方政府是不允许破坏原始草场地面,所以不能使用常规的防雷措施和方法。三是高原太阳能资源很丰富，该类太阳能光伏系统大多建设在高原，但高原又是雷电灾害高发地区，雷暴日最多高达105天，雷电防护工作非常重要。
综合以上三点，起草一部适用于跟踪式光伏方阵的太阳能光伏发电站、能满足保护高原原始生态系统要求、有效的雷电防护措施，减少雷电对太阳能光伏系统的危害的标准是非常必要的。因此，2015年11月，我省甘孜、阿坝、凉山州防雷中心联合成都兴业雷安电子有限公司，信息产业部电子第11设计研究院工程服务有限公司等，在与光伏电站建设、设计、施工单位专家进行交流的基础上，认真总结了光伏电站建设中的防雷工程现状并进行多次现场实地调研，决定成立编制组，起草了《高原光伏发电系统防雷技术规范》初稿并申报四川省地方标准项目。
2.标准草稿的修改
立项准备阶段：
2015年4月——2015年10月，我省三州气象局的防雷中心联合成都兴业雷安电子有限公司，信息产业部电子第11设计研究院工程服务有限公司等就阿坝州、甘孜州、凉山州的在建和已完工的几个光伏电站项目进行了现场设计、施工的考察和讨论研究，取得大量光伏电站的设计施工资料。
2015年9月，根据红原和若尔盖光伏电站的防雷措施经验，总结归纳了高寒高土壤电阻率地区防雷设施的设计施工经验进行技术储备。
立项后标准编制组对我省三州已建成运行的光伏电站进行了实地调研，召开了内部讨论会，对标准框架进行了较大的调整和修改，形成标准初稿并在编制组内部函审。
第一次研讨会：2016年4月，在光伏电站建设现场若尔盖县召开第一次标准编制工作会，即《高原光伏发电站防雷技术规范》标准启动会，形成以下意见并对初稿进行讨论：
（1）制定编写计划；
（2）讨论本规范的标题名称的更改，确定规范主要内容和主要章节提纲；
（3）编写任务的分工；
（4）讨论提出编写要求；
（5）确定负责人、联络员及联络方式；
（6）因研究工作需要，确定增加研究人员杨仁利、陈发云和胡涛、黄裕文为编制组成员。
（7）建立编制组QQ工作群，编写成员可在群中进行研究讨论，相关资料的共享，并收集编写意见。
根据本次工作会通知，编制组于2016年4月11日前往若尔盖县光伏电站进行考察调研。了解T0和C76光伏发电设备技术指标和防雷装置的施工情况；了解该设备对防雷方面的具体技术要求；了解目前的防雷产品在高原上的应用情况；了解光伏系统防雷产品的设计技术标准和高寒地区的相关标准等；了解光伏电站的地理环境和周边的地形条件；了解光伏电站建设对保护的要求等方面，并提出后续编写工作的建议。
第二次研讨会：2016年6月22日—6月25日，在成都组织了第二次内部研讨会，并邀请和咨询行业专家，对标准的部分内容、可操作性进行了研讨和修改，并在月底形成初稿提交内审。
（1）确定原标准名称《高原光伏发电系统防雷技术规范》更改为《高原光伏发电站防雷技术规范》。
（2）对光伏电站直击雷防护方案部分内容做了修改和调整。
（3）对光伏系统的雷电磁脉冲方案进行了确定。
（4）对部分资料作了核实和解释。
（5）对编制组QQ工作群中的成员编写意见进行研究讨论。
按编写计划安排，通过这次研讨，将结果于本月底形成本标准的初稿，提交省气象局内审，并提出了后续编写工作的建议。
初审会： 2016年8月17日，省局法在省气象局召开了本标准初稿的内部评审会。
（1）专家对《高原光伏发电站防雷技术规范》初稿进行评审；
（2）汇总初评意见（评审专家对初稿提出了15条修改意见，共采纳15条修改意见）；
第三次研讨会：2016年8月17-18日，在成都组织召开第三次内部研讨会，主要针对初评专家提出的意见形成初审意见汇总处理表，根据形成初审意见汇总处理表进行修改分工， 按要求在9月底形成意见稿。
（1）形成评审意见处理汇总表；
（2）确定修改内容；
（3）制定修改计划；
第四次研讨会：2016年10月9日-10日，在编写成员单位成都兴业雷安电子有限公司召开内部研讨会，主要对第三次研讨会决定修改的事项进行最后讨论定稿，现时对部分内容进行调整和修改，形成征求意见稿。
（1） 对评审意见处理汇总的15条内容进行确定统一；
（2） 编写组成员重点对5.3条、5.6条、6.4.3、6.4.8和附录B等意见较多的地方进行了研讨分析，最后形成了统一意见；
