组件主要被用在户外，在闪电时有被雷击的危险，接地电缆应该良好地连接到组件框架；如支撑框架由金属制作，支撑框架的表面应该进行电镀处理，具有良好的导电性能。接地电缆也应该良好地连接到金属材料的支撑框架上。 组件的接地电阻必须小于10欧姆。
4. 光伏方阵电气设计
太阳能光伏系统依其组件性质不同分为两个子系统进行单独电气设计，即透光非晶硅薄膜发电系统和多晶硅太阳能发电系统。两个系统均经由各自系统内并网逆变器将太阳能直流电转换为交流电，并入建筑物内低压电网,供建筑负载使用，在配电室低压进线总开关内层安装防逆流装置，避免电流送入外部高压电网。 4.1系统直流侧最高工作电压 在光伏并网发电系统中，系统直流侧的最高工作电压主要取决于逆变器直流侧最高电压，以及在直流回路中直流断路器额定工作电压。但设备的工作电压与设备所处的工作环境和海拔高度有关，室外温湿度，根据GB311.1《高压输变电设备的绝缘配合》、GB/T16935《低压系统内设备的绝缘配合》及直流开关、并网逆变器的资料，电站现场设备的绝缘水平应与正常使用条件基本相当。直流输入范围一般在200V～510V 之间，最大输入电压为600V。
4.2 组件串联方式设计 在组件串联方式设计中，计算组件串联数量时，必须根据组件的工作电压和逆变器直流输入电压范围，同时需要考虑组件的开路电压温度系数。 根据建筑情况，透光采光顶系统选用非晶硅透光薄膜电池组件，固定式支架系统选用多晶硅电池组件，采用多块串联的方式更加安全也便于方阵排列和走线，并且满足并网逆变器电压需求。
4.3 电气系统安全性设计 4.3.1 防逆流装置设计
为保障该太阳能发电项目不会将所发电力输送至外部高压电网，特此，在主配电盘加设防逆流保护装置，即当供配电系统用电负荷不足，光伏发电超过负载用电时。供电变压器的次级处会出现逆电流。当逆电流超过逆变器额定电流的5%时，逆向功率保护装置动作，会在0.5到2s内将光伏系统与电网断开。
4.3.2 防孤岛效应设计
孤岛效应是指光伏系统并网逆变器在并入的电网失压时或电网断电时，逆变器仍然保持对失压电网中的某一部分线路继续供电的状态，这样电力孤岛效应区域会发生电压和频率不稳定现象，有可能对外部设备造成损坏或发生触电安全事故。 根据《光伏系统并网技术要求》GB/T 19939-2005 对于防孤岛效应的规定：当光伏系统并入的电网失压时，必须在规定的时间内（2s 内）将该光伏系统与电网断开，防止出现孤岛效应。
为此，在孤岛效应设计时，接入交流接触器对孤岛效应进行防护，即当电网电压断电时并入电网的接触器线圈失电，连接在并网回路的接触器常开触点断开，使并网回路断开逆变器停止工作，起到整体对于孤岛效应的防护作用。
4.4 电气系统构成选型设计
太阳能光伏发电系统由光伏组件、直流监测配电箱、并网逆变器、计量装置及上网配电系统组成。太阳能通过光伏组件转化为直流电力，通过直流监测配电箱汇集至并网型逆变器，将直流电能转化为与电网同频率、同相位的正弦波电流。直流逆变为380V交流后，直接并入当地低压电网。
4.4.1 太阳能组件选型设计
对于并网发电系统电池组件选型遵循以下原则：
? 在兼顾易于搬运条件下，选择大尺寸，高效的电池组件； ? 选择易于接线的电池组件； ? 组件各部分应能抗强紫外线（符合 GB/T18950-2003 橡胶和塑料管静态紫外线心能测定）；线缆等应抗扭折和摩擦；
在遵循以上组件选型原则的前提下，太阳能电池组件选型如下： ?透光型非晶硅薄膜太阳能电池组件选用高稳定性电池板； ?常规多晶硅电池组件选用高效产品；
上述两种组件皆具有高转换效率、高质量，25年的使用寿命，组件安装方便、快捷，被广泛应用在BIPV 等并网发电系统等领域。
4.4.2 逆变器的选型设计
根据 《光伏发电站接入电力系统技术规定》 GB/Z 19964-2005 《光伏系统并网技术要求》 GB/T 19939-2005
