《光伏發(fā)電系統(tǒng)直流電弧保護(hù)技術(shù)要求gbt+39750-2021》詳細(xì)解讀

《光伏發(fā)電系統(tǒng)直流電弧保護(hù)技術(shù)要求gb/t39750-2021》詳細(xì)解讀contents目錄1范圍2規(guī)范性引用文件3術(shù)語和定義4基本規(guī)定5保護(hù)裝置要求6保護(hù)方式contents目錄7保護(hù)測試附錄A(資料性附錄)電弧檢測信號(hào)通道與光伏組串示意圖附錄B(資料性附錄)電弧保護(hù)裝置附錄C(資料性附錄)保護(hù)方式適用情況說明附錄D(資料性附錄)測試系統(tǒng)線路結(jié)構(gòu)圖011范圍術(shù)語和定義：詳細(xì)闡述了光伏發(fā)電系統(tǒng)、直流電弧、直流電弧故障保護(hù)等關(guān)鍵術(shù)語及其定義，確保各方對(duì)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容有統(tǒng)一理解。01技術(shù)要求：明確了光伏發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)具備的直流電弧保護(hù)功能，包括故障識(shí)別、保護(hù)動(dòng)作時(shí)間、保護(hù)效果等方面的具體要求。02測試方法：提供了用于驗(yàn)證光伏發(fā)電系統(tǒng)直流電弧保護(hù)功能的測試方法，包括模擬電弧故障、測試保護(hù)動(dòng)作時(shí)間等步驟。03檢驗(yàn)規(guī)則：制定了光伏發(fā)電系統(tǒng)直流電弧保護(hù)功能的檢驗(yàn)流程和合格判定標(biāo)準(zhǔn)，確保產(chǎn)品的質(zhì)量和安全性。04標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸和貯存：規(guī)定了光伏發(fā)電系統(tǒng)在標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸和貯存方面的要求，以保障產(chǎn)品在流通過程中的安全性和完整性。05本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了光伏發(fā)電系統(tǒng)直流電弧保護(hù)技術(shù)要求的術(shù)語和定義、技術(shù)要求、測試方法、檢驗(yàn)規(guī)則以及標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸和貯存。022規(guī)范性引用文件該標(biāo)準(zhǔn)主要引用了與光伏發(fā)電系統(tǒng)、直流電弧保護(hù)相關(guān)的國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，包括但不限于電氣安全、光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)與安裝、直流電弧故障檢測等方面的規(guī)定。引用標(biāo)準(zhǔn)引用文件的作用規(guī)范性引用文件為《光伏發(fā)電系統(tǒng)直流電弧保護(hù)技術(shù)要求》提供了技術(shù)支持和實(shí)施細(xì)則，確保其科學(xué)性和實(shí)用性。這些文件共同構(gòu)成了光伏發(fā)電系統(tǒng)直流電弧保護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)體系，為相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、安裝和維護(hù)提供了統(tǒng)一的指導(dǎo)和規(guī)范。規(guī)范性引用文件是制定《光伏發(fā)電系統(tǒng)直流電弧保護(hù)技術(shù)要求》的基礎(chǔ)，確保了該標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)謹(jǐn)性和可操作性。通過引用相關(guān)國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，使得該標(biāo)準(zhǔn)與其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)相協(xié)調(diào)，避免了標(biāo)準(zhǔn)之間的沖突和矛盾。引用文件的重要性033術(shù)語和定義直流系統(tǒng)中由于線路老化、破損、接觸不良等原因?qū)е碌姆钦ｋ娀》烹姮F(xiàn)象。定義特點(diǎn)識(shí)別方法難以察覺，可能引發(fā)火災(zāi)等安全事故。通過監(jiān)測電流電壓波形變化等特征進(jìn)行識(shí)別。3.1直流電弧故障（DCArcFault）在直流系統(tǒng)中，通過技術(shù)手段檢測和識(shí)別電弧故障，并及時(shí)切斷電路以保護(hù)系統(tǒng)安全。定義防止電弧故障引發(fā)火災(zāi)，提高光伏發(fā)電系統(tǒng)的安全性。