隨著全球能源結構轉型的不斷深入，以新能源為主體的新型電力系統覆蓋越來越廣泛，愈來愈多的建筑屋面上都安裝了光伏系統。一直以來，光伏電站“防直流電弧”和“防火災”發生是光伏電站的難點、屋頂電站的痛點、政府關注的重點、社會輿論的焦點。出于對人身安全、財產安全和環境安全的考慮，各地政府開始陸續出臺安全規范政策，最大限度降低屋頂光伏火災事故發生概率。

針對加裝在建筑屋頂上的光伏系統，2022年10月27日，東莞市發展和改革局辦公室發布了《東莞市發展和改革局分布式光伏發電項目建設管理辦法》文件，對全市范圍內的分布式光伏發電項目的備案、建設、運維管理等方面提出了要求。

其中，“項目建設管理”章節中的第十六條明確要求：光伏項目必須具備組件級快速關斷及管理能力， 確保人員及財產安全。

近年來，光伏電站火災事故頻發，這不僅損失電站財產、發電收益，嚴重時還會造成建筑物損壞和人身傷害，甚至蔓延到周邊環境，導致一系列次生災害發生。

01火災事故發生的原因

除建筑物本身事故外，直流電弧產生是光伏電站中造成火災事故的主要原因，由于接點脫落、器件老化、絕緣破裂、接地不良等情況都會產生電弧。并且，直流電弧的危害遠遠大于交流電弧，因為直流電弧不存在過零點，一旦產生就會持續燃燒，很難熄滅，極易造成火災事故。據統計，光伏電站過半數火災事故是由直流電弧引起，隨著光伏組件規格越做越大，直流側系統功率和電流增強，根據焦耳定律Q=I²Rt可知電流增大一倍，短路點熱效應增加4倍，引起火災的風險也極大地增加。

02什么是快速關斷

即快速關斷每一塊光伏組件之間的連接，這是美國國家電工規范(簡稱NEC) 提出的光伏電站安全保護概念，英文名為Rapid Shutdown（簡稱RSD）。以距離到光伏矩陣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，界線范圍內電壓降低到80V以下，也就是要求實現“組件級關斷”。

03快速關斷的意義

在光伏電站中，光伏組件采用串聯方式形成直流高壓電路，一般達到1000V左右，即使系統停機時，光伏組件矩陣內仍然存在千伏左右的直流高壓。尤其屋頂光伏電站，當光伏電站或建筑物發生火災時，很難安全施救；在日常電站運維檢修或物業保養時，運檢人員也存在觸電風險。如果屋頂光伏電站加裝組件級快速關斷器，在電站檢修或緊急情況下，快速關斷（RSD）功能將組件電壓降至安全電壓，實現組件級快速關斷，為檢修運維人員、消防員提供更高的人身安全保障。

   04如何防止火災事故發生

光伏電站直流電弧故障是一種時常發生、隱蔽性強、具有發展性、可以引起災難性后果的“慢性病”，類似于人體心腦血管疾病。對待慢性病的正確處理方式：準確診斷，跟進病情，精準治療，而不是頻繁手術。

現場關斷保護動作就像做手術，不能因小問題頻繁手術，隱患預警才是解決問題的正確途徑。要想徹底解決這些問題，需要把電弧故障檢測模塊安裝在組件上，并且實時數據聯網，基于大數據分析，做到對電弧可知、可判、可控，并且及時預警，從而實現光伏電站“狀態檢修”和“亞健康”調理，避免重大事故發生。這樣，才能從根本上保障電站安全，現場關斷保護措施只是作為最后的安全保護屏障。

四合一功能：

  ●組件級快速關斷 

 ●組件級數字化管理

●組件級串聯電弧實時檢測、主動保護和故障定位

●并聯電弧和漏電實時檢測、主動保護和故障定位

當前逆變器上集成的電弧保護功能不夠完備，缺少并聯電弧和對地電弧檢測功能，并且無法定位故障位置，無法精準定位也就不能及時有效地處理。只有“組件級”電弧檢測和保護方案，才能覆蓋串聯電弧、并聯電弧和對地電弧，并且做到電弧故障精準定位，以便及時有效解決，從根本上防止火災事故發生，實現屋頂光伏電站安全、高效運行。

我國光伏電站建設正在如火如荼地進行中，已經走進千家萬戶與老百姓生產生活緊密相連，如何保障光伏電站的“安全性”正在引起全行業的高度重視。隨著央國企電力集團布局光伏產業，電站運行中的安全問題更是提高到重中之重的位置。要想有效解決這一問題，需要整個行業群策群力提出創新性解決方案，并且不斷完善相關標準和法規，并在后續電站建設中真正落實相關要求。