TüVRheinlandpreciselyRight.大力發展可再生能源，改善用能結構，是應對環境和氣候問題的重要途徑之一1。在此背景下，歐盟制定了“PowerEU”計劃，要求歐盟成員國在2030年前在基礎設施方面投資5650億歐元（約合人民幣39400億以實現其綠色計劃。2020年9月，中國提出了力爭2030歐洲電價飆漲以及各地不斷拉大的峰谷價差也推動著企業進行綠色轉讓綠電迎來了最佳建設時機。術的成熟程度參差不齊，特別是工商業光伏建設在電力用戶側，大多處事故不僅影響系統本身，還將對業主的人身和財產安全為了讓業界可以更全面的了解光伏系統中的安全防護技術，萊茵和面臨的安全挑戰，光伏系統所需要的安全設計方案、對現有解決方案/技術的評估以及應用前景。本白皮書旨在指出系統的安全設計對于光伏系統建設的重要性，為未來光伏系統的安全解決方案提供指導。11.[張素芳,鄧琦.基于扎根理論的我國分布式光伏發電制約因素研究[J].華北電力大學學報(社會科學版),2022(02):29-39.]01/02/04/05/03/ 21.1機容量自1.25GW提升至304.30GW，年復合增長率達40.98%1。匈牙利光伏產業在2020年的光比利時在2020年底累計光伏裝機量超過6GW，且裝機需求均來自于分布式光伏；美國2021年光伏總裝機量已超過100GW，過去十年的年均增長率為42%，并且，根據美國能源部發布的研究報告，到2035年，光伏發電將占據美國電力供應的40%3；印尼計劃到2030年新增4.7GW的光伏裝機量；澳大利亞計劃到2025年，在目前14GW裝機的基礎上，再安裝8.9GW的太陽能光伏系統；截至2025年，中國光伏行業新增裝機量將達110GW，同比2020年增長128.22%，分布式光伏在經濟效益持續提升的情況下有望獲得較快發展4。下圖展示了2017年-2022年中國分布式光伏裝機的容量情1.[舟丹.世界光伏發電動態[J].中外能源,2021,26(11):37]2.[張凌,高瀟儒.匈牙利光伏產業和補貼機制的研究與分析[J].中外能源,2021,26(11):28-33]3.[李麗旻.美國光伏裝機目標恐落空[N].中國能源報,2022-03-21(6)]4.[石杰,李繼安,丁志遠,黃溢文.分布式光伏的安全問題及清洗策略研究[J].光源與照明,2022(04):93-95.]32017-2022年中國分布式光伏裝機容量統計2017-2022年中國分布式光伏裝機容量統計180002017年2018年2019年2020年2021年2022年150001200090006000300001.2光伏組件的發展分為了三個階段：第一階段是主；第三階段是2018年后出現了158.75、160、片組件的功率和效率提升，大尺寸硅片可以減少支架、匯流箱、電纜、土地等成本，從而進一步降低單瓦系統成本。從中國光伏行業協會發布的2019-2025年不同尺寸太陽電池的市場占比也可以看出，182、210mm組件將成為未來光伏市場的主流光伏1.[馬慶虎,馬超.平價上網時代下光伏電站的設計優化研究[J].太陽能,2022(12):62-66.] 4圖X2019—2025年不同尺寸太陽電池的市場占比圖X2019—2025年不同尺寸太陽電池的市場占比050206040506038年份20192020E156.75mm156.75mm2021E2022E2023E2025E156.75mm156.75mm156.75mm21.3工商業光伏與建筑聯系緊密，存在各種“光伏+”應用場景的分布式項目，包括光伏+工廠，光伏+港口、光伏+物流以及光伏+商超等各類主流場景，其中屋頂電站是工商業光伏的主要應用形式，目前也衍生出了光伏建筑一體化（BIPV），即光伏產品集成到建筑上的技術，常見的應用形式有光電瓦屋頂、光電幕墻和光電采光頂。