重要性采用專用的直流電弧保護(hù)裝置或集成在逆變器中的電弧保護(hù)功能。實(shí)現(xiàn)方式3.2直流電弧保護(hù)（DCArcProtection）010203利用光伏效應(yīng)將太陽能轉(zhuǎn)換為電能的發(fā)電系統(tǒng)。定義包括光伏組件、逆變器、儲(chǔ)能電池等部分。組成環(huán)保、可再生、無噪音等，是未來能源發(fā)展的重要方向。特點(diǎn)3.3光伏發(fā)電系統(tǒng)（PhotovoltaicPowerGenerationSystem）定義實(shí)時(shí)監(jiān)測電流電壓變化，識(shí)別電弧故障并切斷電路。功能選型原則根據(jù)光伏發(fā)電系統(tǒng)的實(shí)際需求和規(guī)模選擇合適的裝置型號(hào)和參數(shù)。用于檢測和切斷直流電弧故障的保護(hù)裝置。3.4直流電弧保護(hù)裝置（DCArcProtectionDevice）044基本規(guī)定應(yīng)具備自動(dòng)切斷電弧故障的功能，以防止故障擴(kuò)大。保護(hù)裝置應(yīng)滿足相關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)，確保在故障情況下不會(huì)對(duì)人員和設(shè)備造成傷害。應(yīng)具有直流電弧檢測功能，能夠準(zhǔn)確、及時(shí)地檢測出直流電弧故障。4.1保護(hù)裝置要求直流電弧故障應(yīng)通過檢測電流、電壓變化以及特征頻率等方式進(jìn)行判定。4.2直流電弧故障判定判定直流電弧故障時(shí)，應(yīng)排除其他電氣干擾，確保準(zhǔn)確識(shí)別。一旦判定為直流電弧故障，保護(hù)裝置應(yīng)立即動(dòng)作，切斷故障電路。010203保護(hù)裝置應(yīng)根據(jù)光伏發(fā)電系統(tǒng)的實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)置與整定。整定值應(yīng)考慮系統(tǒng)的正常運(yùn)行電流、電壓以及允許的最大電弧故障電流等因素。保護(hù)裝置應(yīng)具有自學(xué)習(xí)功能，能夠根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行情況自動(dòng)調(diào)整整定值。4.3保護(hù)裝置的設(shè)置與整定4.4通訊與監(jiān)控010203保護(hù)裝置應(yīng)具備通訊接口，能夠與上位機(jī)或監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。應(yīng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控光伏發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理直流電弧故障。通訊協(xié)議應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。055保護(hù)裝置要求自檢功能保護(hù)裝置應(yīng)具備自檢能力，能定期或不定期檢查自身工作狀態(tài)，確保在需要時(shí)能夠正常發(fā)揮作用。直流電弧檢測功能保護(hù)裝置應(yīng)具備對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)中直流電弧的準(zhǔn)確檢測能力，包括串聯(lián)和并聯(lián)電弧。故障指示功能當(dāng)檢測到電弧故障時(shí)，保護(hù)裝置應(yīng)能明確指示故障類型和位置，便于運(yùn)維人員快速定位和處理。5.1裝置功能可靠性保護(hù)裝置應(yīng)具有高可靠性，能夠在各種惡劣環(huán)境下穩(wěn)定運(yùn)行，且誤動(dòng)作率應(yīng)盡可能低。實(shí)時(shí)性保護(hù)裝置應(yīng)具備快速響應(yīng)能力，一旦檢測到電弧故障，應(yīng)立即切斷電路或采取其他保護(hù)措施。靈敏度保護(hù)裝置應(yīng)具有較高的靈敏度，能夠準(zhǔn)確檢測到微小的電弧變化，并及時(shí)作出反應(yīng)。5.2裝置性能安裝要求保護(hù)裝置的安裝應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，確保其能夠正常工作并發(fā)揮保護(hù)作用。調(diào)試與測試在安裝完成后，應(yīng)對(duì)保護(hù)裝置進(jìn)行調(diào)試和測試，確保其各項(xiàng)功能正常，能夠滿足實(shí)際需求。5.3裝置安裝與調(diào)試應(yīng)定期對(duì)保護(hù)裝置進(jìn)行檢查和維護(hù)，確保其處于良好工作狀態(tài)。定期檢查一旦發(fā)現(xiàn)保護(hù)裝置出現(xiàn)故障或異常，應(yīng)立即進(jìn)行處理和修復(fù)，避免影響光伏發(fā)電系統(tǒng)的正常運(yùn)行。