故障电弧在分布式光伏电站的应用-光伏板故障电弧治理

前言

近年来，光伏电站火灾事故频繁发生，这不仅导致了电站财产的损失和发电收益的降低，更严重的是，它还可能对建筑物造成损坏，甚至危及人身安全。如果不及时控制，火灾还可能蔓延到周边环境，引发一系列的次生灾害。

电弧的产生是光伏电站中一种常见的故障现象。在光伏电站中，由于各种原因，如接点脱落、器件老化、绝缘破裂、接地不良等，都可能导致电弧的产生。这些电弧不仅可能对电站设备造成损坏，还可能对操作人员的安全构成威胁。因此，对于光伏电站的运营和维护，及时发现并解决这些潜在问题至关重要。

什么是电弧？

串联电弧

串联电弧，也被称为拉弧，通常是由组件间电缆插头接触不良或组串电缆与汇流箱或逆变器的连接不牢靠所引起的。

并联电弧

并联电弧主要是由线路破损导致的正负极性导体短接，或者是组串电缆之间发生短接而引起的。当组串电缆受到机械挤压或磨损时，正负极之间或不同组串之间可能会出现电弧放电，这就是并联电弧故障。另一种情况是，如果系统中的串联电弧没有得到及时处理，串联电弧的热量可能会烧毁电缆的绝缘层，进而引发并联电弧。当组件方阵的主导体之间发生并联电弧时，由于电弧能够获得足够的能量，使其更加难以熄灭，这可能会导致重大火灾事故。目前，逆变器中集成的电弧保护功能无法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，因此其安全隐患更大。通过断开光伏系统的直流母线或相应的组串，可以熄灭串联故障电弧，但对于并联故障电弧来说，这样做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。

接地电弧

部件的老化破损或机械损伤可能导致对地放电的情况发生。如果组件被平铺在彩钢瓦屋顶上，可能会出现接地电弧或漏电的情况。这种故障往往不易被及时发现，尤其是在雨天，这种情况更为常见。目前，解决的方法是让逆变器停机，等到接地处干燥后再重新开机运行。然而，这种方法并不能有效地排除隐患，而且还会增加人身触电的风险。

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

AAFD系列故障电弧探测器能够精准检测接入线路中的故障电弧（包括故障并联电弧和故障串联电弧）。当探测到可能引发火灾的电弧时，它会在现场发出声光警报，并将警报信息发送给上端监控设备，从而预防火灾的发生。

AAFD系列故障电弧探测器特别适用于10KW及以下的电气线路，无论是工业还是民用建筑。其保护线路的长度限制在100米以内。这款产品严格遵循国家标准GB 14287.4-2014，并广泛应用于各种场所，包括但不限于光伏电站末端、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。

结束语

随着中国光伏电站建设的迅猛发展，这一绿色能源形式已深度融入人们的日常生活和生产中，保障其“安全性”成为全行业关注的焦点。在国企电力集团进军光伏产业后，电站运行安全更是被提升到了至关重要的地位。为有效应对这一挑战，整个行业需要集思广益，提出创新性的解决方案，并不断完善相关标准和法规，确保在后续电站建设中真正落实这些安全要求。