光伏系统电站电涌保护技术应用是太阳能源持续供应的重要举措

为了实现全球气候和能源利用的目标，并由于各地核电站事故的影响，太阳能的重要性日益凸显。太阳能整体行业链也日趋完善，从发电站、大型商业应用到小型商业应用乃至民用各个层面。但光伏系统往往需要常年不间断地保持高效工作，必须解决与应对如下问题：光伏电站的电涌保护、分布式电站的电涌保护、光伏系统的过压保护等光伏发电系统防电涌保护问题。并以专业电涌保护技术与模块的应用才能显著延长光伏发电系统的使用寿命。这是关系到新能源能否可持续供应至关重要的一步。面对这新的挑战，为了满足这些要求，以选用高质量并耐用的元器件与产品及长期的服务支持也将成为相关厂商和设计人员的重要举措。

据此，本文将对光伏发电系统电站新型电涌保护的技术及模块各类应用工程方案作分析研讨。与此同时也对光伏发电系统电站过压保护和分区防雷的理念作说明。

1 光伏发电系统电站过压保护的理念

什么是过压保护技术

过压保护技术在机器、系统以及建筑中的重要性日益突出。电网突然过压或直接雷击可能损坏甚至完全摧毁昂贵的电子元件乃至整个生产系统、计算机系统或者通信系统。这种隐患不仅仅引起了保险公司的高度重视，谨慎的太阳能发电电站及用户也充分意识到了应对电气设备和系统采取有力、可靠的保护措施才能防范此种危险的存在。这非但保护生命财产的安全，同时也将帮助提升太阳能发电系统使用效率，为其带来明显的总体优势。

用于光伏系统的过压保护

众所周知，光伏系统简称PV系统，是一项必须避免故障和损坏的大型投资。这些系统需要安装在户外，因此它们都暴露在雷击造成的过压危险之下。带中心逆变器的直流电路过压保护发电电路（PV模块）产生DC电流。将PV模块和阵列串联可以获得1000V的电压。若要求发电机电路在过压之后仍能持续提供电压，过压避雷器必须达到复杂的技术要求。

至今已有多种太阳能模块的DC电涌保护模块。根据过压模块可吸收的过压能量容量的不同，过压模块可分为三类。第1类过压保护器可将绝大多数的能量转移到保护地(PE)，其理想安装位置在光伏系统或建筑的主电路上。采用此种配置方式，在冲击能量向下流动进入设备内部时，将大大削弱冲击能量。第2类和第3类过压保护器将在安装板和控制柜中进一步减少剩余的能量，保护设备免遭损坏。

据此对用于光伏系统的过压保护可分的DC过压保护与AC过压保护作说明。

DC过压保护

PV/DC过压避雷器专为PV系统应用而设计。外壳技术及连接都涉及用以满足PV系统高压和导体横截面的要求。这些部件的宽度仅为36或48mm，可轻松装到配电板中，所需空间很小。
值此以GS PV SCl 600(FM)型为例作说明

用于600v串电压的DC太阳能避雷器和用于DC接地太阳能系统，组合断开和短路设备造成的过载不会带来火灾危害；内置DC熔断器可实现保护模块的安全、无电弧更换，具有高放电容量及功能／故障指示；具有大规格氧化锌压敏电阻带来的高放电容量及用于所有远程信号类型的远程监控信号触点。

AC过压保护

逆变器AC侧也必须安装过压保护装置。此处所列避雷器是最常用的类型。