组串式与集中式光伏电站安全对比
当今社会传统能源面临枯竭，人类生态环境日益恶化，太阳能光伏发电以资源丰富、清洁、不受资源分布地域的限制等优点成为人们关注的焦点。近几年我国光伏产业迅猛发展，现今国内光伏累计装机容量已超过28GW，并以每年大于10GW的速度增长。光伏电站建站越来越多，如何提高电站的安全性，如何将各种安全隐患防范于未然，也已成为电站业主们首要
如图5所示，当短路故障（A点）发生在组串式逆变器和交流汇流箱之间时，存在逆变器输出的交流回路（红色）和电网侧的交流回路（蓝色）。
1）逆变器输出交流回路：组串式逆变器均具有限流输出功能，在逆变器检测到电网电压异常，会立即控制逆变器脱网，切断故障点的直流侧电流。
2）电网侧交流回路：交流断路器QF1会进行短路保护，切断电网过来的短路回路，不会造成任何影响。
图5 交流侧故障
小结：集中式直流汇流箱到配电柜电缆能量大，短路故障时直流源持续时间较长，电弧持续燃烧，事故影响严重，应加强直流电缆的绝缘监测。组串式逆变器到交流汇流箱发生短路故障时，交直流侧电源均能迅速切除，安全风险较小。
2.2 组串式与集中式方案中组件汇流线缆的安全对比
光伏电站的能量来源为太阳能光伏组件，组件电流输出使用小截面直流线缆对于组串式和集中式来说都必不可少。对组串式来说，一般采取2~3串组件并联。而对于集中式方案来说，一般采取16路并联后，再经直流汇流箱8路并联，最终并联的组件数可能达到100串组件。那么两者的安全性方面的对比如下：
图6 组串式与集中式方案直流线缆的故障
2.2.1 短路故障发生概率对比当组件线缆通过线槽进行汇集时，易发生线间短路故障。组串式只有并联的2串间会发生短路故障，组合数为2^2，而集中式一台直流汇流箱的16路线缆都会发生短路故障，组合数为2^16，集中式组件线间直接发生短路故障的概率比组串式要高得多。
小结：集中式组件发生短路故障的概率远远高于组串式，短路故障若不能及时切除，将会引起电流反灌。
2.2.2 电流反灌风险对比
国内主流的组串式方案采用2串组件并联，即使有一串发生短路故障，反灌电流最大也不会超过10A，均在直流线缆和光伏组件承受范围以内（42mm直流电缆载流能力大于30A，组件耐受反灌电流15A），安全性较高。
而集中式方案组件并联串数多，反灌电流大，超出了线缆和组件的安全要求。所以，集中式方案必须使用保护器件对线缆和组件进行保护，相比于直流断路器，熔断器因价格低被集中式方案选择。但使用熔断器作为保护元件又带来了一系列的安全问题，具体安全风险分析如下。
作者：孙庆 来源：太阳能发电网 责任编辑：wutongyufg
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