（四）主要起草人及其所做的工作
由阿坝州防雷中心邓海明总牵头负责标准的编写，组织了凉山州防雷中心、甘孜州防雷中心、成都兴业雷安电子有限公司、信息产业部电子第11设计研究院工程服务有限公司、四川省绵阳空管站等单位的技术人员参与编写，并请我省防雷专家徐志敏高工为标准技术把关；邓海明负责协调标准编制组人员分工、组织研讨会，标准文稿起草和统稿。分工中由邓海明、刘光、汤伟杰、和黄龙斐负责一般规定、直击雷和检测维护部分的编写；李兵和林毅龙负责雷电磁脉冲部分；信息产业部电子第11设计研究院工程服务有限公司田桂华、杨仁利和成都兴业雷安电子有限公司林毅龙、绵阳机场空管站黄裕文等负责对本规范在C7、T0设计、生产、施工等问题进行技术分析支持；陈发云、刘翠霞负责文本的校对和格式录入；王勇、胡涛、周文辉、申亮等负责辅助工作及相关地方气象资料的收集和整理等工作。
二、编制原则和确定本标准主要内容的依据
（一）标准编制原则
地方标准《高原光伏发电站防雷技术规范》编制过程中，以保护人员生命安全和企业财产安全为主要目标，参考相关防雷标准，结合光伏电站项目占地面积大，地处高原上，气象雷电灾害频繁、设备易损性和环保要求等特点，本标准本着“合理、实用、可操作”和“技术先进、安全可靠及经济合理”的原则，根据现行的国家、行业和地方标准通过对C7和T0光伏设备结构特征及其所处区域雷暴环境进行分析，研究需采取防雷措施的技术指标，提出C7和T0的直击雷防护、雷击电磁脉冲防护、等电位连接和防止跨步电压、接触电压对人员造成伤害的技术措施，并依据GB/T 1.1-2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》给出的规则起草。
（二）确定标准主要内容的依据
本标准主要包括光伏发电系统类型划分和区域风险防控措施规定；高原地区建设光伏发电系统的直击雷防护、雷电磁脉冲防护、等技术内容，其涉及的依据主要如下：
1. 光伏发电系统类型和风险区的划分
本标准中，光伏发电系统类型是根据GB50797-2012《光伏发电站设计规范》第6.2.3条的规定划分为大、中、小型；光伏发电系统所处区域的风险防护措施依据GB50343-2012第3.1条对雷暴区的划分。并根据我省三州高原地区的年平均雷暴日数结合光伏发电系统类型规定：年平均雷暴日大于60天的大型光伏电站；年平均雷暴日大于70天的中型光伏电站；年平均雷暴日大于80天的小型光伏电站宜在上风处设置拦截用接闪塔。
2.直击雷防护
直击雷防护主要包括自动跟踪型光伏设施的接闪器选择与设置，接闪材料的选材，地网的设置和要求，安全距离的要求，以及在区域内设置独立接闪装置的条件规定等内容。其中接闪器选择与设置主要考虑光伏设备本身的材质及结构特点，采取设备自身接闪装置。接闪器材料的选材，地网的设置和要求，安全距离的要求等内容主要依据光伏电站建设中防雷施工现场经验及GB50057-2010的有关条文确定。
拦截用独立接闪针（塔）设置主要用于雷暴日数较大的高原地区，在其雷电最多方向（上风方向）并根据场地实际情况选择安装位置，其高度与距离须满足光伏阵列对周围阴物体阴影的要求。
为满足环保要求的自然接地连接导体根据依据DL/T 1364-2014《光伏发电站防雷技术规程》第6.3.1条之规定进行了明确说明，明设于地面时满足安全要求、施工可行。
3. 闪电电涌侵入防护、接触电压和跨步电压防护
主要依据GB50057-2010、GB50065-2011有关条文，结合雷电危害途径及光伏设备现场防雷设计与施工实践经验确定。
确定标准主要内容的主要依据包括：GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》、GB50797-2012《光伏发电站设计规范》、GB50065-2011《交流电器装置的接地设计规范》、GB/T 20047.1—2006《光伏（PV）组件安全鉴定 第1部分：结构要求》、GB 18802-2011《低压电涌保护器（SPD）第1、21、31部分》、QX/T263—2015《太阳能光伏系统防雷技术规范》、DL/T 1364-2014《光伏发电站防雷技术规程》等标准，同时结合自动跟踪型光伏设备的特点，着重对设备雷电防护和建设环境保护而制定本标准。
