故障电弧在分布式光伏电站的应用
李婧婧
(安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定)
摘 要:国家双碳政策下,光伏发电将在未来能源结构中承担主力军角色,同时也将进入一个蓬勃发展的新时代。2021年,分布式光伏电站新增容量超过集中式电站,标志着分布式光伏电站进入大规模快速增长阶段,但是,随之而来的“安全问题”也越来越多,已经到了迫切需要解决的地步。
“安全”是一切产业的命脉,是一票否决的原则性问题,光伏电站安全运营也是电站取得投资回报的根基所在。随着“整县推进”项目不断落地实施,大量政府机关、学校、医院、居民屋顶以及加油站、各种料棚和工商业彩钢瓦屋顶安装光伏电站;可再生能源建筑政策也将推动BIPV(建筑光伏一体化)市场繁荣发展。一直以来,光伏电站“防电弧”和“防火灾”发生是光伏电站的难点、屋顶电站的痛点、政府关注的重点、社会舆论的焦点。
关键词:光伏电站;故障电弧;电气火灾
0 前言
近年来,光伏电站火灾事故频发,这不仅损失电站财产、发电收益,严重时还会造成建筑物损坏和人身伤害,甚至蔓延到周边环境,导致一系列次生灾害发生。
电弧产生是光伏电站中常见的故障现象,由于接点脱落、器件老化、绝缘破裂、接地不良等情况都会产生电弧。
1 电弧分析
1.1 串联电弧
串联电弧,又称为拉弧。串联电弧通常由组件间电缆插头接触不良、组串电缆与汇流箱或者逆变器的连接不牢靠等原因造成。
1.2 并联电弧
并联电弧主要由线路破损引起的正负极性导体短接,或者组串电缆之间短接引起的。当组串电缆被机械挤压或磨损时,在正负极之间,或者不同组串之间就会产生电弧放电,这就是并联电弧故障。还有一种情况也会导致并联电弧,当系统出现串联电弧没有及时处理时,串联电弧的热量烧坏电缆绝缘层,也会产生并联电弧。
当组件方阵主导体之间发生并联电弧,由于电弧能够得到足够能量,更加难以熄灭,将会造成重大火灾事故。通过断开光伏系统直流母线或相应组串可以熄灭串联故障电弧,然而却无法熄灭并联故障电弧,甚至可能导致更大的电流通过电弧通路,使电弧燃烧更加剧烈。
目前,逆变器中集成的电弧保护功能,不能检测并联电弧和接地电弧,但并联电弧的破坏力往往是串联电弧的10倍,安全隐患更大。
1.3 接地电弧
部件老化破损或机械损伤导致对地放电,如果组件平铺在彩钢瓦屋顶上,将出现接地电弧或漏电情况。这种故障不易排查发现,尤其雨天更是常见,目前,解决方法为逆变器停机,等接地处干燥后再开机运行,这种方法并不能有效排除隐患,同时增加人身触电的风险。
2 电弧相关标准及相关应用
为了减少电气火灾的发生,特别是对末端负载的故障电弧进行检测,我国针对故障电弧检测出台了一些列的标准和政策。
《故障电弧探测器》GB14287.4-2014
由上述国标要求可知:故障电弧主要针对的是末端负载,负载功率在10KW以下。
《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-2013:
9.1.6条文说明 电气火灾监控系统的设置不应影响供电系统的正常工作,不宜自动切断供电电源。
9.2.4条文说明 具有探测线路故障电弧功能的电气火灾监控探测器,其保护线路长度不宜大于100m
12.4.6条文说明 电气线路应设置电气火灾监控探测器,照明线路上应设置具有探测故障电弧功能的电气火灾监控探测器。
12.4.6条文说明 高度大于12m的空间场所较大的隐患就是电气火灾,因此设置电气火灾监控系统。照明线路故障引起的火灾占电气火灾的10%左右,此类建筑的顶部较高,发火灾在不容易被发现,也没法在其上面设置其他探测器,只有设置具有探测故障电弧功能的电气火灾监控探测器,才能保证对照明线路故障引起的火灾的有效探测。
由上述国标要求可知:故障电弧主要针对的是末端的照明回路,且检测回路长度不超过100米。
3. AAFD故障电弧探测器可对光伏电站末端故障电弧进行有效监测
为了解决光伏电站的故障电弧问题,安科瑞研发的AAFD系列的故障电弧,可有效监控光伏电站末端用电回路的故障电弧。
AAFD系列故障电弧探测器对接入线路中的故障电弧(包括故障并联电弧、故障串联电弧)进行有效的检测,当检测到线路中存在引起火灾的故障电弧时,可以进行现场的声光报警,并将报警信息传输给上端监控设备,以实现预警火灾发生的目的。
AAFD系列故障电弧探测器适用于工业与民用建筑中10KW及其以下的电气线路,其保护线路长度不宜大于100米。产品遵循国标GB 14287.4-2014,可适用于光伏电站末端、养老院、学校、商业建筑、宾馆、工厂、库房、图书馆、办公室、家庭住宅、以及娱乐场所等。
安科瑞一站式保护方案
解决方案:
系统组网图如下:
故障电弧可以对接AcrelEMS企业微电网能效管理平台,具备强大的数据接收、处理、存储、访问能力,平台融合了电力监控、电能统计、电气安全等功能,互联互通,高效互动。
4 结束语
我国光伏电站建设正在如火如荼地进行中,已经走进千家万户与老百姓生产生活紧密相连,如何保障光伏电站的“安全性”正在引起全行业的高度重视。随着央国企电力集团布局光伏产业,电站运行中的安全问题更是提高到重中之重的位置。要想有效解决这一问题,需要整个行业群策群力提出创新性解决方案,并且不断完善相关标准和法规,并在后续电站建设中真正落实相关要求。
2022年4月26日,中央财经委员会第十一次会议,研究全面加强基础设施建设问题,提出构建现代化基础设施体系,实现经济效益、社会效益、生态效益、安全效益相统一,服务国家重大战略,支持经济社会发展。光伏电站作为重要的能源基础设施,安全稳定高效运行是经济发展的重要保障。
参考文献
[1].周中.电力仪表在大型公共建筑电能分项计量中的应用[J].现代建筑电气2010.6
[2].安科瑞电气股份有限公司产品选型手册.2020.08
[3].GB50116-2014 建筑设计防火规范[S].
