编辑 | 光伏头条 团队 微信公众号 | 光伏头条 在大型地面电站中,直流侧接线复杂、连接点多,任何一个连接点的细小隐患,都可能导致设备损坏甚至引发火灾。行业数据显示,约90%的电站事故源于直流侧。面对这一行业难题,阳光电源1+X 2.0模块化逆变器创新应用“直流安全AI全域管理方案”,基于“PDC”(预防Prevent-诊断Diagnose-隔离Contain)三阶防控模型,以主动精准的防护能力,为电站安全提供了全新解法。
近日,阳光电源联合TÜV莱茵,对1+X 2.0在短路、拉弧、虚接、低倍过流四类典型直流安全隐患下的防护表现进行了实测。面对挑战,1+X 2.0的表现如何?
短路测试:毫秒分断,安全断电
传统汇流箱采用铜熔丝作为保护元件,因熔点高,在短路故障下熔体升温缓慢,难以及时分断,引发持续燃弧,瞬间灼穿熔丝盒、烧毁器件。阳光电源汇流箱创新采用熔点更低的银熔丝作为核心熔体材料,并通过多断点拓扑结构设计,有效提升灭弧能力与响应速度。
在实测现场,测试人员将一台受测汇流箱中的银熔丝更换为铜熔丝,用以对比不同熔体材料下的短路响应差异。当人为触发短路故障后,铜熔丝出现强烈喷弧并烧毁,而银熔丝在毫秒间完成分断,熔体完好无损、未产生燃弧,实现了安全断电。
拉弧测试:32ms捕获电弧信号,瞬时联动关断
拉弧是直流侧最具破坏力的隐患之一,高压下的电弧温度可瞬间超过3000℃,极易引发火灾。在实测现场,人为诱发拉弧后,汇流箱32毫秒内精准识别拉弧并关断,并通过逆变器实现同一逆变单元汇流箱联动关断,迅速隔离风险,防止故障扩散,全程设备无损坏、无明火。
“并联拉弧的电气特性极其复杂,信号易被噪声淹没,传统算法很难准确识别。”阳光电源专家介绍,阳光电源首创的直流并联拉弧保护技术,搭载拉弧智能诊断算法,可根据不同场景、不同工况自适应调整保护阈值,精准识别拉弧信号并关断,保护电站安全。
虚接测试:靶向隔离异常 保障发电不中断
直流端子虚接在大型地面电站中隐蔽性强,初期温升缓慢,传统的过流保护方式难以及时识别异常,易导致逆变器过温停机。1+X 2.0创新搭载智能端子过温保护技术,基于高精度NTC温度传感器和AI算法,实时监测温度,预警并隔离潜在故障。
在实测现场,人为触发虚接后,受测PV端子接触点温度以每分钟约0.5–2℃缓慢上升,随后逐渐趋于稳定。1+X 2.0实时监测端子温度变化,在温度突破阈值约15分钟后发出告警,并精准关断对应支路,不影响其他支路的正常发电。测试验证了1+X 2.0对于PV端子渐进性热隐患的及时识别与安全防护能力。
低倍过流测试:2毫秒内快速分断,不伤机
传统熔丝方案的分断速度依赖于故障电流大小,在低倍过流等隐性故障下,熔丝往往难以及时分断,长时间的电流冲击可能损伤 IGBT 等关键器件。阳光电源全球首创的激励熔丝保护方案,在传统熔丝基础上集成智能引弧、高效冲切和强力灭弧三大核心装置,为逆变器提供了更高效、更主动的保护机制。
实测中,测试人员人为制造短路故障,结果显示,1+X 2.0仅用1.472毫秒精准切断故障回路,分断后逆变器无损坏、顺利重启。相较于传统方案在526毫秒后才完成分断,阳光电源激励熔丝方案在响应速度和保护精度上具备显著优势。
阳光电源专家指出,激励熔丝方案可精确识别短路、拉弧等15种故障,主动触发激励信号,在毫秒级内完成强制分断,有效保障逆变器安全运行。
1+X 2.0快速主动分断故障电流
TÜV莱茵认证专家田兴新全程见证实测。他表示,1+X 2.0及其搭载的直流安全AI全域管理方案成功通过全部挑战,展现出其在主动识别、精准分断与系统级防护上的领先能力。这不仅为大型光伏电站直流侧安全提供了可验证的技术路径,同时也为行业探索更高水平的安全防护,提供了一个可借鉴的思路。
未来,随着光伏系统不断向更大规模、更高电压演进,直流侧安全的重要性将愈发凸显,唯有以更主动、更智能的防护体系夯实安全根基,才能让清洁能源行稳致远。
来源:阳光电源
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(来源:光伏头条的财富号 2025-11-19 19:14) [点击查看原文]