分布式PV装置的过电压防护.docx
基于公共低压交流配电网络的分布式PV装置是新能源建设的一个重要组成部分，由于PV装置是置于户外有可能遭受雷电干扰，同时用户端配电系统直接与公共配电网络相连，因此对于PV装置的过电压防护应从暂态过电压和瞬态过电压两个方面考虑。一.暂态过电压的防护PV发电由于光照和外界环境条件的不稳定，PV装置的直流电压也存在相应的不稳定性，PV敏通常取标准试验条件下的开路电压(及G作为类似版定范氏用于PV装置的设计参考。对于PV装置而言短时强烈的阳光照射，也会对PV板产生的相对高的短时电压，IEC对于此电压以最大开路电压(UaG考量，并非装置的故障过电压。分布式PV装置的暂态过电压主要是来自公共低压配电网络的故障工频暂态过电压，有关公共低压配电网络的暂态过电压的耐受及防护，IEC60364-4-44(GB/T16895.10)低压电气装置第4-44部分电压骚扰与电磁骚扰防护标准和业内许多专业人士已经有了明确的要求和详尽的解读，这里不再赘述。IEC关注到交流网络的工频暂态过电压通过交直流变流器内电力电子元件传递的可能性，对于连接到公共低压配电系统的PV装置，如果采用隔离型PV逆变器或在交流侧采用工频隔离变压器，公共交流配电系统的工频暂态过电压则不会对PV装置的直流部分造成影响和损伤。为保证公共电网的安全，大部分PV装置与公共电网间均采用了不同的电气隔离措施，因此PV装置直流侧用的SPD(PVSPD)标准IEC61643-31(GBT18802.31)低压电涌保护器第31部分:光伏装置的电涌保护器性能要求和试验方法并未对SPD的应对暂态过电压(TOV)做出要求。二.瞬态过电压的防护IEC60364-7-712(GBT16895.32)低压电气装置第7-712部分特殊装置及场所的要求太阳能光伏(PV)电源系统标准要求的过电压防护主要来自：一一雷电直击到建筑物的外部1PS或雷击建筑物和/或光伏装置附近的直击雷电防护；一一分散到交直流电网中的雷电直击电流和雷电感应电流的防护；一一由配电网由于切换操作或变流器工作引起的过电压防护。对于瞬态过电压的防护有效的手段是根据系统的接地型式和建筑防雷设置，正确合理安装电涌保护器。IEC61643-32(GBT18802.32)低压电涌保护器(SPD)第32部分：连接到光伏装置直流侧的电涌保护器选择和使用导则对PV装置的SPD安装位置以及选择合适试验类别的SPD做了详细的说明，根据IEC61643-31(GBT18802.31)低压电涌保护器(SPD)第31部分:连接到光伏装置直流侧的电涌保护器性能要求及试验方法定义的主要电气参数，对于这些安装在PV直流侧的PVSPD的主要电气参数确定应从下述方面确定：1、SPD的持续工作电压(IU):根据SPD的安装位置和SPD的连接型式不同，SPD承受的电压也不尽相同，为保证PV系统的安全和SPD保护功能的可靠，SPD的持续工作电压(UCpV)应大于PV装置安装位置处的PV方阵的最大开路电压(UoCMJ。2、SPD的保护水平(Up):IEC60364-7-712(GBT16895.32)和IEC61643-32(GBT18802.32)标准均引用了IEC相关标准中关于不同开路电压的PV装置中PV组件、逆变器等不同设备的耐受冲击电压(U.)(如表1所示)UOCMAXVVB类，组件基本绝缘.逆变h其他设备A类，蜗件和其他具有双K/加强绝缘的设各'IOO8002500怔要求)80015001501500150025003002500250040004244000400040006004000400040006000800,5000S0006OOO849600060008OOO10006000600060008Ooo1500,80008000800012000表1PV装置中PV组件及逆变器等设备的耐受冲击电压(IJ“值根据需要安装在不同位置的SPD的保护水平(UP)应不高于被保护部分的最低耐受冲击电压(UJ值。三、SPD的标称放电电流(In)或冲击电流(Iin)P):根据IEC60364-7-712标准要求，对于多数没有与防雷1PS连接的PV装置中SPD应为II类试验类型SPD,其标称放电电流(In)应不小于5kA(820s),该值越高，SPD寿命越长。对于与防雷1PS连接的PV装置，在PV装置与1P连接的第一级SPD应选I类试验类型SPD,其最小冲击电流(IimP)应不低于12.5kA(10350s)o为更加精准的确定SPD的标称放电电流或冲击电流，IEC61643-32(GBT18802.32)“低压电涌保护器(SPD)选择和使用导则”附录A规范了不同建筑物或PV安装场所的SPD的标称放电电流(In)或冲击电流(IimP)确定的简化计算方法。PV装置是当今智慧供配电网的重要环节，PV装置正确地选用PVSPD对于多数设计人员而言是一个全新的课题，随着GB/T18802.31、GB/T18802.32有关PVSPD产品及选用导则两个标准的发布实施，PVSPD一定会对PV装置的瞬态过电压防护发挥更大的作用。