故障處理5.4裝置維護(hù)與檢修066保護(hù)方式電弧檢測與判別光伏發(fā)電系統(tǒng)直流電弧保護(hù)的首要任務(wù)是迅速且準(zhǔn)確地檢測和判別電弧。這通常通過電弧光和電弧電流的檢測方法來實(shí)現(xiàn)，以確保能夠高效地識(shí)別電弧的存在?？焖儆|發(fā)保護(hù)在確認(rèn)電弧存在并定位后，保護(hù)裝置需要被快速觸發(fā)，以隔離電弧并防止其對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)造成更大的損害。安全可靠的操作整個(gè)保護(hù)過程必須確保安全可靠，防止因誤操作或故障而誘發(fā)的保護(hù)動(dòng)作，從而保障系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。電弧定位一旦檢測到電弧，系統(tǒng)需要能夠精確地定位電弧的位置。這有助于在發(fā)生電弧時(shí)及時(shí)采取措施，防止電弧對(duì)系統(tǒng)的進(jìn)一步危害。6.保護(hù)方式077保護(hù)測試7.1測試目的驗(yàn)證直流電弧保護(hù)裝置的性能指標(biāo)是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求。01評(píng)估直流電弧保護(hù)裝置在不同電弧故障條件下的響應(yīng)時(shí)間和動(dòng)作準(zhǔn)確性。02確保直流電弧保護(hù)裝置在實(shí)際應(yīng)用中能夠有效識(shí)別和切斷電弧故障，提高光伏發(fā)電系統(tǒng)的安全性。03模擬電弧故障測試通過模擬光伏發(fā)電系統(tǒng)中可能出現(xiàn)的電弧故障，觀察直流電弧保護(hù)裝置的響應(yīng)時(shí)間和動(dòng)作情況。多種電弧故障條件下的測試包括串聯(lián)、并聯(lián)及接地電弧故障等，以全面評(píng)估直流電弧保護(hù)裝置的性能。長時(shí)間運(yùn)行測試在光伏發(fā)電系統(tǒng)長時(shí)間運(yùn)行過程中，定期檢查直流電弧保護(hù)裝置的工作狀態(tài)，確保其穩(wěn)定性和可靠性。7.2測試方法ABCD直流電弧發(fā)生器用于模擬光伏發(fā)電系統(tǒng)中的電弧故障。7.3測試設(shè)備與工具示波器與電流探頭實(shí)時(shí)監(jiān)測電弧故障發(fā)生時(shí)的電流變化。高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)記錄直流電弧保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)間和電流波形。電源與負(fù)載設(shè)備模擬光伏發(fā)電系統(tǒng)的實(shí)際工作條件。2.設(shè)定模擬電弧故障的參數(shù)，如電弧類型、電流大小等。4.分析測試數(shù)據(jù)，評(píng)估直流電弧保護(hù)裝置的性能指標(biāo)。6.重復(fù)以上步驟，直至直流電弧保護(hù)裝置滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。1.準(zhǔn)備測試設(shè)備與工具，搭建測試平臺(tái)。3.啟動(dòng)測試，觀察并記錄直流電弧保護(hù)裝置的動(dòng)作情況。5.根據(jù)測試結(jié)果，對(duì)直流電弧保護(hù)裝置進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化。7.4測試流程與步驟01020304050608附錄A(資料性附錄)電弧檢測信號(hào)通道與光伏組串示意圖示意圖A.1展示了單個(gè)光伏組串連接到一個(gè)電弧檢測信號(hào)通道的情況。這種配置適用于小型或簡單的光伏發(fā)電系統(tǒng)，其中每個(gè)組串都獨(dú)立地連接到檢測設(shè)備上。1.單組串單信號(hào)通道圖A.2描繪了多個(gè)光伏組串共享一個(gè)電弧檢測信號(hào)通道的場景。在這種配置中，多個(gè)組串的輸出被匯總并通過一個(gè)共同的信號(hào)通道進(jìn)行電弧檢測。這種方式可能適用于中大型光伏發(fā)電系統(tǒng)，可以簡化布線和系統(tǒng)復(fù)雜性。2.多組串單信號(hào)通道附錄A(資料性附錄)電弧檢測信號(hào)通道與光伏組串示意圖3.單組串多信號(hào)通道示意圖A.3展示了單個(gè)光伏組串通過多個(gè)電弧檢測信號(hào)通道進(jìn)行連接的情況。這種設(shè)計(jì)提供了更高的冗余度和可靠性，因?yàn)榧词鼓硞€(gè)信號(hào)通道出現(xiàn)故障，其他通道仍然可以正常工作，從而確保電弧的及時(shí)檢測。4.多組串多信號(hào)通道圖A.4展示了多個(gè)光伏組串通過多個(gè)電弧檢測信號(hào)通道連接的情況。這是最為復(fù)雜但也最為可靠的配置，適用于大型或關(guān)鍵任務(wù)的光伏發(fā)電系統(tǒng)。多個(gè)信號(hào)通道提供了更高的故障檢測和隔離能力，從而確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。