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行业首创现场测试:阳光电源 1+X 2.0 模块化逆变器引领直流侧安全创新

2025-11-20

行业首创现场测试:阳光电源 1+X 2.0 模块化逆变器引领直流侧安全创新

中国合肥 – 11月20日 - 阳光电源,全球领先的光伏逆变器和储能系统提供商,宣布成功完成了一项全面的与德国莱茵TÜV联合开展的最新1+X 2.0模块化逆变器现场测试。结果验证了该逆变器的智能直流侧全场景安全解决方案,体现了在主动防护、故障识别和大型光伏电站系统级安全方面的显著进展。

在大型光伏电站中,直流侧往往是整个系统最薄弱的部分。由于布线复杂、连接点众多,即使某一处出现轻微问题,也可能导致设备损坏,甚至在严重情况下引发火灾。行业数据显示,近90%的电站事故源于直流侧。阳光电源的1+X 2.0模块化逆变器基于PDC模型,通过升级后的安全架构应对这些挑战——预防、诊断与控制——提供一种主动且精准的方式,提升整个直流侧的安全性。

联合现场测试评估了四种典型直流风险下的性能:短路、电弧故障、松动连接过热以及小幅过流。

 

短路测试:毫秒级安全断电

采用铜熔断器作为保护装置的传统汇流箱,由于铜的熔点较高,在短路故障条件下往往无法迅速断开。这可能导致持续电弧,进而瞬间烧穿熔断器盒并损坏附近组件。阳光电源的汇流箱采用熔点较低的银熔丝作为核心熔断材料。结合多断点拓扑设计,显著提升了灭弧能力和响应速度。

在测试过程中,团队将测试汇流箱中的一个银熔断器替换为铜熔断器,以在相同短路故障条件下比较它们的表现。当短路故障被触发时,铜熔断器产生了强烈的电弧闪光并被烧穿,而银熔断器则在毫秒内完成了断开。熔断器本体保持完好,未发生拉弧,实现了安全、洁净的切断。

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电弧故障测试:32 毫秒检测并断开

电弧故障是直流侧最具破坏性的风险之一。在高电压下,电弧温度可瞬间超过3000°C,造成严重的火灾隐患。在现场测试期间,当人为触发电弧故障时,汇流箱能够精准检测到电弧,并在32毫秒内断开。与此同时,逆变器协调断开了同一逆变器单元内所有汇流箱的连接,快速隔离风险并防止故障蔓延。未发生设备损坏或起火。

"并联组串中的电弧故障在电气上较为复杂,信号又容易被噪声淹没,因此很难通过传统算法检测出来," 阳光电源专家解释道。该专家补充说,阳光电源开创性的直流并联电弧保护技术配备智能电弧诊断算法,可根据不同场景和运行工况自适应调整保护阈值,精准识别电弧故障,并在必要时断开,以确保电站安全。

连接松动过热:隔离且不损失发电量

直流端子处的松动连接在公用事业电站中往往难以被发现。其初始温升较慢,传统过流保护难以及时检测异常,可能导致逆变器过温停机。1+X 2.0 模块化逆变器采用高精度 NTC 温度传感器和智能算法,可持续监测温度、发出预警并隔离潜在故障。

在测试过程中,故意触发了一个松动连接。被测试的光伏端子接点温度以每分钟约0.5–2°C的速度缓慢上升,并逐渐稳定。1+X 2.0对这些变化进行了实时监测,在温度超过阈值约15分钟后发出警告,并准确断开受影响的支路,而不影响其余部分。

小幅值过流测试:小于 2ms 断开,无损坏

传统熔断器解决方案依赖故障电流大小实现断开。在低幅值过流等隐性故障情况下,熔断器往往无法及时响应,持续的电流应力可能损坏IGBT等关键部件。阳光电源率先推出了火工熔断器保护方案,在传统熔断器基础上集成了三大核心机制:主动电弧控制、高效切断和强力灭弧。

在现场测试中,特意引入了短路故障。结果显示,1+X 2.0 仅用极短时间就精准地断开了故障回路1.472 毫秒。断开连接后,逆变器保持完好无损,并顺利重启相比之下,传统熔断器方案完成断开的时间为 526 毫秒,充分体现了 pyro fuse 方案在速度和保护精度方面的显著优势。

此外,热熔断器可检测高达 15类直流故障,从而实现主动强制断开,以保障逆变器完整性。

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见证了全部现场测试的德国莱茵TÜV专家田星鑫肯定了1+X 2.0模块化逆变器及其智能直流侧全场景安全解决方案成功通过了所有挑战。他强调了该系统在主动检测、精准断开和系统级防护方面的领先能力。这不仅为确保公用事业级电站直流侧安全提供了一条可验证的技术路径,也为行业探索更高层级的安全措施提供了参考。

随着全球光伏项目向更大规模和更高系统电压发展,直流侧安全要求也在不断提高。Sungrow 1+X 2.0 为行业引入了一套全新的、可验证的安全标准,为电站运营商和投资者在长期可靠性方面提供更强保障。

 

关于阳光电源

阳光电源作为可再生能源技术领域的全球领先企业,28余年来一直引领可持续电力解决方案的发展。截至2025年6月,阳光电源已在全球安装了870 GW电力电子转换设备。公司被公认为全球最具融资价值的光伏逆变器和储能公司(BloombergNEF)。其创新成果在全球范围内为清洁能源项目提供动力,并依托520个服务网点网络,保障卓越的客户体验。在阳光电源,我们致力于凭借前沿技术和无与伦比的服务,搭建通往可持续未来的桥梁。更多信息请访问:www.sungrowpower.com.

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