12月14日,由浙江省海寧市發(fā)改局印發(fā)的《海寧市分布式光伏發(fā)電項目建設(shè)管理辦法》正式發(fā)布,并對分布式光伏項目的備案、建設(shè)、運維管理等方面提出了要求。
其中在“項目建設(shè)管理”章節(jié)中指出:直流側(cè)電壓大于120V的光伏項目建設(shè)使用的逆變器須具備防直流拉弧保護及防孤島保護功能,需符合《光伏發(fā)電系統(tǒng)直流電弧保護技術(shù)要求》(GB/T39750-2021),且具備組件級快速關(guān)斷及管理能力,確保人員及財產(chǎn)安全。鼓勵商業(yè)建筑屋頂空間、新建建筑一體化光伏屋頂或光伏幕墻采用微型逆變器、組件優(yōu)化器等裝置。
本管理辦法在全海寧市范圍內(nèi)生效,也就是說今后海寧市所有的直流側(cè)電壓大于120V的光伏項目建設(shè)使用的逆變器,須具備防直流拉弧保護功能且具備組件級快速關(guān)斷及管理能力,且該要求是強制執(zhí)行的!
為什么要求對直流側(cè)大于120V的項目
有此要求?
根據(jù)《GB/T 37655-2019光伏與建筑一體化發(fā)電系統(tǒng)驗收規(guī)范》相關(guān)規(guī)定,在光伏建筑中,將直流電壓小于120V時,定義為安全區(qū);將直流電壓大于120V且小于600V時,定義為風(fēng)險區(qū);將直流電壓大于600V時,定義為高風(fēng)險區(qū)。
根據(jù)《DB33/T 2189-2019家庭屋頂光伏電源接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)范》,要求光伏電源系統(tǒng)應(yīng)采取技術(shù)措施把直流電壓控制在120V安全限制范圍內(nèi)。
由以上相關(guān)安規(guī)可知,120V是光伏直流側(cè)安全電壓的臨界值。當(dāng)直流側(cè)電壓大于120V時,我們就要采取相應(yīng)的措施,來保障系統(tǒng)的安全。
光伏系統(tǒng)中的兩大風(fēng)險
文件強制要求直流側(cè)電壓大于120V的光伏項目建設(shè)使用的逆變器須具備防直流拉弧保護功能,且具備組件級快速關(guān)斷及管理能力,并鼓勵商業(yè)建筑屋頂空間、新建建筑一體化光伏屋頂或光伏幕墻采用微型逆變器、組件優(yōu)化器等裝置。為什么如此要求呢?在明白這個問題之前,我們需要先了解一下光伏系統(tǒng)中存在的兩大風(fēng)險。
眾所周知,在傳統(tǒng)光伏系統(tǒng)中,由于組件疊加,一串組件電路往往具有600V~1000V左右的直流電壓。當(dāng)直流電路中出現(xiàn)線纜連接老化、連接器故障、型號不匹配、虛接或當(dāng)極性相反的兩個導(dǎo)體靠得很近,而兩根電線之間的絕緣失效時,在高電壓的作用下,就很有可能產(chǎn)生直流電弧,產(chǎn)生明火,造成火災(zāi),這就是光伏系統(tǒng)直流端存在的“直流高壓拉弧火災(zāi)風(fēng)險”。
根據(jù)經(jīng)驗,我們發(fā)現(xiàn)光伏電站起火時,整個施救過程往往都會比較長,這是因為光伏電站中還存在著“施救風(fēng)險”。對電站直流側(cè)而言,只要有光照就會有電壓,尤其當(dāng)直流側(cè)達到600V~1000V以上的高壓時,危險不言而喻,救火工作十分危險,消防隊員無法施救,否則將有觸電的風(fēng)險。一般消防隊員只能等到太陽下山后或者光伏電站完全燒毀之后,才能開展施救,這就是光伏系統(tǒng)中的“施救風(fēng)險”。
那么對于光伏系統(tǒng)直流端存在的兩大風(fēng)險,文件中所提到的“防直流拉弧保護”、“組件級快速關(guān)斷”、“微型逆變器”都是如何應(yīng)對的呢?
防直流拉弧保護功能:防止故障電弧
引起火災(zāi)
AFCI作為一種電路保護裝置,能夠有效檢測直流電路中因螺絲松動、接觸不良等原因造成的高壓直流電弧,其主要作用是防止故障電弧引起火災(zāi)。AFCI直流拉弧檢測通過電弧噪聲來識別直流電弧故障特征信號,在電弧故障發(fā)展成為火災(zāi)或電路出現(xiàn)短路之前,可實現(xiàn)斷開電源電路,從而消滅被檢測到的電弧。
但是,當(dāng)防直流拉弧保護功能觸發(fā),逆變器關(guān)機,電路斷開的僅僅是直流末端與交流端的連接,整個組件陣列以及直流線纜仍然是高壓帶電狀態(tài)。
組件級快速關(guān)斷:解決“施救風(fēng)險”
優(yōu)化器和組件級關(guān)斷器都是具備組件級關(guān)斷功能的裝置。在危急情況下,通過帶組件級關(guān)斷功能的裝置,可以遠程或者手動快速關(guān)斷每一塊光伏組件之間的連接,從而消除光伏系統(tǒng)陣列中存在的直流高壓,降低觸電風(fēng)險,解決施救風(fēng)險,為光伏系統(tǒng)的安全“保駕護航”。
微型逆變器方案
徹底解決“直流高壓拉弧火災(zāi)風(fēng)險”
及“施救風(fēng)險”
文件對于直流側(cè)電壓大于120V的光伏項目提出了強制要求,需要具備防直流拉弧保護、組件級快速關(guān)斷及管理能力,那么有沒有小于120V的光伏系統(tǒng)呢?
有,那就是采用微型逆變器的光伏系統(tǒng)!與傳統(tǒng)系統(tǒng)不同的是,微型逆變器系統(tǒng)為全并聯(lián)電路設(shè)計,組件之間不再有電壓疊加,從根本上解決了由直流高壓拉弧引起的火災(zāi)風(fēng)險。同時,當(dāng)光伏系統(tǒng)因其他外因起火時,也不會因為光伏系統(tǒng)存在高壓,而阻礙施救。
微型逆變器因其天然無直流高壓的特性,保障了光伏系統(tǒng)直流端的極致安全,成為戶用、工廠、加油站等分布式光伏項目的“最佳選項”。
相信隨著安規(guī)的不斷推進,分布式光伏安全將會得到更多的關(guān)注與重視,更多安全可靠的光伏技術(shù)與產(chǎn)品也將得到更為廣泛的應(yīng)用,電站的安全也會得到更有效的保障。未來,昱能科技將持續(xù)深耕MLPE組件級電力電子技術(shù)領(lǐng)域,提供更多安全、高效、智能的技術(shù)解決方案,為分布式光伏的安全“保駕護航”。