附錄A(資料性附錄)電弧檢測信號(hào)通道與光伏組串示意圖09附錄B(資料性附錄)電弧保護(hù)裝置監(jiān)測電流變化電弧保護(hù)裝置通過實(shí)時(shí)監(jiān)測線路中的電流變化，判斷是否存在異常。識(shí)別電弧故障當(dāng)檢測到異常電流波形時(shí)，裝置會(huì)分析并識(shí)別是否為電弧故障。切斷電路一旦確認(rèn)電弧故障，保護(hù)裝置會(huì)迅速切斷電路，以防止故障擴(kuò)大。030201電弧保護(hù)裝置的工作原理01靈敏度保護(hù)裝置應(yīng)具有高靈敏度，能夠準(zhǔn)確檢測到電弧故障的產(chǎn)生。電弧保護(hù)裝置的性能要求02可靠性裝置應(yīng)具有良好的可靠性，確保在惡劣環(huán)境下仍能正常工作。03響應(yīng)速度電弧保護(hù)裝置應(yīng)具備快速的響應(yīng)速度，以最短的時(shí)間切斷故障電路。電弧保護(hù)裝置應(yīng)安裝在直流側(cè)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，如匯流箱、逆變器等處。安裝位置保護(hù)裝置的接線應(yīng)嚴(yán)格按照產(chǎn)品說明書進(jìn)行，確保接線正確、牢固。接線方式根據(jù)光伏發(fā)電系統(tǒng)的實(shí)際情況，選擇適合的電弧保護(hù)裝置型號(hào)和規(guī)格。選型原則電弧保護(hù)裝置的選型與安裝定期檢查定期對(duì)電弧保護(hù)裝置進(jìn)行檢查，確保其處于良好工作狀態(tài)。更換與升級(jí)對(duì)于損壞嚴(yán)重或性能下降的保護(hù)裝置，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行更換或升級(jí)。故障診斷當(dāng)保護(hù)裝置動(dòng)作后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行故障診斷和排除，避免故障重復(fù)發(fā)生。電弧保護(hù)裝置的維護(hù)與檢修10附錄C(資料性附錄)保護(hù)方式適用情況說明通過檢測線路中的電壓和電流變化，判斷是否存在串聯(lián)電弧，并及時(shí)切斷電路。串聯(lián)電弧檢測方法及裝置串聯(lián)電弧會(huì)引發(fā)火災(zāi)等安全事故，對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)造成損害，甚至威脅人身安全。串聯(lián)電弧的危害為了有效防止串聯(lián)電弧引發(fā)的安全事故，必須采取可靠的直流電弧保護(hù)措施。保護(hù)方式的必要性光伏發(fā)電系統(tǒng)直流側(cè)串聯(lián)電弧保護(hù)并聯(lián)電弧的產(chǎn)生原因主要由于線路老化、接觸不良或設(shè)備故障等原因?qū)е?。并?lián)電弧的危害保護(hù)方式的實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電系統(tǒng)直流側(cè)并聯(lián)電弧保護(hù)并聯(lián)電弧會(huì)引發(fā)設(shè)備故障、火災(zāi)等安全事故，嚴(yán)重影響光伏發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。通過檢測線路中的泄漏電流或絕緣電阻等參數(shù)變化，判斷是否存在并聯(lián)電弧，并及時(shí)切斷電路。保護(hù)方式的選擇與應(yīng)用根據(jù)實(shí)際情況選擇保護(hù)方式針對(duì)不同的光伏發(fā)電系統(tǒng)和運(yùn)行環(huán)境，需要選擇適合的保護(hù)方式，確保系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行。保護(hù)裝置的安裝與調(diào)試保護(hù)裝置應(yīng)安裝在合適的位置，并進(jìn)行正確的調(diào)試和設(shè)置，以確保其能夠準(zhǔn)確檢測并切斷電弧。保護(hù)方式的維護(hù)與更新定期對(duì)保護(hù)裝置進(jìn)行檢查和維護(hù)，確保其正常運(yùn)行；同時(shí)，隨著技術(shù)的發(fā)展和標(biāo)準(zhǔn)的更新，需要及時(shí)對(duì)保護(hù)方式進(jìn)行更新和改進(jìn)。11附錄D(資料性附錄)測試系統(tǒng)線路結(jié)構(gòu)圖VS測試系統(tǒng)通常由光伏組串、電弧發(fā)生器、電弧檢測裝置、負(fù)載以及測量和記錄設(shè)備等組成。這些組件在線路結(jié)構(gòu)圖中都有明確的標(biāo)示。2.線路連接方式線路結(jié)構(gòu)圖詳細(xì)展示了各個(gè)組件之間的連接方式。例如，光伏組串如何連接到電弧發(fā)生器，電弧發(fā)生器又如何與電弧檢測裝置相連等。這些連接方式對(duì)于確保電弧保護(hù)的準(zhǔn)確性和可靠性至關(guān)重要。1.測試系統(tǒng)