三、主要试验分析、综述报告，技术经济论证，预期的经济效果
近年来，国家政策大力鼓励光伏太阳能等环保型能源的建设和投资，四川省适合建设光伏电站的地方较多，在甘、阿、凉三州高原及攀枝花地区有丰富的太阳能资源，目前地方政府已把太阳能作为发展地方经济，调整产业结构，增加就业和脱贫致富的重要引进项目，很多项目已开建或立项，光伏电站建设的前景看好，且各级部门和企业对项目的雷电防护的安全工作也愈加重视；本规范是根据甘孜、阿坝、凉山防雷中心在前期验收和在建的自动跟踪（旋转）式光伏电站的验收检测工作中，对所遇到的技术标准问题进行讨论，并现场做了很多实验，如测试土壤电阻率，测试单根光伏支架钢桩的接地电阻，计算并测试多跟光伏支架连接后的接地电阻（有测试记录），由于现有规范不适用现场情况，所以提出了编写意向。本标准编制邀请了国家大型设计单位和实力较强的防雷产品研发生产和工程单位参加，该单位长期从事光伏工程设计施工和光伏防雷产品研发和防雷工程设计的工作经历，具有丰富的经验，等工作对现有的光伏系统防雷技术能够提供有力的技术支持。本标准的实施对我省高原光伏发电站的建设提供现实可行的防雷技术规范，为光伏行业发展和推动地方经济有积极的效果。
四、采用国际标准和国外先进标准的程度以及与国际、国外同类标准水平的对比情况
目前对于高原上光伏发电站防雷仅能参考GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》、GB50797《光伏发电站设计规范》、QX/T263—2015《太阳能光伏系统防雷技术规范》、DL/T 1364-2014《光伏发电站防雷技术规程》等标准，国外无关于自动跟踪型光伏发电系统的防雷技术标准，其他国家及国际标准化组织无这方面的防雷标准；国内目前只有针对民用建筑一体的微小型太阳能建设的防雷一般要求（JGJ 203-2010《民用太阳能光伏系统应用技术规范》），并未有详细具体的防雷技术要求，即将发行的相关国内技术标准未对自动跟踪型光伏发电系统作出具体的技术要求，也未考虑环保技术要求。
国际防雷技术标准的编制工作主要由IEC（国际电工委员会和ITU（国际电信联盟，过去称为CCITT）进行，世界上每个国家均针对本国的实际情况参照IEC和ITU的相关标准颁布了本国的防雷标准，也有颁布了一些特定产品或行业的防雷标准。我国自1994年以来，参照IEC和ITU等有关标准制定了《建筑物防雷技术规范》，并于2000年开始对该规范进行了局部修改。本标准的制定将立足于自动跟踪式光伏发电站和高原施工特点，制定操作性更强的地方防雷技术规范。
编制本规范的目的是制订一个针对性强、可操作性好，指导高原地区光伏电站建设并兼顾自然生态保护的防雷技术规范，最大程度上减少因雷电灾害造成的人员和财产损失，同时弥补我省光伏电站建设中关于雷电防护标准的缺少。
五、与有关的现行法律、法规和强制性国家标准的关系
本标准遵循《中华人民共和国气象法》、《中华人民共和国保守国家秘密法》等法律，符合有关的现行法律、法规和强制性国家标准的规定，与其他相关的强制性标准、行业、无冲突。
六、重大分歧意见的处理经过和依据
无。
七、作为强制性标准或推荐性标准的建议
建议本标准为地方推荐性标准。
八、贯彻标准的要求和措施建议
由于高原光伏发电站的防雷装置是保证设备正常运转及人身安全的重要设施，防雷装置的设计是否合理，施工是否正确，防雷设施能否发挥正常功能，本标准是重要的技术依据之一。因此贯彻本标准必须充分发挥各级行政主管部门的职能，积极宣传本标准，以进一步增强大众与传媒对光伏发电站防雷安全工作的了解和重视，强化防雷意识。建议由主编单位负责组织编写贯彻标准培训参考教材或标准实施指南，经专家委员会审定后用于对光伏发电站建设单位的培训和指导。建议各级主管部门制定贯彻标准培训计划，召开专题研讨班、标准宣贯班，全面推动本省的贯彻标准培训工作，为光伏发电站防雷安全工作培训合格的从业人员。建议在省级、地（市）级防雷机构对光伏发电站防雷设计和施工应用、或参照本标准提供防雷技术服务，不断积累总结并提出意见和建议，使本标准不断得到优化。
九、废止现行有关标准的建议
无其他现行标准的废止建议。
十、其他应予说明的事项
无。
《高原光伏发电站防雷技术规范》编制组
2016.10.10