1 安全性與可靠性比較
電站的安全運行及防火工作極其重要,而熔絲過熱及直流拉弧是起火的重大風(fēng)險來源。
1.1 集中式方案分析
組串輸出需要通過直流匯流箱并聯(lián),再經(jīng)過直流柜,100多串組串并聯(lián)在一起,直流環(huán)節(jié)長,且每一匯流箱每一組串必須使用熔絲。按每串20塊250 Wp組件串聯(lián)計算,1 MW的光伏子陣使用直流熔絲數(shù)量達到200個,10 MW用量則達到2000個。如此龐大的直流熔絲用量導(dǎo)致熔絲過熱燒壞絕緣保護外殼(層),甚至引發(fā)直流拉弧起火的風(fēng)險倍增。
直流側(cè)短路電流來自電池組件,短路電流分布范圍廣(幾A~1.5 kA),在短路電流不夠大(受光照、天氣的影響)時,不能快速熔斷熔絲,但短路電流可能大于熔斷器的額定電流,導(dǎo)致絕緣部分過熱、損壞,最終引起明火。例如,12 A的熔斷器承載20 A電流,需要持續(xù)1000 S才能熔斷,但熔斷前絕緣部分就可能因過溫受到損傷,電流繼續(xù)沖擊時就失去了絕緣保護,導(dǎo)致起弧燃燒。
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b
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圖3
1.2 組串式方案分析組串式方案沒有直流匯流箱,在直流側(cè),每一路組串都直接接入逆變器,無熔絲,直流線纜短且少,做到了主動安全設(shè)計與防護,有效抑制拉弧現(xiàn)象,避免起火事故發(fā)生;在交流側(cè),短路電流來自電網(wǎng)側(cè),短路電流較大(10 kA~20 kA),一旦發(fā)生異常,交流匯流箱內(nèi)斷路器會瞬時脫扣,將危害降至最低。
1.3 比較結(jié)果
組串式方案安全性更好,可靠性更高。