海寧出臺強制光伏安規: 精準定位直流側超120V安全電壓的光伏系統配置

12月14日，由浙江省海寧市發改局印發的《海寧市分布式光伏發電項目建設管理辦法》正式發布，并對分布式光伏項目的備案、建設、運維管理等方面提出了要求。

其中在“項目建設管理”章節中指出：直流側電壓大于120V的光伏項目建設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《光伏發電系統直流電弧保護技術要求》(GB/T39750-2021)，且具備組件級快速關斷及管理能力，確保人員及財產安全。鼓勵商業建筑屋頂空間、新建建筑一體化光伏屋頂或光伏幕墻采用微型逆變器、組件優化器等裝置。

本管理辦法在全海寧市范圍內生效，也就是說今后海寧市所有的直流側電壓大于120V的光伏項目建設使用的逆變器，須具備防直流拉弧保護功能且具備組件級快速關斷及管理能力，且該要求是強制執行的!

為什么要求對直流側大于120V的項目

有此要求?

根據《GB/T 37655-2019光伏與建筑一體化發電系統驗收規范》相關規定，在光伏建筑中，將直流電壓小于120V時，定義為安全區;將直流電壓大于120V且小于600V時，定義為風險區;將直流電壓大于600V時，定義為高風險區。

根據《DB33/T 2189-2019家庭屋頂光伏電源接入電網技術規范》，要求光伏電源系統應采取技術措施把直流電壓控制在120V安全限制范圍內。

由以上相關安規可知，120V是光伏直流側安全電壓的臨界值。當直流側電壓大于120V時，我們就要采取相應的措施，來保障系統的安全。

光伏系統中的兩大風險

文件強制要求直流側電壓大于120V的光伏項目建設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斷及管理能力，并鼓勵商業建筑屋頂空間、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中存在的兩大風險。

眾所周知，在傳統光伏系統中，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。當直流電路中出現線纜連接老化、連接器故障、型號不匹配、虛接或當極性相反的兩個導體靠得很近，而兩根電線之間的絕緣失效時，在高電壓的作用下，就很有可能產生直流電弧，產生明火，造成火災，這就是光伏系統直流端存在的“直流高壓拉弧火災風險”。

根據經驗，我們發現光伏電站起火時，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“施救風險”。對電站直流側而言，只要有光照就會有電壓，尤其當直流側達到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，這就是光伏系統中的“施救風險”。

那么對于光伏系統直流端存在的兩大風險，文件中所提到的“防直流拉弧保護”、“組件級快速關斷”、“微型逆變器”都是如何應對的呢?

防直流拉弧保護功能：

引起火災

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。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，在電弧故障發展成為火災或電路出現短路之前，可實現斷開電源電路，從而消滅被檢測到的電弧。

但是，當防直流拉弧保護功能觸發，逆變器關機，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。

組件級快速關斷：解決“施救風險”

優化器和組件級關斷器都是具備組件級關斷功能的裝置。在危急情況下，通過帶組件級關斷功能的裝置，可以遠程或者手動快速關斷每一塊光伏組件之間的連接，從而消除光伏系統陣列中存在的直流高壓，降低觸電風險，解決施救風險，為光伏系統的安全“保駕護航”。

微型逆變器方案

徹底解決

及“施救風險”

文件對于直流側電壓大于120V的光伏項目提出了強制要求，需要具備防直流拉弧保護、組件級快速關斷及管理能力，那么有沒有小于120V的光伏系統呢?

有，那就是采用微型逆變器的光伏系統!與傳統系統不同的是，微型逆變器系統為全并聯電路設計，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風險。同時，當光伏系統因其他外因起火時，也不會因為光伏系統存在高壓，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”。

相信隨著安規的不斷推進，分布式光伏安全將會得到更多的關注與重視，更多安全可靠的光伏技術與產品也將得到更為廣泛的應用，電站的安全也會得到更有效的保障。未來，昱能科技將持續深耕MLPE組件級電力電子技術領域，提供更多安全、高效、智能的技術解決方案，為分布式光伏的安全“保駕護航”。