随着全球能源结构转型的不断深入，以新能源为主体的新型电力系统覆盖越来越广泛，愈来愈多的建筑屋面上都安装了光伏系统。一直以来，光伏电站“防直流电弧”和“防火灾”发生是光伏电站的难点、屋顶电站的痛点、政府关注的重点、社会舆论的焦点。出于对人身安全、财产安全和环境安全的考虑，各地政府开始陆续出台安全规范政策，最大限度降低屋顶光伏火灾事故发生概率。

针对加装在建筑屋顶上的光伏系统，2022年10月27日，东莞市发展和改革局办公室发布了《东莞市发展和改革局分布式光伏发电项目建设管理办法》文件，对全市范围内的分布式光伏发电项目的备案、建设、运维管理等方面提出了要求。

(相关资料图)

其中，“项目建设管理”章节中的第十六条明确要求：光伏项目必须具备组件级快速关断及管理能力， 确保人员及财产安全。

近年来，光伏电站火灾事故频发，这不仅损失电站财产、发电收益，严重时还会造成建筑物损坏和人身伤害，甚至蔓延到周边环境，导致一系列次生灾害发生。

01火灾事故发生的原因

除建筑物本身事故外，直流电弧产生是光伏电站中造成火灾事故的主要原因，由于接点脱落、器件老化、绝缘破裂、接地不良等情况都会产生电弧。并且，直流电弧的危害远远大于交流电弧，因为直流电弧不存在过零点，一旦产生就会持续燃烧，很难熄灭，极易造成火灾事故。据统计，光伏电站过半数火灾事故是由直流电弧引起，随着光伏组件规格越做越大，直流侧系统功率和电流增强，根据焦耳定律Q=I2Rt可知电流增大一倍，短路点热效应增加4倍，引起火灾的风险也极大地增加。

02什么是快速关断

即快速关断每一块光伏组件之间的连接，这是美国国家电工规范(简称NEC) 提出的光伏电站安全保护概念，英文名为Rapid Shutdown（简称RSD）。以距离到光伏矩阵305mm为界限，在快速关断装置启动后30S内，界限范围外电压降低到30V以下，界线范围内电压降低到80V以下，也就是要求实现“组件级关断”。

03快速关断的意义

在光伏电站中，光伏组件采用串联方式形成直流高压电路，一般达到1000V左右，即使系统停机时，光伏组件矩阵内仍然存在千伏左右的直流高压。尤其屋顶光伏电站，当光伏电站或建筑物发生火灾时，很难安全施救；在日常电站运维检修或物业保养时，运检人员也存在触电风险。如果屋顶光伏电站加装组件级快速关断器，在电站检修或紧急情况下，快速关断（RSD）功能将组件电压降至安全电压，实现组件级快速关断，为检修运维人员、消防员提供更高的人身安全保障。

04如何防止火灾事故发生

光伏电站直流电弧故障是一种时常发生、隐蔽性强、具有发展性、可以引起灾难性后果的“慢性病”，类似于人体心脑血管疾病。对待慢性病的正确处理方式：准确诊断，跟进病情，精准治疗，而不是频繁手术。

现场关断保护动作就像做手术，不能因小问题频繁手术，隐患预警才是解决问题的正确途径。要想彻底解决这些问题，需要把电弧故障检测模块安装在组件上，并且实时数据联网，基于大数据分析，做到对电弧可知、可判、可控，并且及时预警，从而实现光伏电站“状态检修”和“亚健康”调理，避免重大事故发生。这样，才能从根本上保障电站安全，现场关断保护措施只是作为最后的安全保护屏障。

四合一功能：

l组件级快速关断

l组件级数字化管理

l组件级串联电弧实时检测、主动保护和故障定位

l并联电弧和漏电实时检测、主动保护和故障定位

当前逆变器上集成的电弧保护功能不够完备，缺少并联电弧和对地电弧检测功能，并且无法定位故障位置，无法精准定位也就不能及时有效地处理。只有“组件级”电弧检测和保护方案，才能覆盖串联电弧、并联电弧和对地电弧，并且做到电弧故障精准定位，以便及时有效解决，从根本上防止火灾事故发生，实现屋顶光伏电站安全、高效运行。

我国光伏电站建设正在如火如荼地进行中，已经走进千家万户与老百姓生产生活紧密相连，如何保障光伏电站的“安全性”正在引起全行业的高度重视。随着央国企电力集团布局光伏产业，电站运行中的安全问题更是提高到重中之重的位置。要想有效解决这一问题，需要整个行业群策群力提出创新性解决方案，并且不断完善相关标准和法规，并在后续电站建设中真正落实相关要求。