一、任务目标
• 会从实际建筑屋面图中识别轴网、屋面边界、女儿墙、通道、障碍物和组件布置方向。
• 会从组件和逆变器资料中提取关键参数，并完成串长、组串数、MPPT 分配和容配比计算。
• 会根据逆变器额定/最大输出电流完成交流支路开关、汇流箱总开关和并网柜主开关的初步选择。
• 会绘制局部屋面组件排布图、组串—逆变器接线图、交流汇流箱系统图、并网柜及配电房接入主接线图。
• 会综合运用图层、图块、文字、标注、布局、视口和 PDF 发布功能形成规范图纸。
二、设计范围与工作边界
本任务中的“汇流箱”统一指交流汇流箱。由于采用组串式逆变器，光伏组串直接接入逆变器直流端，不另设直流汇流箱。学生完成的电气链路如下：
教学设计范围：局部屋面光伏并网接入链路
局部屋面组件
（396块 × 540 W / 22个组串）
→ 2台组串逆变器 SG100CX（每台11串）
→ 1台交流汇流箱（2进1出，支路+总开关）
→ 1台并网柜（隔离/保护/计量，以模板为准）
→ 配电站房（0.4 kV母线，标明并网点）
补充说明：另设直流汇流箱。
2.1 必做设计范围
• 从原屋面图中截取或引用教师指定的局部屋面区域，保留必要的建筑轴网、轮廓、障碍物和检修通道。
• 完成 396 块 540 W 组件的教学统一方案：分成 2 个子阵，每个子阵 198 块；每个子阵接入 1 台 SG100CX。
• 每台逆变器按 11 个组串、每串 18 块组件配置，并完成 9 路 MPPT 的接入分配。
• 两台逆变器交流侧接入 1 台“2 进 1 出”交流汇流箱，再接入 1 台并网柜。
• 在配电站房主接线图中明确 0.4 kV 并网点、出线方向、设备编号和容量。
2.2 不纳入本次训练的内容
• 屋面结构承载力复核、支架结构设计及屋面防水节点设计。
• 全场防雷接地网设计、短路电流精确计算、继电保护整定和电网接入审批。
• 全项目所有屋面的重新设计。本任务只完成一个局部单元，重点训练设计方法和图纸衔接。
• 正式工程电缆截面的最终定型。学生只需完成计算电流、载流量约束及电压降校核思路，最终规格以原施工图和教师给定敷设条件为准。
三、教学统一设计条件
| 参数项目 | 统一条件 |
|---|---|
| 组件型号 | LNVU-540M，单块 540 W |
| 组件 STC 参数 | Voc=50.04 V；Isc=13.76 A；Vmpp=41.96 V；Impp=12.87 A |
| 组件温度系数 | 开路电压温度系数-0.28%/℃；功率温度系数-0.36%/℃ |
| 逆变器型号 | SG100CX，额定交流输出功率 100 kW |
| 逆变器直流侧 | 最大输入电压 1100 V；MPPT 范围 200～1000 V；满载 MPPT 范围 550～850 V |
| MPPT 配置 | 9 路 MPPT；每路最多接 2 串；每路最大工作电流 26 A；每路最大短路电流 40 A |
| 逆变器交流侧 | 400 V，最大输出电流 158.8 A |
允许调整的情况
若教师指定的局部屋面实际组件数量不是 396 块，学生可在保持“每串 18 块、每台逆变器不超过 18 串、每路
MPPT 不超过 2 串”的前提下重新分配，并在计算书首页注明调整原因。
如需改变每串组件数量，必须重新完成最大开路电压、MPPT 工作电压、输入电流和直流/交流比校核，不能只修改图纸数量。
四、必须从厂家资料中提取的参数
4.1 540 W 光伏组件参数表
| 参数 | 数值 | 设计用途 |
|---|---|---|
| 峰值功率 Pmax | 540 W | 用于计算组串和子阵容量 |
| 开路电压 Voc | 50.04 V | 用于低温最大直流电压校核 |
| 短路电流 Isc | 13.76 A | 用于输入端短路电流校核 |
| 峰值功率电压 Vmpp | 41.96 V | 用于 MPPT 工作电压校核 |
| 峰值功率电流 Impp | 12.87 A | 用于 MPPT 工作电流校核 |
| 开路电压温度系数 βVoc | -0.28%/℃ | 低温时 Voc 上升 |
| 最大系统电压 | 1500 V DC | 组件自身允许值；本任务还应受逆变器 1100 V 限制 |