《光伏（PV）系统电网接口特性》 GB/T 20046-2006 根据以上规范要求，选用逆变器应具有如下功能特点。
1） 电能质量保障：光伏系统向当地交流负载提供电能和向电网发送电时，在电压偏差、频率、谐波和功率因数方面必须满足实用要求并符合标准。当出现偏离标准的越限状况，逆变器能检测到这些偏差并将光伏系统与电网安全断开。 2） 电压偏差保护：为了保障当地交流负载正常工作，光伏系统中所选逆变器的输出电压与电网完全匹配。正常运行时，光伏系统和电网接口处的电压允许偏差应符合GB/T 12325 的规定。三相电压的允许偏差为额定电压的±5%，单相电压的允许偏差为额定电压的 +7%、-10%。超出该允许范围时，逆变器自动将光伏系统与电网安全断开。
3） 谐波和波形畸变：逆变器总电流波形畸变率控制应在GB 14549-1993《电能质量 公用电网谐波》规定的5%之内。
4） 电压不平衡度保护：光伏系统并网运行时，如电网接口处的三相电压不平衡度超过GB/T15543 规定的数值，超过允许值2%，及短时超过4%，逆变器将断开系统与电网的连接。
5） 过/欠电压保护：当电网接口处电压超出规定的电压范围时，光伏系统逆变器应自动断开与电网的连接，停止向电网送电。确保电网和系统的安全。
6） 过/欠频率保护：当电网接口处频率超过规定的频率范围时，过/欠频率保护应在0.2S 内动作，逆变器将光伏系统与电网断开。
7） 防孤岛效应:当电网断电时，逆变器立即停止并网发电。
孤岛效应是指光伏系统并网逆变器在并入的电网失压时或电网断电时，逆变器仍然保持对失压电网中的某一部分线路继续供电的状态，这样电力孤岛效应区域会发生电压和频率不稳定现象，有可能对外部设备造成损坏或发生触电安全事故。 根据《光伏系统并网技术要求》GB/T 19939-2005 对于防孤岛效应的规定：当光
伏系统并入的电网失压时，必须在规定的时间内（2s 内）将该光伏系统与电网断开，防止出现孤岛效应。
应设置至少一种主动和被动防孤岛效应保护。
主动防孤岛效应保护方式主要有频率偏差、有功功率变动、无功功率变动、电流脉冲注入引起阻抗变动等。
被动防孤岛效应保护方式主要有电压相位跳动、3 次电压谐波变动、频率变化频率等。 为此，在并网光伏发电项目孤岛效应设计时，接入交流接触器对孤岛效应进行防护，即当电网电压断电时并入电网的接触器线圈失电，连接在并网回路的接触器常开触点断开，使并网回路断开逆变器停止工作，起到整体对于孤岛效应的防护作用。
4.4.3 并网发电系统线缆的选型设计 电缆的选择参照标准：
1） GB50054-95 《低压配电设计规范》
2） Gb12706-91 《聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆》 3） BS6346-1007 《电力系统聚氯乙烯绝缘铠装电缆规范》 选择导线截面，应符合下列要求：
1） 线路电压损失应满足用电设备正常工作及起动时端电压的要求； 2） 按敷设方式确定的导体载流量，不应小于计算电流； 3） 导体应满足动稳定与热稳定的要求。
4.4.4 并网系统的防雷和接地 采用标准：
GB50057-94 《建筑物防雷设计规范》
GB50169-92 《电气装置安装工程接地及验收规范》 GB3482-83 《电子设备雷击实验方法》 1） 系统的防雷
防雷分为对直击雷的防护和对感应雷的防护 2） 直击雷的防护： 电池方阵防雷 三类防雷建筑物，根据标准GB50057-94 电池方阵按照第三类防雷建筑物进行防雷，采用装设在的避雷网（带）。并应在整个方阵组成不大于20m×20m 或24m×16m 的网格。 3） 感应雷的防护: 直流侧的防雷
由于接线箱内部有直流侧防雷系统，因此，直流侧的防雷系统不做单独处理。 交流侧的防雷
