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光伏行業(yè)發(fā)展至今，電站裝機(jī)量不斷上升，發(fā)電量也越來越受到大家的關(guān)注。然而近年來光伏電站頻頻爆發(fā)的各種安全問題也使得電站投資者越發(fā)擔(dān)憂。光伏直流開關(guān)是系統(tǒng)安全性保障的最重要部件，光伏直流開關(guān)的可靠性和穩(wěn)定性直接關(guān)系到光伏系統(tǒng)的穩(wěn)定發(fā)電和收益，直接影響到光伏系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行。
德國(guó)、荷蘭等強(qiáng)制要求逆變器制造商標(biāo)配內(nèi)置直流開關(guān)，英國(guó)、印度、澳洲等更強(qiáng)制規(guī)定光伏系統(tǒng)一定要安裝外置直流開關(guān)，隨著國(guó)內(nèi)光伏政策的明晰，光伏電站新增安裝的逐年增加，尤其是目前分布式光伏系統(tǒng)的啟動(dòng)，個(gè)人住戶屋頂光伏系統(tǒng)的安裝將越來越流行。目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)所謂的光伏直流開關(guān)多是一些交流開關(guān)或其改進(jìn)產(chǎn)品，不是真正應(yīng)用在光伏系統(tǒng)中的具有安全滅弧、高功率切斷的直流開關(guān)。這些交流開關(guān)的滅弧能力、額定帶載切斷功率都遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，容易導(dǎo)致過熱、漏電和火花，嚴(yán)重時(shí)甚至燒毀掉整個(gè)光伏電站。
因此選擇合格的光伏直流開關(guān)將至關(guān)重要。如何為光伏系統(tǒng)選擇合適的直流開關(guān)呢？
總的來說光伏直流開關(guān)的選擇可以根據(jù)如下幾個(gè)步驟：
1．確定系統(tǒng)電壓
所選擇的直流開關(guān)的型號(hào)應(yīng)能滿足最大光伏系統(tǒng)電壓和電流要求。常見的有滿足UL標(biāo)準(zhǔn)的600V和TUV標(biāo)準(zhǔn)的1000V以及目前比較熱點(diǎn)的1500V系統(tǒng)。一般接入單相逆變器的系統(tǒng)電壓最高為600V，三相組串型或者電站型逆變器的系統(tǒng)電壓最高為1000V或者1500V
2．確定獨(dú)立電池串的路數(shù)
如果是內(nèi)置的直流開關(guān)，由于集成在逆變器內(nèi)部，所以和逆變器獨(dú)立的MPPT數(shù)目有關(guān)系。常見的逆變器是單路MPPT，雙路MPPT，市面上也有少數(shù)3路MPPT的并網(wǎng)逆變器。一般逆變器功率等級(jí)在1kW~3kW的設(shè)計(jì)為單路MPPT；3kW~30kW為雙路MPPT，有少數(shù)公司也有三路MPPT的逆變器；大型逆變器100kW以上一般都是通過匯流箱匯流后輸入一路MPPT。逆變器獨(dú)立的MPPT數(shù)目決定了選擇的內(nèi)置直流開關(guān)的獨(dú)立通段對(duì)數(shù)。
如果是外置直流開關(guān)，可能和設(shè)計(jì)的系統(tǒng)組網(wǎng)有關(guān)系，可以選擇具有通斷多串電池板的外置直流開關(guān)或者選擇只能通斷一串電池板的外置直流開關(guān)，如下圖。
3．確定電池組串的電壓和電流
根據(jù)電池組串的最大電壓和電流參數(shù)，確定直流開關(guān)的選型。如果使用者對(duì)光伏逆變器的參數(shù)比較了解，尤其是逆變器廠家在選擇內(nèi)置直流開關(guān)時(shí)，為了有效節(jié)約逆變器整機(jī)成本，可以通過研究逆變器輸入直流電壓電流曲線來選擇，保證其所選擇的直流開關(guān)適用于各種天氣環(huán)境和溫度（詳見第5條）。
根據(jù)EN60947-3 的標(biāo)準(zhǔn)，光伏系統(tǒng)中直流開關(guān)電氣參數(shù)選型必須以光伏組串的最大電壓和電流為基礎(chǔ)，且具有一定的安全系數(shù)余量。
電壓= NS x VOC x 1.15
電流= NP x ISC x 1.25