| 最大保险丝额定值 | 25 A | 作为组件串保护参数参考 |
| 组件外形 | 2279×1134×35 mm | 用于屋面排布和图块尺寸 |
4.2SG100CX 逆变器参数表
| 参数 | 数值 |
|---|---|
| 额定/最大交流输出功率 | 100/110 kW |
| 最大直流输入电压 | 1100 V |
| MPPT 电压范围 | 200～1000 V |
| 满载 MPPT 电压范围 | 550～850 V |
| MPPT 数量 / 每路最大组串数 | 9 / 2 |
| 每路 MPPT 最大工作电流 | 26 A |
| 每路 MPPT 最大短路电流 | 40 A |
| 最大交流输出电流 | 158.8 A |
| 额定电网电压 | 3/N/PE，230/400 V |
| 防护等级 | IP66 |
4.3参数读取中的常见错误
不要把组件功率温度系数当作 Vmpp 电压温度系数使用。本任务未给出 Vmpp 温度系数，因此高温 MPPT 校核采用 STC 工作电压与厂家满载 MPPT 范围进行教学性判断；正式工程应使用厂家完整温度曲线或相应电压温度系数。
五、总体工作步骤
学生完成任务的十二步工作流
1 读图与划定范围 → 2 提取设备参数 → 3 统计组件数量 → 4 确定串长 → 5 组串编号 → 6 逆变器与MPPT分配
↓
7 交流电流计算 → 8 开关初选 → 9 汇流箱系统图 → 10 并网柜系统图 → 11 接入主接线 → 12 布局与PDF出图
六、分步任务与操作要求
步骤 1：建立个人设计文件并整理原图、
- 将教师下发的 DWG 另存为“班级-学号-姓名-光伏并网任务 3.dwg”，不得直接覆盖原文件。
- 在模型空间确认单位为 mm；保留原图坐标和建筑基准，不得随意整体缩放屋面建筑图。
- 从原图中找到教师指定的局部屋面，保留必要轴网、屋面轮廓、障碍物、检修通道和组件朝向。
- 建筑底图建议采用 XREF 外部参照；若课程阶段暂不使用 XREF，可复制到“01_建筑底图”图层并锁定。
清理无关区域时优先采用图层关闭、冻结和视口冻结，不要大量删除原施工图对象。
步骤 2：建立标准图层和设备编号图层 内容 要求 01_建筑底图 建筑轴网、屋面轮廓、障碍物 锁定或作为 XREF 02_光伏组件 组件图块与排布 ByLayer 03_直流组串 组串连线和正负极路径 连续线 04_逆变器 逆变器图块及端口 ByLayer 05_交流线路 逆变器至汇流箱、并网柜线路 建议较粗线宽 06_交流汇流箱 汇流箱外框、支路和母线 ByLayer 07_并网柜 并网柜一次元件 ByLayer 08_配电主接线 配电站房母线及接入点 建议较粗线宽 09_设备文字 设备编号、容量、回路名称 注释性文字 10_尺寸标注 屋面尺寸、通道和定位 注释性尺寸 11_图框 A3 图框和标题栏 图纸空间 12_视口 布局视口边框 不打印 统一设备编号建议：光伏组串采用 PV1-S01～PV1-S11、PV2-S01～PV2-S11；逆变器采用 INV-01、INV-02；交流汇流箱采用 ACDB-01；并网柜采用 GCP-01。若原施工图已有统一编号，应优先沿用原图编号。
步骤 3：完成局部屋面组件排布与统计- 核对组件图块外形比例。组件实际尺寸为 2279 mm×1134 mm，图块不得随意非等比例拉伸。
- 按原施工图的朝向和排布形式选取 396 块组件。若屋面分区明显，可划分为 A、B 两个子阵，各 198 块。
- 保留通道、女儿墙、设备基础等原图信息；组件不得覆盖原图明确标示的不可布置区域。
- 在图中用闭合框或淡色区域标出本组负责的设计范围，并列出组件统计：总块数、子阵块数、组串数和
容量。 - 在组件旁标注组串编号，保证每块组件只能属于一个组串，不能漏编、重编或跨越不合理障碍连接。
步骤 4：确定每串组件数量并完成电压校核
本任务默认每串 18 块组件。学生仍须写出计算过程，不能只在图中标注“18 块/串”。
P_string = 18 × 540 = 9.72 kWp
单串装机容量
V_mpp,string = 18 × 41.96 = 755.28 V
位于 SG100CX 满载 MPPT 电压范围 550～850 V 内
V_oc,string,25℃ = 18 × 50.04 = 900.72 V
