光伏逆变器作为光伏电站的核心，主要作用是把光伏组件不规则的直流电，转【zhuǎn】换为正弦【xián】波交流电，同【tóng】时还【hái】有过压、过流【liú】保护、绝【jué】缘阻抗保护、漏电流保护、电网电【diàn】压频率异【yì】常保护等功能。随着光【guāng】伏组件价格下调和效率的提升，光伏【fú】平价【jià】上网的时间【jiān】越来越近，光伏开始走【zǒu】近千【qiān】家万【wàn】户，人们还希望逆【nì】变器【qì】能在系统中发挥更重要【yào】的作用，使光【guāng】伏系【xì】统更稳【wěn】定，更安全，收效更【gèng】高。古瑞瓦【wǎ】特公司顺应发展潮流，经【jīng】过多年研究【jiū】，开发了多【duō】项实用功能，如组串监测功能、组件防PID(Potential Induced Degradation)功能【néng】，电弧【hú】故障分断器AFCI(Arc Fault Circuit Interrupters)、快速关【guān】断RSD(Rapid Shut down)等，这些技术的【de】应用，让【ràng】光【guāng】伏系统【tǒng】的安全【quán】可靠性得到进一步提高，延缓了【le】组件的衰减，提【tí】高经【jīng】济效率。

本篇将重点介绍逆变器的直流拉弧监测功能和快速关断装置。

火【huǒ】灾是光伏电站经济效益【yì】损失最大的事【shì】故【gù】，如【rú】果是安装在厂房或者民居屋顶上，还【hái】很【hěn】容【róng】易【yì】危【wēi】及人身【shēn】安全。光伏电站一旦发生火灾，不能直接用水【shuǐ】来灭火，首先要以【yǐ】最【zuì】快【kuài】的速度切断电源【yuán】，光伏电站【zhàn】中的火灾【zāi】事故因素很多，直【zhí】流拉弧是主要的原因。

在整【zhěng】个光伏系统中直流侧【cè】电压通【tōng】常高达【dá】600-1000V，由【yóu】于光【guāng】伏组件接【jiē】头接点松脱，接触【chù】不良、电线受潮、绝缘破【pò】裂等原因而极【jí】易引起【qǐ】直流拉弧现象。

       直流拉弧会导致接【jiē】触部【bù】分温度急剧升高，持续【xù】的电弧会产生3000-7000℃的【de】高温，并伴随着高温碳化周围器件，轻者熔断【duàn】保险、线【xiàn】缆，重者烧毁组件和设备引【yǐn】起火灾。目前【qián】，UL和NEC安规对80V以上的直流系统，都有拉【lā】弧检测功【gōng】能的【de】强【qiáng】制要【yào】求。由于光伏系统【tǒng】发生火灾后不【bú】能直接用水【shuǐ】扑【pū】灭，预警和预防，显得【dé】十分重要，特别是对【duì】于【yú】彩钢瓦【wǎ】屋顶，维护【hù】人员【yuán】很难检【jiǎn】查出故障【zhàng】点和【hé】隐患【huàn】，所以安装具有拉弧检测功【gōng】能【néng】的【de】逆变器是十分必要的。

       禾力清能推【tuī】出【chū】一【yī】种电【diàn】路保护【hù】装【zhuāng】置AFCI，其主要作用【yòng】是防止故障电弧引起火灾。它【tā】有检测并区别逆变器在启停或开【kāi】关时产【chǎn】生【shēng】的正【zhèng】常电弧和故障电弧的能【néng】力，发现【xiàn】故障电【diàn】弧后及时切断电路。除此之外，AFCI还【hái】具有如下【xià】特点：

       具备有【yǒu】效的【de】直【zhí】流【liú】电弧识别能力，允许最大直流电流【liú】可达60A;

具备友好的接口，可遥接控制断路器或连接器等;

具备RS232转485通信功能，可实时监控模块状态;

LED、蜂鸣器可作为快速识别模块工作状态，声光报警;

功能模块化，易于移植到各个系列产品中;

分布式系统普及，户用光伏系统增【zēng】长迅猛，使得越来越多的人接触光【guāng】伏【fú】，但【dàn】还是【shì】很大【dà】一部分【fèn】人对光伏系统的工作原理、系统故【gù】障处理【lǐ】方【fāng】法【fǎ】一无所知，当光伏系【xì】统重大【dà】故障【zhàng】发生后，需要有专业的装置在保证人生安全的情况【kuàng】下尽【jìn】量减小损失【shī】。

      为维护【hù】广大人民群众的【de】生【shēng】命和财产【chǎn】安全，江苏禾力清能率先推出一种【zhǒng】针【zhēn】对家庭光伏【fú】分布式项目，能远程快速关断光伏系统【tǒng】直流侧组串的快速关断装置【zhì】，简称RSD。此【cǐ】设【shè】备【bèi】的主要特【tè】点是能够在电网【wǎng】发生故【gù】障或人为切【qiē】断等情况下，自动断开每个光伏组串的连【lián】接，从而【ér】减少组串的电压，保证系统中无高压电【diàn】，降低触电风险，提【tí】高其安全【quán】性【xìng】和实用性【xìng】。

根据根【gēn】据NEC690.12标准要求，当市【shì】电停电或者认为【wéi】逆变器【qì】设备启动远程关机的情况下，快速关断装置启动后，在【zài】光伏阵列10英尺范围【wéi】或进入建【jiàn】筑物5英尺范围，光伏系【xì】统电【diàn】压【yā】必须在10秒钟的时间【jiān】内降低到30V以下，功率【lǜ】降【jiàng】低到【dào】240VA以【yǐ】下【xià】。

那么【me】RSD快速【sù】关【guān】断系统是如何实现的呢?快速【sù】关断【duàn】装置原理图如下：系统由快速判断【duàn】箱【xiāng】和电源箱两组部组成，关断【duàn】箱装在组件阵【zhèn】列和逆【nì】变器之间，由两组常开继电【diàn】器组成，继电【diàn】器【qì】由【yóu】电源箱提供电源【yuán】。

       快速关断装置关断方式有主动和被动两种方式：

1、被动方式：当电网掉电发生孤岛保护后，电源箱停电【diàn】，关断箱【xiāng】继电器【qì】停止【zhǐ】工作断【duàn】开，每【měi】个光【guāng】伏【fú】组串与逆变器设备【bèi】之【zhī】间也断【duàn】开，避免设备继续带电。

2、主动方式，当电网【wǎng】发生紧急故障或人员触电时，可手动【dòng】按下控【kòng】制【zhì】电源箱紧【jǐn】急控【kòng】制开关，切断【duàn】关【guān】断箱的电【diàn】源，隔断系统的电气连接，避【bì】免【miǎn】故障进一步【bù】扩大升级【jí】，并上【shàng】传快速关断箱状态信息给【gěi】逆变器设备。

快速关断【duàn】系统的最大特点【diǎn】在于：快速断【duàn】开【kāi】设备与电网以及【jí】组件【jiàn】的电气【qì】连接，使电气系统在故障时快速【sù】断开，保【bǎo】护【hù】组件和设备安全【quán】，隔【gé】断设备安全隐患【huàn】。最【zuì】大程度上降低了电气与【yǔ】人接触的可能性，大大【dà】增加【jiā】系【xì】统安全性，特别适合在分布式户【hù】用系统中使用。