引言：

       今年以来，集中式与组串式两大流派针对各自的技术是否安全可靠展开了激烈的讨论。组串式发电技术的拥趸坚定地认为，光伏熔断器是集中式发电并网发电的风险来源，甚至宣称国内集中式光伏电站的火灾数量平均下来每个月都有发生。

       2013年9月，外国光伏的专业媒体曾在文中提到德国的一项研究显示在130万业已安装的系统中大约发生了75起事故，而美国的该项研究显示，整个国家仅有7起事故发生。

       众所周知，欧美国家小型家用屋顶项目采用的微型逆变器或组串式逆变器技术，大型分布式项目采用较多的是集中式逆变器。从统计数据来看，无论集中式还是组串式的解决方案其安全性和可靠性都非常高。但由于集中式光伏项目的在项目总数量上比例更高，所以从统计学角度来理解，集中式的安全可靠性与组串式相比或许更高。

       而反观国内的情况，长期以来国内光伏行业重设备而轻系统研究的情况十分严重。此篇文章将从国内目前广泛采用的集中式并网发电系统的短路分析入手，对比欧美国家的系统设计，帮业主和EPC客户及设计院重新审视自己的光伏电站的设计和低压电器的选用。

       要想对光伏系统的短路故障进行分析，首先需要对光伏电池组件的性能形成正确地认识。对于光伏组件和组串，我们需要强调的是：

       1.光伏电池串串并联规则： 光伏电池串联增加可用电压，电池并联增加可用电流。 

       2.一个重要的指标光伏电池的短路电流Isc： 这一指标通常为测试条件是照度为1000W/m2 ,温度为25℃条件下测量的短路故障电流，若照度和温度有变化，其数值也会有较大变化，但是当照度超过1000W/ m2  时，其大小不会变化太大，同时25摄氏度这一条件的变化也对其短路电流的增加有影响。

       3.光伏直流侧系统电路是电流限制型电路：基于目前的市场上光伏组件的厂家样本，我们可以得知串联在一起的某一路光伏电池组串，当发生短路故障时其短路电流的大小与单个电池发生短路的电流（Isc）大小一致，一般不超过10A。

       根据上面的介绍，我们可以得知光伏直流系统电路是一个短路电流有限制的电路，即此线路为电流限制型电路。

       第二部分 短路故障类型与反向电流

       关于直流侧系统的故障类型，在北美地区采用的是接地系统（Grounded PV system），光伏系统研究人员将直流系统的短路故障分为接地故障（Ground fault）和线线故障（Line-Line fault）两种[2]。

                                                                                          

  

       在欧洲地区和我国广泛采用的是不接地系统（Ungrounded PV system或 floating PV system）,对于不接地系统北美地区也有采用。有些德国的光伏研究人员把直流系统的短路故障分为组件短路故障（Module short-circuit）和对地故障（Double Earth Fault）[2]。根据美国690.35(B)的规定不接地系统的正负极要采用过电流保护装置（OCP, Over-current Protection Device）进行线路保护。这是因为不接地系统的正负极的电缆均为带有电流的导体，有可能从负极产生短路故障（Double Earth Fault）[2]，所以正负极均要采用过电流保护装置。

       但是不论哪种光伏直流系统（接地或不接地），无论哪种短路故障类型，系统都会表现为由于短路故障点的电阻下降，其余并联在一起的其他线路达到短路状态同时反向流向此短路点，我们称此电流为反向短路电流（Iback）。