STC 条件下的单串开路电压
V_oc,string,-10℃ = 18 × 50.04 × [1 + 0.0028 × (25 - (-10))] ≈ 988.99 V
低温校核结果小于逆变器最大输入电压 1100 V
本步骤结论 块/串满足工作电压和低温最大开路电压要求。
每串容量为 9.72 kWp。每台逆变器接 11 串时，直流侧容量为 106.92 kWp。
低温校核必须使用 Voc 及其温度系数；不能使用 Vmpp 替代 Voc。
步骤 5：计算组串数量和逆变器容配比
N_string = 198 ÷ 18 = 11
每个 198 块子阵形成 11 个组串
P_DC,inv = 11 × 18 × 540 = 106.92 kWp
单台逆变器对应直流装机容量
R_DC/AC = 106.92 ÷ 100 = 1.069
单台逆变器直流/交流容量比
P_DC,total = 396 × 540 = 213.84 kWp
本任务局部光伏总装机容量
步骤 6：完成 MPPT 分配和电流校核
_mpp,2strings = 2 × 12.87 = 25.74 A ≤ 26 A
同一路 MPPT 接 2 串时的工作电流校核
I_sc,2strings = 2 × 13.76 = 27.52 A ≤ 40 A
同一路 MPPT 接 2 串时的短路电流校核
每台逆变器 11 串的建议分配为：MPPT1 接 2 串、MPPT2 接 2 串、MPPT3～MPPT9 各接 1 串。并联接入
同一 MPPT 的两个组串必须具有相同或相近的朝向、倾角和遮挡条件。步骤 7：绘制“组串—逆变器接线图”
- 调用“模版-逆变器.dwg”中的逆变器图形，不得简单截图粘贴；应以可编辑图块或 CAD 对象插入个人图纸。
- 在逆变器直流侧画出 9 路 MPPT 及对应组串，标注 PV1-S01～PV1-S11 或 PV2-S01～PV2-S11。
- 每条组串引线应标明“18×540 W”，并在图旁列出该逆变器的直流容量 106.92 kWp。
- 逆变器交流侧标注：SG100CX，100 kW，400 V，最大输出电流 158.8 A。
- 未使用的直流输入端口应在图中体现为空置或封堵，不能误画为全部接满。
组串正负极表达、极性符号和线号应一致；不得出现正负极交叉后无法追踪的情况。
步骤 8：计算逆变器交流支路电流并选择支路开关
逆变器额定输出电流可由功率公式估算，但设备选型应优先采用厂家给出的最大输出电流 158.8 A。
I_rated ≈ 100000 ÷ (√3 × 400 × 0.99) ≈ 145.8 A
额定工况估算值，仅用于理解
I_design,branch = 1.25 × 158.8 = 198.5 A
按课程统一系数得到支路设计电流
支路开关初选：额定电流取 200 A。学生应在图纸中注明开关类型、极数和额定电流；分断能力、脱扣
特性及上下级选择性应参考原施工图同级设备，不得仅凭 200 A 电流值自行确定。
支路开关绘图要求
每台逆变器设置一个独立交流支路，支路开关编号分别为 QF1、QF2。
交流侧为 3/N/PE、400 V 系统。是否采用 3P 或 4P 应与原施工图和模板保持一致，学生不得自行混用。
逆变器与汇流箱之间的电缆型号和截面可先留作“按原施工图/计算确定”，但必须标注回路编号和设计电流。步骤 9：绘制交流汇流箱系统图
- 以“模版-交流汇流箱.dwg”为基础，完成 ACDB-01 的 2 进 1 出一次系统图。
- 两路进线分别来自 INV-01、INV-02，每路支路开关按 200 A 初选。
- 汇流箱母线应明确额定电压 400 V、回路数量 2 路和总出线方向。
- 根据模板识别并保留必要的浪涌保护、隔离或监测元件；不得脱离模板随意增加设备。
总出线接至 GCP-01 并网柜，线号、设备编号和箭头方向应连续。
I_max,total = 2 × 158.8 = 317.6 A
两台逆变器最大交流输出电流之和
I_design,total = 1.25 × 317.6 = 397.0 A
汇流箱总回路教学设计电流
汇流箱总开关初选 400 A。开关壳架等级、分断能力和母线额定电流不得低于原施工图同级配置；若原模板采用更高标准等级，应按模板并说明原因。步骤 10：绘制并网柜系统图
