安全至上—選擇中功率組串式逆變器的必備知識(shí)

貫穿中華五千年文明史的中庸之道，講究的則是在均衡發(fā)展的基礎(chǔ)之上追求完美。光伏逆變器任何新技術(shù)的突破都應(yīng)以適度超前為原則，均衡發(fā)展為目標(biāo)，從實(shí)際出發(fā)，采取新老技術(shù)相結(jié)合的方式，從用戶的角度出發(fā)，在生命周期內(nèi)實(shí)現(xiàn)收益最大化，才是逆變器設(shè)計(jì)選型的中庸之道。選擇中功率組串式逆變器的必備知識(shí)系列，在推出《適度超前》篇和《均衡發(fā)展》兩篇之后，本文將詳解逆變器設(shè)計(jì)的中庸之道--安全至上。

在光伏系統(tǒng)運(yùn)行過程中，由于組件的質(zhì)量，外部環(huán)境影響或者安裝施工操作不當(dāng)，會(huì)造成組件損傷，電路故障等問題。光伏電站一般安裝在荒郊野外，或者屋頂，自然環(huán)境惡劣，不可避免會(huì)遇到天災(zāi)人禍，例如臺(tái)風(fēng)、雪災(zāi)、沙塵等的自然災(zāi)害；或遭遇人為剪斷線纜、被老鼠等動(dòng)物咬斷線纜等的其他破壞，因此，電站的安全性非常重要。

組串監(jiān)控監(jiān)控光伏輸入每一個(gè)組件的電壓和電流，在光伏系統(tǒng)運(yùn)行過程中，由于組件的質(zhì)量，外部環(huán)境影響或者安裝施工操作不當(dāng)，會(huì)造成組件損傷，電路故障等問題。

如果沒有組串監(jiān)測功能，有些小問題前期檢測不到，最后會(huì)造成大問題；有些問題需要專門人員去現(xiàn)場排查，時(shí)間長，發(fā)電量損失大。

PID效應(yīng)（Potential Induced Degradation）全稱為電勢誘導(dǎo)衰減，PID直接危害就是大量電荷聚集在電池片表面，造成電池片表面鈍化，使得組件功率衰減，發(fā)電量減少，太陽能發(fā)電站的電站收益降低。

通過在逆變器中集成PID防護(hù)模塊，可以有效的避免組件發(fā)生PID現(xiàn)象，減少電站發(fā)電量損失。同時(shí)，PID模塊具有修復(fù)功能，可以對已發(fā)生PID問題的組件進(jìn)行修復(fù)，使組件各項(xiàng)指標(biāo)參數(shù)恢復(fù)正常。

直流電弧檢測火災(zāi)是光伏電站經(jīng)濟(jì)效益損失最大的事故，如果是安裝在廠房或者民居屋頂上，還很容易危及人身安全。光伏電站一旦發(fā)生火災(zāi)，不能直接用水來滅火，要以最快的速度切斷電源，光伏電站中的火災(zāi)事故因素很多，直流拉弧是主要的原因。

古瑞瓦特公司推出一種電路保護(hù)裝置AFCI，其主要作用是防止故障電弧引起火災(zāi)。它有檢測并區(qū)別逆變器在啟?；蜷_關(guān)時(shí)產(chǎn)生的正常電弧和故障電弧的能力，發(fā)現(xiàn)故障電弧后及時(shí)切斷電路。

直流熔絲不可或缺由于器件選型不當(dāng)、安裝方式不對，或者熔絲質(zhì)量問題，在一段時(shí)間內(nèi)，光伏電站直流側(cè)熔絲故障事故頻發(fā)，給客戶造成一定的損失，其實(shí)這些問題并不是熔絲本身有問題，并且現(xiàn)在已有解決方案。而有的逆變器生產(chǎn)廠家卻因此取消了直流端熔絲保護(hù)，改為采取每路MPPT中只有兩路組串并聯(lián)，和使用防反二極管作為過電流保護(hù)。這種做法本身是一種更大的危害。

熔斷器作為一種過電流保護(hù)器件，在系統(tǒng)出現(xiàn)短路故障時(shí)，能以最快速度切斷故障回路，避免更大的損失。光伏電站一般安裝在荒郊野外，或者屋頂。這些地方自然環(huán)境惡劣，電站不可避免的會(huì)受到損壞。因此直流熔絲在光伏系統(tǒng)中的保護(hù)作用不可或缺，完全取消直流熔絲保護(hù)，是一種不負(fù)責(zé)的做法。

逆變器系統(tǒng)由多路MPPT輸入回路組成，每路MPPT接兩路組串，各光伏組串通過Boost升壓電路后并聯(lián)在一起，前級(jí)Boost升壓電路一般都并聯(lián)旁路元件，目的是當(dāng)電壓升高到一定值后將Boost升壓電路旁路，提高系統(tǒng)的效率，這時(shí)候就相當(dāng)于只有一路MPPT，前級(jí)所有的回路都連到一起，如此時(shí)某一路發(fā)生短路，電壓會(huì)下降，其它組串的電流就會(huì)流到這一路，造成短路的回路電流擴(kuò)大幾倍，如果沒有熔斷器保護(hù)，就會(huì)引起火災(zāi)。

逆變器的熔絲設(shè)計(jì)選型和安裝要注意以下幾點(diǎn)，可以有效減少熔絲無故障熔斷帶來的影響。

（1）熔斷器要選擇正規(guī)生產(chǎn)廠家的合格產(chǎn)品，合適的額定電流，電流過小容易誤判，電流過大起不到保護(hù)作用。

（2）熔斷器安裝地點(diǎn)選用進(jìn)風(fēng)口，溫度低的地方，

（3）熔斷器不裸露，外部有防電弧罩，以防止熔斷器產(chǎn)生電弧起火