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,转换为正弦波交流电,同时还有过压、过流保护、绝缘阻抗保护、漏电流保护、电网电压频率异常保护等功能。随着光伏组件价格下调和效率的提升,光伏平价上网的时间越来越近,光伏开始走近千家万户,人们还希望逆变器能在系统中发挥更重要的作用,使光伏系统更稳定,更安全,收效更高。古瑞瓦特公司顺应发展潮流,经过多年研究,开发了多项实用功能,如组串监测功能、组件防PID(Potential Induced Degradation)功能,电弧故障分断器AFCI(Arc Fault Circuit Interrupters)、快速关断RSD(Rapid Shut down)等,这些技术的应用,让光伏系统的安全可靠性得到进一步提高,延缓了组件的衰减,提高经济效率。
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。
火灾是光伏电站经济效益损失最大的事故,如果是安装在厂房或者民居屋顶上,还很容易危及人身安全。光伏电站一旦发生火灾,不能直接用水来灭火,首先要以最快的速度切断电源,光伏电站中的火灾事故因素很多,直流拉弧是主要的原因。
在整个光伏系统中直流侧电压通常高达600-1000V,由于光伏组件接头接点松脱,接触不良、电线受潮、绝缘破裂等原因而极易引起直流拉弧现象。
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,户用光伏系统增长迅猛,使得越来越多的人接触光伏,但还是很大一部分人对光伏系统的工作原理、系统故障处理方法一无所知,当光伏系统重大故障发生后,需要有专业的装置在保证人生安全的情况下尽量减小损失。
根据根据NEC690.12标准要求,当市电停电或者认为逆变器设备启动远程关机的情况下,快速关断装置启动后,在光伏阵列10英尺范围或进入建筑物5英尺范围,光伏系统电压必须在10秒钟的时间内降低到30V以下,功率降低到240VA以下。
那么RSD快速关断系统是如何实现的呢?快速关断装置原理图如下:系统由快速判断箱和电源箱两组部组成,关断箱装在组件阵列和逆变器之间,由两组常开继电器组成,继电器由电源箱提供电源。
1、被动方式:当电网掉电发生孤岛保护后,电源箱停电,关断箱继电器停止工作断开,每个光伏组串与逆变器设备之间也断开,避免设备继续带电。
2、主动方式,当电网发生紧急故障或人员触电时,可手动按下控制电源箱紧急控制开关,切断关断箱的电源,隔断系统的电气连接,避免故障进一步扩大升级,并上传快速关断箱状态信息给逆变器设备。
快速关断系统的最大特点在于:快速断开设备与电网以及组件的电气连接,使电气系统在故障时快速断开,保护组件和设备安全,隔断设备安全隐患。最大程度上降低了电气与人接触的可能性,大大增加系统安全性,特别适合在分布式户用系统中使用。