交流侧的防雷主要加于交流侧的配电箱内。 低压配电防雷
低压防雷主要防止低压设备受到过压干扰(过压类别III 依据DIN VDE 0110-1:1997-04)；C 级过压保护器，依据EDIN VDE 0675-6:1989-11，-6/A1:1996-03 和-6/A2:1996-10 标准）。 低压防雷器特点：
1） 与前级避雷器配合使用 2） 高速电流泄放
3） 电热敏元件控制的隔离装置
4） 由窗口红色标志反映的故障显示 5） 多功能连接端子 2、 系统接地
接地和接零的分类:
工作接地 在正常或发生事故情况下，为了保证电气设备可靠的运行，必须在电力系统中某一点进行接地，称为工作接地。
保护接地 为了防止因绝缘损坏而引起触电事故，将电气设备带电部分相绝缘的金属外壳或构架同接地体之间作良好的连接，称为保护接地。
保护接零 将与带电部分相绝缘的电气设备外壳或构架根中性点直接接地系统中的零线相连接，称为保护接零。 并网光伏发电系统，配电设备单元均采用TN 方式供电系统中的TN-S 模式，这种供电系统是将电气设备的金属外壳与工作零线相接的保护系统，称作接零保护系统，用 TN 表示。它的特点如下：
1）一旦设备出现外壳带电，接零保护系统能将漏电电流上升为短路电流，这个电流很大，是TT系统的5.3倍，实际上就是单相对地短路故障，熔断器的熔丝会熔断，低压断路器的脱扣器会立即动作而跳闸，使故障设备断电，比较安全。 2）TN 系统节省材料、工时，在我国和其他许多国家广泛得到应用，比 TT 系统优点多。 TN 方式供电系统中，根据其保护零线是否与工作零线分开而划分为 TN-C 和 TN-S 等两种。
TN-S 方式供电系统 它是把工作零线 N 和专用保护线 PE 严格分开的供电系统，称作 TN-S 供电系统， TN-S 供电系统的特点如下。 1）系统正常运行时，专用保护线上不有电流，只是工作零线上有不平衡电流。 PE 线对地没有电压，所以电气设备金属外壳接零保护是接在专用的保护线 PE 上，安全可靠。
2）工作零线只用作单相照明负载回路。
3）专用保护线 PE 不许断线，也不许进入漏电开关。
4）干线上使用漏电保护器，工作零线不得有重复接地，而 PE 线有重复接地，但是不经过漏电保护器，所以 TN-S 系统供电干线上也可以安装漏电保护器。 5）TN-S 方式供电系统安全可靠，适用于工业与民用建筑等低压供电系统。
4.4.5 数据收集和监控系统
BIPV 并网项目监控显示系统的设计，根据逆变器本身所具有的通讯传输功能的特点，采用RS-485 总线通讯模式，整个系统采用全双工通讯并由屏蔽双绞线连接构成以太网络。
整个太阳能光伏并网系统由并网逆变器、数据采集器（通讯服务器装置）、PC 机、液晶大屏幕电视等组成；此外，为了收集当地的气象数据为以后太阳能发电系统的应用积累数据，还辅以温度传感器、辐照度传感器、风速计等辅助设施采集相应设备的相关参数。
整个系统通过控制中心（通讯服务器装置）实时对各逆变器的数据进行采集，并通过RS-485 总线送至PC 机，最终通过液晶大屏幕电视显示总发电量参数和各逆变器的发电量情况。此外，还可对并网系统当地的辐照度、环境温度、光伏并
网组件的温度、风速等辅助参数进行采集。
监控系统可对各逆变器设备的运行状态进行实时监视记录。同时，也可智能控制各逆变设备工作回路的通断。对于各逆变器设备出现的故障可实时诊断并发出相应的声光报警。
监控装置能够采集的量和执行的操作：
①数据采集量包括：光伏电站输出的电压、电流、频率、总功率值和三相电压的不平衡度。逆变器的各种故障信息、工作状态；电池方阵的输出电压、电流。 ②执行的控制操作：按指定地址切断逆变器的输出；电池方阵的电压输出。 ③信息数据的存储：能够将装置的采集数据和逆变器的故障信息进行存储；可人工进行查阅，并以数据报表的形式打印出来。