[4].GB14287.4-2014 故障电弧探测器[S].
作者简介:
李婧婧,女,本科,安科瑞电气股份有限公司
故障电弧在分布式光伏电站的应用相关推荐
- 光伏并网pscad_分布式光伏电站逆变器关键技术探讨古瑞瓦特
欢迎加入技术交流QQ群(2000人):电力电子技术与新能源 905723370 高可靠新能源行业顶尖自媒体 在这里有电力电子.新能源干货.行业发展趋势分析.最新产品介绍.众多技术达人与您分享经验,欢迎 ...
- 垂杨光伏电站设计20KW分布式光伏电站设计案例
项目地点纬度118°08',经度26°87',平均海拔高度24M,属北亚热带季风性湿润气候,日照充足,年均气温15.8~17.5℃.日照总时数近2000h,年总辐射4354~4731MJ/平方米,属于 ...
- 关于分布式光伏电站监控运维系统的简单介绍
摘要:设计了一套更高性价比,且容易操作的电站监控系统.该系统融合了互联网和物联网,并为光伏电数据的传输构建了相应的通道,可支持云存储等功能,同时也为用户提供了多元化的查询功能. 关键词:分布式 ...
- 光伏电站直流电弧故障类型-光伏直流电弧检测监测器模组应用方案
光伏电站直流电弧故障类型SLGR3300光伏电站直流电弧检(监)测器模组在直流断路器,汇流箱,逆变器中的应用方案 SLGR3300光伏电站直流电弧检(监)测器模组可内置于直流断路器,汇流箱,逆变器之中 ...
- 如何避免电弧产生?—— AAFD故障电弧探测器为您解决
安科瑞 华楠 [摘要]:国家双碳政策下,光伏发电将在未来能源结构中承担主力军角色,同时也将进入一个蓬勃发展的新时代.2021年,分布式光伏电站新增容量超过集中式电站,标志着分布式光伏电站进入大规模快速 ...
- 分布式光伏储能需求海外已显现
分布式被看作是未来引领中国光伏产业高速增长的一个新发力点.然而,眼下一系列掣肘因素使其发展举步维艰.广州三晶电气股份有限公司正是一家对分布式光伏发展前景抱有坚定信心的企业.日前,该公司总经理欧阳家淦与 ...
- 分布式光伏企业的呼声:市场“爆发”但亟待规范
"村庄一角,光伏电站静静伫立无人问津,而原本蓝色的太阳能电池板早已'变色',灰尘满满当当."这是河南省一处分布式光伏扶贫电站的真实写照.同样的电站状态出现在山西村庄,不禁让人疑问, ...
- 分布式光伏发电站远程运维监控解决方案
一.背景 由于分布式光伏电站发电系统占地面广.分布复杂且地形各异,受暴风雨雪恶劣天气影响,加之故障率高.电能损耗大.电站效率低以及运维管理困难等,传统的分布式光伏发电远程智能监控系统无法有效控制,精度 ...
- 分布式光伏发电大规模应用,运维难题如何解?
国家能源局数据显示,2022年我国光伏新增装机达 87.4GW,同比+59%,其中:集中式装机达36.29GW,同比+41.8%:分布式装机达51.11GW,同比+207.9%,已连续两年超过集中式电 ...
最新文章
- 优雅地处理重复请求(并发请求)
- 1.4 为什么深度学习会兴起-深度学习-Stanford吴恩达教授
- 呼叫中心的技术创新源于管理文化的变革
- java 异常面试问题_Java异常面试问答
- [转]老生常谈session,cookie的区别,安全性
- 2010年08月18日
- 详细叙述网上现有的PS换脸术(附步骤总结)
- 致信息安全专业同学的一封信
- Python turtle库如何瞬间完成作图?难道只难像海龟一样慢慢爬吗?
- Parameter 1 of constructor in com.xxx.controller.Xxx required a bean of type
- 利用多进程/多线程实现多个客户端同时访问同一服务器
- Vue路由管理(菜单列表)
- 爱奇艺很高兴接受元宇宙及其概念
- Cutting Sticks
- IOS 企业级苹果开发者账号申请流程
- 利用python绘制雪景图_彩铅 · 教程 | 教你画一张唯美雪景小图
- 纯css实现涟漪效果
- 分立器件~二极管三极管
- 《Beyond Short Clips: End-to-End Video-Level Learning with Collaborative Memories》论文笔记
- 判断一个点是否在某个区域内(多边形)
热门文章
- 快速开发框架源码 JNPF 旗舰版 单体版 java+.net6 炎黄盈动
- java接口pending,EventBus系列『番外』——认真剖析 『PendingPostQueue』队列的实现思想...
- Overleaf 中文设置
- 致谢每一位ChunJun Contributor!这里有一份礼物等你领取!
- C++之string长度
- 实施工程师 面试题 (财务)
- 短视频已成为内容创作和网络营销的风口?
- spring Boot手把手教学(6):发送邮件
- C++调用Matlab混合编程未定义函数或变量“javaaddpath“
- Linux 查询指定时间段的日志