随着净零碳排成为全球趋势,以光伏为代表的可再生能源行业正在蓬勃发展。然而,随着光伏市场的繁荣发展,多起安全事故引发了热议。根据统计,光伏电站中超过80%的火灾事故是由直流侧故障引起的,因此,如何更有效地确保电站安全已成为行业关注的重大问题。
作为光伏逆变器领域的坚定开拓者,阳光电源始终将安全放在首位。基于客户对安全性和效率的双重需求,研发新型智能断开解决方案可以准确识别各种类型的故障并快速切断,从而确保电站安全。
更安全,快速关断
为了直流侧的安全,相关GB和IEC标准规定:在1个MPPT接入3路或以上组串的设计方案中,必须在光伏侧组串上增加过流保护装置;在1个MPPT接入2路组串的方案中,则无需设置保护装置。
在“2串1 MPPT”的设计理念基础上,阳光电源通过逆变器保护控制算法集成了新的断路器,并开发了智能关断解决方案,可为直流侧安全提供双重保障。当发生短路、反接等故障时,具备可靠断开能力的系统可快速断开。根据故障类型,系统最快可在10 ms内关断,从而实现瞬时保护,消除风险并确保电站安全。

图1:故障检测、关断时间
更智能的故障识别
大型光伏电站的工况复杂,光伏组件和安装系统类型繁多。在某些复杂工况下,很容易造成组串之间电压不一致,并导致反灌现象。阳光电源设计了一个更智能的关断逻辑基于海量数据库,通过大数据运维对现场故障数据进行分析,区分“回馈”和“反接”等故障类型,并做出准确判断。
此外,阳光电源逆变器采用2串1 MPPT的设计方案。在某些反送电情况下,即使逆变器未关闭,相应的组件和电缆也只承受1倍电流,完全在其额定耐受范围内,因此反送电不会影响系统安全,也无需关闭系统。

图2:现场测试 - 在未关断的情况下,将2路组串接入1个MPPT后回馈供电时电缆和组件的温升
值得注意的是,某些回馈场景是否需要关断,取决于回馈是否会导致不安全后果:例如,在2串接1个MPPT的方案下,出现1倍回馈电流时需要关断。然而,在多串接1个MPPT的设计方案中(以5串接1个MPPT为例),如果其中1串被其余4串回馈,则会产生4倍回馈电流,远超组件和电缆的承受范围。在这种设计方案下,所有回馈情况都需要关断;否则会带来火灾风险。
为了保障光伏电站的投资回报,必须同时确保安全性和效率。虽然可以通过关断来确保安全,但频繁关断会对项目产生一系列严重的负面影响:
影响发电收益:如果反送电频繁发生,会导致频繁停机并影响发电量。
增加运维工作量:停机后,运维人员需要频繁返回现场重置隔离开关,这增加了人力成本。
影响断路器使用寿命:频繁断开会影响断路器的使用寿命,从而影响电站的安全。
因此,隔离开关是否断开,不仅是对系统设计合理性的考验,也是对设备、系统以及项目运维的深刻理解和洞察。阳光电源全新的智能断电解决方案可实现精准断电,确保安全并兼顾收益。




