海外光伏市場(chǎng)起步較早，從中暴露出來(lái)的安全問(wèn)題也不少，因此出臺(tái)了很多并網(wǎng)安全規(guī)范以及系統(tǒng)安全規(guī)范。

目前國(guó)內(nèi)也開(kāi)始逐步出臺(tái)強(qiáng)制性的標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)，以及相關(guān)的安全標(biāo)準(zhǔn)，助推光伏電站安全有序發(fā)展。2021年8月2日國(guó)家能源局更是針對(duì)光伏電站火災(zāi)等安全問(wèn)題做出回復(fù)，鼓勵(lì)企業(yè)采用新技術(shù)新設(shè)備來(lái)提高光伏發(fā)電站的安全性，并著手制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

小固本文將結(jié)合國(guó)內(nèi)外的各種安全規(guī)定，探討固德威的解決方案是如何保障光伏系統(tǒng)安全性的。

一業(yè)主財(cái)產(chǎn)安全

光伏電站中最常見(jiàn)的事故是火災(zāi)，光伏行業(yè)近3年內(nèi)已有45起典型的火災(zāi)事故。隨著光伏裝機(jī)容量的逐年攀升，逆變器、匯流箱、大電流組件以及應(yīng)用場(chǎng)景越來(lái)越復(fù)雜，造成火災(zāi)的隱患增多。

固德威逆變器集合了多重保護(hù)功能，主動(dòng)預(yù)防火災(zāi)的發(fā)生，例如直流拉弧檢測(cè)功能，以及防雷保護(hù)功能，都是通過(guò)檢測(cè)和保護(hù)功能將火災(zāi)隱患消滅在初期。同時(shí)固德威的逆變器具有良好的散熱設(shè)計(jì)和降載保護(hù)，大概率地降低火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)。

1、AFCI 直流拉弧檢測(cè)功能

光伏系統(tǒng)的拉弧檢測(cè)功能首先是在美國(guó)國(guó)家電氣規(guī)范中NEC提出的，要求系統(tǒng)電壓超過(guò)80V的光伏系統(tǒng)就要配備受其認(rèn)可的直流電弧斷路器。同時(shí)UL1699B也對(duì)NEC進(jìn)行了補(bǔ)充，在檢測(cè)到拉弧發(fā)生的情況下，2秒內(nèi)關(guān)斷系統(tǒng)。

固德威 AFCI3.0 技術(shù)使用計(jì)算能力更強(qiáng)的控制芯片，并且利用AI算法，不斷學(xué)習(xí)電弧特征，形成唯一的電弧特征庫(kù)。AFCI3.0提升了電弧識(shí)別的準(zhǔn)確度，并且提升了可檢測(cè)的電纜長(zhǎng)度，快速精準(zhǔn)地檢測(cè)大電流組件的直流側(cè)電弧。

固德威的逆變器有合理的散熱通道，同時(shí)在大功率逆變器上配備了合理數(shù)量的風(fēng)扇，如HT的1500V，配備了6個(gè)風(fēng)扇，所以可以避免逆變器溫度過(guò)高。

除此以外，逆變器在環(huán)境溫度較高的情況下，也會(huì)自行降載進(jìn)行自我保護(hù)，防止逆變器內(nèi)部溫度過(guò)高，引起火災(zāi)。

3、SPD防雷保護(hù)和告警功能

雷電對(duì)光伏系統(tǒng)也有很大的破壞性，間接雷擊很容易對(duì)光伏設(shè)備內(nèi)敏感元件造成破壞，雷擊產(chǎn)生的電壓浪涌很容易對(duì)逆變器造成災(zāi)難性的故障和損壞。因此固德威逆變器在直流和交流側(cè)至少會(huì)配備三級(jí)防雷，部分戶用新機(jī)型也具備二級(jí)防雷可選，而部分的工商業(yè)機(jī)型，如HT 1100V系列，則是標(biāo)配二級(jí)防雷，可選一級(jí)防雷。

二運(yùn)維安全

除了電站的安全外，運(yùn)維人員的人身安全也是非常重要的，因此逆變器在設(shè)計(jì)的時(shí)候也增加了保障人身安全的保護(hù)功能。

1、組件級(jí)快速關(guān)斷RSD

組件級(jí)的快速關(guān)斷功能RSD是為了保障業(yè)主、運(yùn)維人員和消防員的被動(dòng)保護(hù)措施。首先在北美的NEC690.12中提出，而我國(guó)也開(kāi)始逐步重視運(yùn)維過(guò)程中的安全問(wèn)題，在《關(guān)于加強(qiáng)分布式光伏發(fā)電安全工作的通知（征求意見(jiàn)稿）》中提出了這一要求。

