浅谈“非主流”光伏技术（十）：1500V系统中被忽视的产品-9博体育app下载

随着光伏DC1500V系统的脚步邻近，选型问题大家也出台了议事日程。2015年8月在三峡新能源30MW光伏电站项目中得首度用于了1500V系统，并使用了还包括断路器在内的所有国产产品。本文就1500V系统中更容易被忽视的产品进行探究。

ü1500V光伏组件ü1500V光伏相接线缆ü1500V光伏连接器ü1500V光伏系统维护用熔断器ü1500V光伏系统直流外侧用电黄泥保护器（SPD）ü1500V光伏系统用高压直流断路器ü1500V光伏汇流设备ü1500V光伏逆变器以上8种设备是构成1500V光伏系统的要素，缺一不可。本节只聊聊断路器和逆变器的核心部件，其他不做到“画蛇添足”。

1．断路器1．1断路器的详尽说明断路器（英文名称：circuit－breaker，circuitbreaker）是指需要关合、支撑和开断长时间电路条件下的电流并能关合、在规定的时间内支撑和开断出现异常电路条件下的电流的电源装置。断路器按其用于范围分成高压断路器与高压断路器，高低压界线区分较为模糊不清，一般将3kV以上的称作高压电器。

断路器能用来分配电能，不频密地启动异步电动机，对电源线路及电动机等实施维护，当它们再次发生相当严重的短路或者短路及欠压等故障时能自动截断电路，其功能相等于熔断器式电源与过欠热继电器等的人组。而且在分断故障电流后一般不必须更改零部件。目前，已取得了普遍的应用于。断路器的特性主要有：额定电压Ue；额定电流In；短路维护（Ir或Irth）和短路维护（Im）的脱扣电流整定范围；额定短路分断电流（工业用断路器Icu；家用断路器Icn）等。

额定工作电压（Ue）：这是断路器在长时间（不间断的）的情况下工作的电压。额定电流（In）：这是备有专门的过电流脱扣继电器的断路器在制造厂家规定的环境温度下足以无限忍受的仅次于电流值，会多达电流忍受部件规定的温度限值。短路继电器脱扣电流一整定值（Im）：短路脱扣继电器（瞬时或短延时）用作低故障电流值经常出现时，使断路器较慢跳闸，其跳闸无限大Im。

额定短路分断能力（Icu或Icn）：断路器的额定短路分断电流是断路器需要分断而不被伤害的最低（预期的）电流值。标准中获取的电流值为故障电流交流分量的皆方根值，计算出来标准值时直流暂态分量（总在最坏的情况短路下经常出现）假设为零。工业用断路器额定值（Icu）和家用断路器额定值（Icn）一般来说以kA皆方根值的形式得出。短路分断能力（Ics）：断路器的额定分断能力分成额定无限大短路分断能力和额定运营短路分断能力两种。

国标《高压开关设备和掌控设备高压断路器》（GB14048．2—94）对断路器额定无限大短路分断能力和额定运营短路分断能力不作了如下的说明：断路器的额定运营短路分断能力：按规定的实验程序所规定的条件，还包括断路器之后支撑其额定电流能力的分断能力；明确试验是：把线路的电流调整到预期的短路电流值（例如380V，50kA），而试验按钮未合，被试断路器正处于合闸方位，按下试验按钮，断路器通过50kA短路电流，断路器立刻开断（open全称O），断路器不应完好无损，且能再行合闸。t为间歇时间，一般为3min，此时线路仍正处于热备状态，断路器再行展开一次接上（close全称C）和紧接着的开断（O），（接上试验是考核断路器在峰值电流下的电动和热稳定性）。此程序即为CO。

断路器能几乎分断，则其无限大短路分断能力合格。因此，可以显现出，额定无限大短路分断能力Icn所指的是高压断路器在分断了断路器出线末端仅次于三相短路电流后还可再行长时间运营并再行分断这一短路电流一次，至于以后否能长时间接上及分断，断路器不不予确保；而额定运营短路分断能力Ics所指的是断路器在其出线末端仅次于三相短路电流再次发生时可多次长时间分断。1．21500V断路器应用于分析在光伏系统中断路器选型主要依据是：组件的参数、组串块数、海拔、辐照度峰值、极端低温及余量等几个主要方面，组件参数与组串块数是主要的计算出来依据，海拔、辐照度峰值、极端低温应该与设计余量测算一起考量。

额定工作电压主要与组件参数、组串块数有直接联系，海拔与低温在考虑到设计余量中考虑到。额定工作电流与辐照度峰值、经验余量一起考虑到。我们的选型思路以额定工作电压与额定工作电流居多线进行。

首先我们先谈系统电压，其次讲电流。我们自由选择早已通过UL1500V证书的国内某著名组件厂的组件作为计算出来参考样本，组件功率260W到275W，组件效率16．8％。必须重点解释的是组件厂的样本参数是大气AM1．5，辐照度1000W／m2，温度25°C环境下参数，现场峰值数据与以上条件差异较小，这是余量设计计算出来的重点考虑到方面。

组件参数自由选择方面重点参考组件三个主要参数，1．仅次于工作电压；2．仅次于工作电流；3．仅次于开路电压。系统电压最主要的影响是组件的化学键和单串组件块数，DC1500V系统的核心价值应该是提升系统效率，有效地减少直流电缆、直流电源成本。目前我们主流的单串组件化学键使用22较为多，这个方案是目前拟合成本方案。DC1500V系统并没转变发电外侧与交流外侧的系统，所以DC1500V方案不应保有目前的组件化学键主流方案采行减少单串块数来构建更高的系统电压。

基于以上原因我们引荐DC1500V系统组串化学键及块数最佳方案是33，这样在不转变组件阵列的方案的基础上可以在电缆、汇流箱、逆变器这三方面获得较小的成本上升。如果我们确认了单串的组件块数，那么后面的系统电压就非常容易计算出来了。光伏DC1500V系统有所不同功率组件系统在单串33块组件时基准电压：下诏得出结论的数据否就是实际峰值？这个认同不是，对于系统电压还有两个主要影响因素。

海拔及温度，首先从海拔讲断路器的灭弧性能，电压问题对断路器的仅次于挑战是灭弧，电压就越高难度越大。断路器参数实验环境是以2000米海拔的大气AM基准，在2000米以上空气比较平流层，断路器的灭弧能力随海拔增高线性上升，我们为了计算出来便利换算成额定工作电压降容系数的方式。根据笔者多年搜集的资料分析，国内大型地面电站海拔在1500米到3000米占到绝大多数，故引荐海拔降容设计余量方面考虑到10％，这样可以覆盖面积绝大多数项目海拔。此外环境温度对组件的输入电压有相当大影响，从25°到－10°之间组件输入电压是一个较陡峭的下降曲线，在多达－10°以后电压下降变化较小。

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