2 光伏電站安全風險分析(以集中式屋頂光伏電站為例):
2.1集中式光伏電站組成:主要包括組件、直流匯流箱、直流配電柜、逆變器及其配套的逆變器房或集裝箱體、箱式升壓變等,如下圖示:
2.2 集中式光伏電站安全風險:
根據(jù)上圖和表格所示,集中式光伏發(fā)電系統(tǒng)主要包括交流部分和直流部分,兩者在安全性有顯著的差異。由于交流系統(tǒng)存在過零點,開關(guān)元件在斷開故障電流時,能夠利用過電壓過零點進行滅弧,而且由于電弧的產(chǎn)生電壓要比維持電壓高得多,所以,交流電弧在過零點處熄滅后很難再產(chǎn)生。而直流沒有過零點,電勢差一直存在,電弧持續(xù)燃燒,必須拉開足夠的弧長距離才能夠可靠熄滅。因此直流拉弧引發(fā)的火災(zāi)遠遠高于交流。
集中式電站因有直流匯流箱和直流配電柜,直流傳輸距離長,節(jié)點多,接線不良、電纜絕緣破損等也會引起拉弧,具有較高熱能的電弧的出現(xiàn)使得電站存在一個火災(zāi)的隱患,也是光伏電站發(fā)生火災(zāi)的最主要因素。而交流系統(tǒng)部分相對成熟可靠,交流系統(tǒng)短路故障的保護相對很完善,交流故障由電網(wǎng)提供短路能量,一旦故障能保證足夠的能量使斷路器脫扣。所以電站的安全性風險主要來自直流部分。下面就直流系統(tǒng)安全風險具體分析如下:
2.2.1直流電纜安全風險:直流匯流箱到直流配電柜這段電纜,電壓高達500~800Vdc,按照16進1出的直流匯流箱進行計算,電流大約在130A左右,長度一般超過100米,在山地光伏電站或建筑(屋頂)光伏系統(tǒng)中,由于地形及建筑物建筑(屋頂)的因素,長度可能會超過300米。這段電纜是集中式方案較易發(fā)生著火事故的一段電纜,且由于能量大,影響范圍及后果嚴重。