NS - 電池板串聯(lián)數(shù)量
NP - 電池板并聯(lián)數(shù)量
VOC – 電池板開路電壓
ISC – 電池板短路電流
舉例一：
單路MPPT組串系統(tǒng) – 3kW 功率輸出
逆變器: 直流輸入600VDC (VOC), 16A (IDC), 20A (IDC max)
電池板: 39V (VOC), 9.06A (ISC), 270Wp (Pnom)
電池板數(shù)量: 11
計(jì)算: V = 11 x 39 x 1.15 = 493.35V ，I = 9.06 x 1.25 = 11.33A
對(duì)于這個(gè)配置, ProjoyPEDS150-EL16R-2 在500V時(shí)可持續(xù)通流16A，即可滿足該系統(tǒng)要求
舉例二：
多路MPPT組串系統(tǒng) – 12kW 功率輸出
逆變器: 直流輸入1000VDC (VOC), 22A/22A (IDC), 25A/25A (IDC max)
電池板: 39V (VOC), 9.06A (ISC), 270Wp (Pnom)
電池板數(shù)量: 22 x 2
計(jì)算: V = 22 x 39 x 1.15 = 986.7V ，I （每路）= 9.06 x 1.25 = 11.33A
對(duì)于這個(gè)配置, ProjoyPEDS150-EL32R-4在1000V時(shí)可持續(xù)通流13A，即可滿足該系統(tǒng)要求
4．分析使用的環(huán)境和安裝方式。
根據(jù)使用的環(huán)境確定工作溫度，防護(hù)和防火等級(jí)，一般品質(zhì)好的直流開關(guān)工作穩(wěn)定可以在-40°到60°。常見的外置直流開關(guān)防護(hù)等級(jí)為IP65，內(nèi)置直流開關(guān)安裝后保證整機(jī)通過IP65。防火等級(jí)一般為外殼或者本體材料UL 94V-0, 手柄UL 94V-2。
開關(guān)的一般安裝方式有面板安裝，底座安裝，單孔安裝等，可根據(jù)實(shí)際需求選擇安裝方式。
5．確定具體型號(hào)
目前Projoy可提供有單觸點(diǎn)電流為16A，25A和32A電流等級(jí)，2~12級(jí)(層）可選，通過跳線組成新的串并聯(lián)結(jié)構(gòu)，最大電流可達(dá)到58A，最大電壓可達(dá)到1500V。
通用逆變器直流開關(guān)選型可參考下表：
德國(guó)、荷蘭等強(qiáng)制要求逆變器制造商標(biāo)配內(nèi)置直流開關(guān)，英國(guó)、印度、澳洲等更強(qiáng)制規(guī)定光伏系統(tǒng)一定要安裝外置直流開關(guān)，隨著國(guó)內(nèi)光伏政策的明晰，光伏電站新增安裝的逐年增加，尤其是目前分布式光伏系統(tǒng)的啟動(dòng)，個(gè)人住戶屋頂光伏系統(tǒng)的安裝將越來越流行。目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)所謂的光伏直流開關(guān)多是一些交流開關(guān)或其改進(jìn)產(chǎn)品，不是真正應(yīng)用在光伏系統(tǒng)中的具有安全滅弧、高功率切斷的直流開關(guān)。這些交流開關(guān)的滅弧能力、額定帶載切斷功率都遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，容易導(dǎo)致過熱、漏電和火花，嚴(yán)重時(shí)甚至燒毀掉整個(gè)光伏電站。
因此選擇合格的光伏直流開關(guān)將至關(guān)重要。如何為光伏系統(tǒng)選擇合適的直流開關(guān)呢？
總的來說光伏直流開關(guān)的選擇可以根據(jù)如下幾個(gè)步驟：
1．確定系統(tǒng)電壓
所選擇的直流開關(guān)的型號(hào)應(yīng)能滿足最大光伏系統(tǒng)電壓和電流要求。常見的有滿足UL標(biāo)準(zhǔn)的600V和TUV標(biāo)準(zhǔn)的1000V以及目前比較熱點(diǎn)的1500V系統(tǒng)。一般接入單相逆變器的系統(tǒng)電壓最高為600V，三相組串型或者電站型逆變器的系統(tǒng)電壓最高為1000V或者1500V
2．確定獨(dú)立電池串的路數(shù)
