太阳能光伏发电是根据光生伏特效应原理，利用太阳电池将太阳光能直接转化为电能。实现方法是通过将太阳光转化为直流电，然后通过逆变器转换为交流电，以供家庭、企业和电网使用。太阳能光伏发电具有许多优点，例如环保、可再生、安全可靠等。同时，太阳能光伏发电可以在任何时间和地点运行，不需要依赖电网或燃料供应。

近年来，随着技术的不断进步和规模化生产的实现，我国光伏发电装机已连续八年世界第一，拥有广阔的发展前景。光伏发电作为一种清洁、可再生、分布式的能源形式，可用于任何需要电源的场合，上至航天器，下至家用电源，大到兆瓦级电站，小到玩具，光伏电源可以无处不在。我国太阳能资源丰富，光伏发电布局成本较欧美国家要低出很多，此外政府还有各项补贴、金融支持政策予以鼓励，是国家重点发展的新兴产业。

随着产业规模的不断扩大，太阳能光伏发电系统的安全运行问题正备受关注。由于光伏设备长期暴露在户外，并且逆变器的电子元件又非常敏感，其中，光伏发电系统直流侧的雷电环境严酷，当阵列遭受直接雷击或系统附近发生雷击时，雷电过电压常会出现在系统的直流线路上，造成汇流箱与直流柜内设备和变流器的损坏，导致系统停运事故。因此，为确保其使用寿命，在直流侧通常是通过在电池板出线端、汇流箱、配电柜及逆变器端等重要部位设置电涌保护器来限制雷电浪涌过电压。

1.光伏发电系统电源SPD选型

依据GB/T 18802.32-2021第32部分推荐，由于光伏系统特定的UI特性，直流侧的电源浪涌保护器应遵循IEC 61643-31的规定。在选型时，除去常规参数外，需注意两项参数：Ucpv、Iscpv。

Ucpv：所有SPD保护模式（正/负，正/地和负/地）的最大持续工作电压Ucpv应大于或等于光伏阵列在所有使用条件下的最大开路电压Uoc max。

Ucpv：所有SPD保护模式（正/负，正/地和负/地）的最大持续工作电压Ucpv应大于或等于光伏阵列在所有使用条件下的最大开路电压Uoc max。

根据光伏系统直流侧是否接地，选择SPD不同的内部连接方式：（1）接地的光伏系统直流侧SPD的连接方式可以分为两种：I型、L型，如下图：

（2）不接地的光伏系统直流侧SPD的连接方式可以分为三种：Y型、三角型、U型，如下图：

同为科技（TOWE）TPS光伏发电直流系统电源电涌保护器系列产品就是专门针对PV系统的电涌防护，有通流量为25kA、40kA、 80kA 三种等级的多极直流电源电涌保护器模块，可适用于不同电压的光伏发电系统。同为科技（TOWE）TPS光伏发电直流系统电源电涌保护器系列产品与其他TOWE系列产品配合一起， 可构成对PV系统进行全面、完善的雷电防护系统。

2.TOWE光伏直流电源SPD产品特性

基于光伏电站地理位置的特殊性，光伏直流浪涌保护器产品在温度、海拔、湿度、防护等级等方面的应用特点，同为科技（TOWE）TPS系列产品通过了严格的测试和验证，可满足在不同安装环境和条件下的稳定运行。

TOWE TPS光伏直流系统电源防雷器工艺与功能：

（1）采用PBT阻燃防火外壳，内置优质防雷芯片，强度高，能耐受750℃高温；（2）通流量大、残压低、响应速度快、无续流，适用于太阳能发电系统；（3）标准35mm导轨安装的模块化设计，多极模块组合，体形小巧，非常便于安装和维护；

（4）内置热脱扣装置，使保护器因过热、击穿失效时能自动断开；（5）可视告警窗口，窗口颜色显示工作状态，绿色为正常，红色指示产品故障；（6）可选择附带遥信端子，便于远程报警控制，实现远程监控。

3.TOWE光伏直流系统SPD的安装

对于无外部LPS（雷电防护装置）的光伏系统和外部LPS满足安全间隔距离（s）要求的光伏系统（包含多重接地的光伏系统，例如光伏电站），当光伏组件与逆变器之间的距离E≥10m时，需要安装两组 SPD来充分保护光伏组件和逆变器。

当要保护的单元之间的距离E＜10m时，安装一组SPD可满足要求。对于常规的光伏组件，可假设它们的耐冲击电压额定值高于逆变器的耐冲击电压额定值，因此，需要将SPD安装在逆变器侧。

此外，光伏直流SPD的连接电缆(L1＋L2)的总长度应尽可能短（接线总长度不宜超过0.5 m），如若接线总长度超过0.5m，则可采纳IEC 60364-5-53:2015的534.4.8中给出的要求。

光伏发电防雷设计是整个发电站长久有效运转的关键保障，随着光伏发电市场规模的不断扩大，其防雷设计、布局也要同步标准规范，防雷安全无小事，只有做好所有的细节，才能避免后期因雷击所造成的人身财产安全损失。在光伏发电防雷方面，同为科技（TOWE）具备自主研发创新实力，是具有IS09001、CE认证、ROHS认证的防雷企业，其系列防雷产品应用广泛，认可度高，受到了众多用户的高度赞誉。