光伏上屋頂與工商業建筑融為一體，真正進入到了人們的生產和52.1然而，大功率組件在降低成本的同時也使得直流側點產生的短路電流也相應增大，由焦耳定律Q=I2RT據相關統計，74%的逆變器失效是直流側故障接地的光伏系統，直流側故障一般可以分為線-線法分斷直流側輸入的能量，將導致大量的能量在故破損導致內部導體露出是造成對地短路的主要原因。除線-線故障與接地故障外，由于接線操作不1.[JonhWiles,"GroundFaultProtectionforPVsystems",January.February2008IAEINEWS] 6圖2常見直流側線-線故障規范、土地沉陷拉扯線纜以及長期使用導致器件老化和和觸點松動所導致的端子短路、過流和虛接所圖3圖3PV端子故障2.2幫助工商業主實現更優度電成本、綠色降碳的同時7在全球范圍內的各類光伏系統安全事故中，電氣火災是發生頻率最高，造成損失最大的光伏安全事故。據德國著名的保險公司MANNHEIMERVERSICHERUNG對光伏行業的數據進行統計發現，光伏電站火災事故的補償金額占據全年金額的32%，處在該公司保險支出的第一位1。而據相關統計，60%以上的光伏電站火災事故流側接線端子較多，忽略其它絕緣部位，MW級的圖X某光伏電站因直流拉弧導致屋頂起火2.31.[光伏技術中心.分布式光伏電站火災案例及故障分析[EB/OL].(2017-9-24)[2020-03-01]. 8高電壓高電壓圖X屋頂高壓圖X屋頂高壓造成絕緣阻抗低。系統絕緣阻抗降低多意味著絕緣圖X常見絕緣阻抗故障2.4/消防人員的人身安全都提出了重大挑戰。因此，光9面對上述各類安全挑戰，行業提供了一定的解決方案。但綜合來看，傳統的解決方案僅具有部分單一的安全措施，尚未從系統層級進行安全方案的設計，并且在安全技術上仍有較多不足之處，難以滿足光伏系統日益提高的安全需求。相較之下，華為所提供的工商業安全解決方案嚴格從設備、資產和人身安全三方面進行設計，搭配行業領先的安全技術，真正實現光伏電站“0”安3.1如上所述，隨著大功率組件成為市場主流，直流側故障帶來的安全隱患也不斷升高。而無論是線-3.1.1|智能組串分斷技術(SSLD)串與逆變器之間安裝直流隔離開關對直流側線-線 10--PV2+PV2-圖X傳統直流隔離開關方案DC-DC/MPPTPV1DC/AC斷技術(SSLD)，通過逆變器可實時監測各路組串電壓、電流信號，以及逆變器內部關鍵信號，同時監DC-DC/DC-DC/MPPTDC/AC圖X華為SSLD技術原理PV2+PV2-PV1 可以檢測是否分斷完成，若判斷出現異常，逆變器簡而言之，華為SSLD通過數字化技術，軟件3.1.2|PV線纜對地短路保護對于更為嚴重的接地故障，行業目前極少有相應的技術方案。為解決這一問題，華為逆變器通過3.1.3|端子過溫檢測技術端子直接通過線纜連接，無任何過溫檢測能力，導致端子燒毀故障頻發。華為在工商業領域首創智能端子過溫檢測技術(SCLD-TECH)，通過PV端子上板設計，在PV板端子附近鋪設NTC溫度檢測電路，通過將端子溫度的變化轉化為電壓信號的變化，傳遞至數據信號處理器（DSP），進而實現對PV端子溫度的采11圖X端子過溫算法邏輯圖X端子過溫算法邏輯 NTC溫度采樣 圖圖XPV端子上板設計3.23.2.1|直流拉弧智能檢測與快速關斷(AFCI)燃點而被點燃起火。