組件級(jí)快速關(guān)斷的主要目的是在逆變器發(fā)生故障的時(shí)候，脫網(wǎng)的時(shí)候，快速降低直流側(cè)即組件的電壓至安全電壓的范圍內(nèi)，保障人員在滅火過(guò)程中沒(méi)有觸電的風(fēng)險(xiǎn)。

2、防孤島保護(hù)

孤島效應(yīng)指的是電網(wǎng)側(cè)因故障、誤操作或停電維修等原因造成中斷供電，而各個(gè)光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)仍在運(yùn)行，并向周圍負(fù)載供電，構(gòu)成一個(gè)電力公司無(wú)法控制的自給供電孤島。它可能會(huì)對(duì)用戶的設(shè)備造成損壞；孤島中的線路仍然帶電也會(huì)對(duì)維修人員造成人身危險(xiǎn)。

固德威逆變器采用主動(dòng)、被動(dòng)兩種方式同時(shí)進(jìn)行防孤島保護(hù)。只要逆變器判斷出孤島存在，逆變器就會(huì)在2秒內(nèi)停止輸出，并告警。

3、殘余電流裝置 RCD

殘余電流也稱為漏電流，也稱方陣殘余電流，本質(zhì)為共模電流，其產(chǎn)生原因是光伏系統(tǒng)和大地之間存在寄生電容，當(dāng)寄生電容-光伏系統(tǒng)-電網(wǎng)三者之間形成回路時(shí)，共模電壓將在寄生電容上產(chǎn)生共模電流。在無(wú)變壓器的光伏系統(tǒng)中，回路阻抗相對(duì)較小，共模電壓將在光伏系統(tǒng)和大地之間的寄生電容上形成較大的共模電流，即漏電流。

如果接入電網(wǎng)，會(huì)引起并網(wǎng)電流畸變、電磁干擾等問(wèn)題，對(duì)電網(wǎng)內(nèi)的設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生影響；漏電流還可能使逆變器外殼帶電，會(huì)對(duì)人身安全構(gòu)成威脅。IEC60364和光伏發(fā)電并網(wǎng)逆變器的技術(shù)規(guī)范中都分別對(duì)連續(xù)殘余電流和殘余電流的突變的故障信號(hào)做出了規(guī)定。

固德威逆變器也根據(jù)并網(wǎng)安全規(guī)范內(nèi)置了殘余電流檢測(cè)模塊，并且可以達(dá)到檢測(cè)B型漏電流的能力，也就是正弦交流、脈動(dòng)直流和平滑直流信號(hào)。當(dāng)RCMU檢測(cè)到連續(xù)或者突變的殘余電流超過(guò)限值，逆變器會(huì)立即發(fā)出信號(hào)，并觸發(fā)交流側(cè)繼電器使逆變器和AC側(cè)斷開(kāi)，停止發(fā)電。除了RCMU外，還是需要安裝外置的RCD（殘余電流設(shè)備）來(lái)提供額外的保護(hù)，保護(hù)整個(gè)光伏系統(tǒng)。

三電站數(shù)據(jù)和信息安全

固德威也十分關(guān)注電站的數(shù)據(jù)和信息安全，保障業(yè)主的數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定安全。在整個(gè)數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中，包括設(shè)備和服務(wù)器，以及服務(wù)器和監(jiān)控平臺(tái)之間的所有數(shù)據(jù)采用AES128加密算法保護(hù)了光伏電站和系統(tǒng)免受黑客攻擊。小固建議用戶在第一次登陸的您的賬號(hào)時(shí)就修改默認(rèn)密碼并保存好。

固德威逆變器還為故障數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)了故障錄播功能，當(dāng)故障發(fā)生的時(shí)候，即便在線監(jiān)測(cè)失效，逆變器也會(huì)在本地記錄故障發(fā)生前后32s的數(shù)據(jù)。后續(xù)可以通過(guò)USB口將故障數(shù)據(jù)下載到電腦或U盤上，用于售后和研發(fā)分析故障原因。