以“小型并网箱系统图.dwg”为基础，将 GCP-01 绘制为本局部单元与配电站房之间的并网接口。必须识
别模板中已有元件及其作用，不能只画一个矩形框代替并网柜。项目 绘图与说明要求 主开关/隔离元件 完成并网回路的接通、分断与检修隔离；额定电流按不小于 400 A 初选 计量与电流互感器 按模板表达 CT、表计及二次取样关系，变比以原施工图为准 浪涌保护或保护元件 按模板保留，不得漏接 PE 或误画到负荷侧 进出线标识 进线来自 ACDB-01；出线至配电站房 0.4 kV 母线 设备铭牌信息 GCP-01、400 V、局部光伏容量 213.84 kWp、交流侧 200 kW 步骤 11：在配电站房主接线图中标明并网点
- 打开铱科施工图中的配电站房主接线图，识别 0.4 kV 母线、主进线、原有出线、母联及备用回路。
- 选择教师指定的光伏并网回路，不得自行接入高压侧或任意母线段。
- 在主接线中新增或突出 GCP-01 出线，标注“光伏并网回路”“来自 ACDB-01/GCP-01”和容量信息。
- 核对并网柜主开关额定电流与上级柜回路额定电流是否匹配；若原主接线开关容量小于本任务计算值，
应在计算说明中提出问题，不得强行改大而不说明。 在图纸说明中写明：本任务只完成局部接入示意，最终并网点及保护计量配置以经审查的施工图为准。
步骤 12：形成完整图纸并进行交叉校核
成果编号 成果名称 必须包含的内容 图 1 局部屋面光伏组件排布及组串编号图 建筑底图、组件、通道、设计范围、组串编号、容量统计 图 2 光伏组串—逆变器接线图 22 个组串、2 台 SG100CX、MPPT 分配、直流参数 图 3 交流汇流箱一次系统图 2 路 200 A 进线、母线、400 A 总出线、模板元件 图 4 并网柜及配电站房接入主接线图 GCP-01、计量保护、并网点、0.4 kV 母线 附表 主要设备与计算结果表 组件、逆变器、开关、回路、容量和校核结论 七、CAD 绘图与出图统一要求
7.1模型空间与图纸空间
• 模型空间中的建筑、组件及设备按实际尺寸 1:1 绘制，禁止为适应图框而使用 SCALE 整体缩放工程对象。
• 屋面排布图可按 1:100、1:150 或 1:200 设置视口比例，以能够清楚识别组件和编号为准。
• 一次系统图和主接线图属于示意图，可在标题栏比例栏标注“NTS（不按比例）”。
• 所有视口设置完成后必须锁定；视口边框放在“12_视口”图层并设置为不打印。
• 不同布局需要隐藏无关内容时，使用 VP Freeze 视口冻结，不得通过删除模型对象实现。
7.2文字、线型与标注对象 统一要求 设备名称/图名 建议纸面高度 5～7 mm，黑体或等线 一般说明/设备参数 建议纸面高度 3.5 mm，宋体或仿宋 回路编号/组串编号 建议纸面高度 3.0～3.5 mm，保持统一 一次母线和主回路 线宽明显大于辅助线，全部 ByLayer 建筑底图 颜色和线宽弱化，避免压过光伏设计内容 尺寸标注 只标必要定位尺寸、通道尺寸和设备间距，避免重复标注 7.3布局与 PDF 打印设置
设置项目 要求 打印机/绘图仪 DWG To PDF.pc3 图纸 ISO A3（420×297 mm），横向 打印区域 Layout（布局） 打印比例 1:1；图形比例由视口控制 打印偏移 0,0 或居中，确保图框位于可打印范围内 打印样式 monochrome.ctb；勾选“按样式打印”和“打印对象线宽” 着色打印 二维线框；系统图不得使用实体灰底遮挡文字 PDF 方式 使用 PUBLISH 将各布局发布为一个多页 PDF 发布前检查 打印预览逐页检查图框、标题栏、线宽、文字、视口边框和空白页 PDF 出图操作顺序
① 每张成果图建立一个 A3 布局并完成图框、标题栏和视口。
② 选中视口，设置标准比例并锁定；回到图纸空间检查文字大小。
③ 右键布局标签进入“页面设置管理器”，统一设置 DWG To PDF.pc3、A3 横向、Layout、1:1、monochrome.ctb.
④ 输入 PUBLISH，保留需要提交的 4 个布局，发布为一个多页 PDF。
⑤ 打开 PDF 逐页核对；只有 DWG 和 PDF 完全一致时才算完成。成果展示