統中的電學參數及其頻譜變化判斷電路中是否有電圖X直流拉弧圖X直流拉弧傳統方案一般通過對電弧信號做經驗分析歸納,不具 12特征信號與電弧電流關系特征信號與線纜長度關系特征信號與電弧電流關系特征信號與線纜長度關系0電弧電流（A） NoArcArc功率譜密度050100150200250線纜長度（m） NoArcArc圖X電弧特征信號與電弧電流和長度的關系0.50.40.30.20功率譜密度250無法有效區分，容易導致誤保護。另外，傳統算法高，準確率下降，誤報率上升。這使得傳統的AFCI方案檢測范圍僅80m，可檢測電流16A，關斷速度2.5s。但面對工商業規模的不斷提高，80m的檢測針對上述難點問題，華為利用自身優勢及其他信號的有效區分；同時，華為AFCI算法與電力電PrePre-trainedClassifierFaultDiagnosis圖X華為AFCI方案邏輯框圖LabeledDataUnlabeledData13滿足各種場景檢測范圍的要求；30A的MPPT電唯一AFCI兼容優化器快速關斷功能(RSD)，將電3.3“0”電壓不觸電保障人身安全人身安全在任何場景下都是一條紅線，如前所3.3.1|組件級快速關斷流電壓不斷提高，光伏系統從最初的600V設計提高至1000V以上，屋頂高壓嚴重威脅著消防員的人ElectricalCode，簡稱NEC)NEC2014690.12統的快速關斷作出了要求。快速關斷即快速關斷每一塊光伏組件之間的連接。2017版的NEC690.305mm為界限，在快速關斷裝置啟動后30S內，界限范圍外電壓降低到30V以下，界線范圍內電壓在此背景下，華為智能光伏解決方案通過搭配智能組件控制器，實現光伏組件電壓的快速關斷，觸發高壓關斷的方法有三種，分別是：關閉逆變器與電網之間的交流開關、將逆變器底部的直流開關設置為OFF或者將接入開關連接到逆變器通信端子的13和15引腳上，默認情況下，開關關閉，當開器可以實現10s內將系統電壓降低至20V左右，更99.6V99.6V1V0A0A0A0A圖X華為組件級快速關斷方案99.6V99.6V99.6V0A0A0A0A#2強的技術指標可以更好的適配高安全場景對快速關 143.3.2|組件級絕緣阻抗故障定位大多數情況下，系統的絕緣阻抗降低意味著線纜絕緣層的破損，絕緣層破使導體露出造成人身觸電風險。目前來看，現有的標準IEC62446-1/NB/T32004-2013僅規定了逆變器絕緣電阻低于規定值/閾值時，限制并網。傳統的解決方案僅能做到當系統的絕緣阻抗降低至低于閾值時實現逆變器的停機以實現在在并網時對整個光伏系統絕緣阻抗值的統FusionSolarApp，業主可實現對系統絕緣阻抗值app將進行告警并對絕緣阻抗故障點進行組件級定<2023-05某光伏系統絕緣阻抗值><2023-05某光伏系統絕緣阻抗值>絕緣阻抗最小值：0.922MΩ1.5001.2000.9000.6000.3000.00003060912151821242730day圖X絕緣阻抗值變化3.4在設備安全方面，華為提供智能組串分斷技術(SSLD)、PV-對地短路、端子過溫檢測等安全防護技術；在資產安全方面，提供L4級智能電弧防護件級快速關斷(RSD)與組件級絕緣阻抗故障定位技如IEC、泰國EIT，巴西Inmetro，中國國家標準以4.1本次實測旨在驗證華為逆變器是否具備所宣稱能力，評價方式為現場驗證，驗證方式為目擊測試。本次測驗證華為逆變器在絕緣阻抗低于閾值時可實現關機告警以及對故障位置的圖X測試項目總覽器時可實現在10s內將電壓降低至20V以下驗證華為逆變器在發生接地故障