如果是內(nèi)置的直流開關(guān)，由于集成在逆變器內(nèi)部，所以和逆變器獨(dú)立的MPPT數(shù)目有關(guān)系。常見的逆變器是單路MPPT，雙路MPPT，市面上也有少數(shù)3路MPPT的并網(wǎng)逆變器。一般逆變器功率等級(jí)在1kW~3kW的設(shè)計(jì)為單路MPPT；3kW~30kW為雙路MPPT，有少數(shù)公司也有三路MPPT的逆變器；大型逆變器100kW以上一般都是通過匯流箱匯流后輸入一路MPPT。逆變器獨(dú)立的MPPT數(shù)目決定了選擇的內(nèi)置直流開關(guān)的獨(dú)立通段對(duì)數(shù)。
如果是外置直流開關(guān)，可能和設(shè)計(jì)的系統(tǒng)組網(wǎng)有關(guān)系，可以選擇具有通斷多串電池板的外置直流開關(guān)或者選擇只能通斷一串電池板的外置直流開關(guān)，如下圖。
3．確定電池組串的電壓和電流
根據(jù)電池組串的最大電壓和電流參數(shù)，確定直流開關(guān)的選型。如果使用者對(duì)光伏逆變器的參數(shù)比較了解，尤其是逆變器廠家在選擇內(nèi)置直流開關(guān)時(shí)，為了有效節(jié)約逆變器整機(jī)成本，可以通過研究逆變器輸入直流電壓電流曲線來選擇，保證其所選擇的直流開關(guān)適用于各種天氣環(huán)境和溫度（詳見第5條）。
根據(jù)EN60947-3 的標(biāo)準(zhǔn)，光伏系統(tǒng)中直流開關(guān)電氣參數(shù)選型必須以光伏組串的最大電壓和電流為基礎(chǔ)，且具有一定的安全系數(shù)余量。
電壓= NS x VOC x 1.15
電流= NP x ISC x 1.25
NS - 電池板串聯(lián)數(shù)量
NP - 電池板并聯(lián)數(shù)量
VOC – 電池板開路電壓
ISC – 電池板短路電流
舉例一：
單路MPPT組串系統(tǒng) – 3kW 功率輸出
逆變器: 直流輸入600VDC (VOC), 16A (IDC), 20A (IDC max)
電池板: 39V (VOC), 9.06A (ISC), 270Wp (Pnom)
電池板數(shù)量: 11
計(jì)算: V = 11 x 39 x 1.15 = 493.35V ，I = 9.06 x 1.25 = 11.33A
對(duì)于這個(gè)配置, ProjoyPEDS150-EL16R-2 在500V時(shí)可持續(xù)通流16A，即可滿足該系統(tǒng)要求
舉例二：
多路MPPT組串系統(tǒng) – 12kW 功率輸出
逆變器: 直流輸入1000VDC (VOC), 22A/22A (IDC), 25A/25A (IDC max)
電池板: 39V (VOC), 9.06A (ISC), 270Wp (Pnom)
電池板數(shù)量: 22 x 2
計(jì)算: V = 22 x 39 x 1.15 = 986.7V ，I （每路）= 9.06 x 1.25 = 11.33A
對(duì)于這個(gè)配置, ProjoyPEDS150-EL32R-4在1000V時(shí)可持續(xù)通流13A，即可滿足該系統(tǒng)要求
4．分析使用的環(huán)境和安裝方式。
根據(jù)使用的環(huán)境確定工作溫度，防護(hù)和防火等級(jí)，一般品質(zhì)好的直流開關(guān)工作穩(wěn)定可以在-40°到60°。常見的外置直流開關(guān)防護(hù)等級(jí)為IP65，內(nèi)置直流開關(guān)安裝后保證整機(jī)通過IP65。防火等級(jí)一般為外殼或者本體材料UL 94V-0, 手柄UL 94V-2。
開關(guān)的一般安裝方式有面板安裝，底座安裝，單孔安裝等，可根據(jù)實(shí)際需求選擇安裝方式。
5．確定具體型號(hào)
目前Projoy可提供有單觸點(diǎn)電流為16A，25A和32A電流等級(jí)，2~12級(jí)(層）可選，通過跳線組成新的串并聯(lián)結(jié)構(gòu)，最大電流可達(dá)到58A，最大電壓可達(dá)到1500V。
通用逆變器直流開關(guān)選型可參考下表：
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