在能源需求日益高涨的浪潮中，新能源产业犹如一股清新的绿色动力，引领着可持续发展的航向，其中，光伏发电已逐渐成为增长最快的能源之一。
据国家能源局数据显示，2024年1-9月，光伏新增装机160.88GW，同比增长24.77%;另外，BloombergNEF透露的最新预测中，在 2025~2030年，年平均装机容量将超过 700GW;到2030年，全球累计光伏装机容量将达到6.7TW。
然而，光伏发电领域的征途并非坦途，在高速增长的背后，伴随着诸多的技术挑战与安全风险，其中最为关键的是光伏电站的稳定性和可靠性。
光伏电站设备及并网“顽疾”——安全问题
对于光伏电站而言，安全是其稳定高效运行的前提，关系到电站的经济效益和持续发展。随着组件、逆变器等核心设备的功率密度逐步提高，光伏电站的部署环境也越来越复杂，使得光伏电站的安全防护问题愈加突出。典型的有：接地故障、直流线缆反接故障、端子接触故障、交流侧喷弧故障和交流绝缘故障等等。
另一方面，在光储融合发展的大趋势下，储能的安全也至关重要，不管是从电芯安全，还是机电、热、环境、系统和电网等环节，都是储能电站安全方面所需要考虑的。
此外，光伏电站不仅需要考虑自身的设备安全，还要考虑对电网的稳定性和安全性带来的冲击。典型的电网侧故障包括高低电压穿越故障、低短路容量比(SCR)下谐波控制差和宽频振荡等，都可能引起整个系统的连锁反应。
创新引领，华为助力构建光伏电站场内设备及并网安全新标准
在光伏电站的运营中，安全永远是电站稳定运行的基石， 在面对多样性的光伏电站安全隐患，华为从场内设备和并网安全方向发力：在电站场内设备侧，通过智能化的技术，实现从被动响应到主动预防;在并网方面，华为研发的并网安全技术，不仅保障了逆变器在不同电网条件下的适应性和稳定性，而且实现了对电网的多种调节和支持，使得并网过程更为安全可靠。
从被动响应到主动预防，引领光伏系统安全防护技术创新
华为首创光伏逆变器智能三重直流安全，从智能组串分断、智能端子检测、智能MPPT级绝缘诊断全方位保障光伏设备安全。
MPPT级直流绝缘故障诊断技术，可精准感知每路MPPT的电压变化，可将故障定位从逆变器级提升至MPPT级不仅大大提升了定位故障的精准度，还将定位精度提升数倍以上。这意味着在发生故障时，可以更精确地确定故障发生的具体位置，从而大大缩短故障排查时间，减少因故障导致的发电损失，并降低运维成本。这种技术的运用对于确保光储电站的安全稳定运营具有重要意义。
智能组串分断技术，通过逆变器中增加智能分断开关和故障识别算法，在发生故障时可实现毫秒级快速断开，有效防止了内部短路造成的过载和火灾。华为此项技术，已获得由鉴衡认证中心颁发的最高等级(Ⅰ级)认证证书，也标志着在电站安全防护技术领域的领先实力。
智能端子检测技术，能够快速识别因外力或环境因素导致的端子接触不良和温度异常问题，避免了故障扩散。目前，智能端子温度检测现已成按保护范围和精确度的规范，共分成4个等级;在今年，华为获得鉴衡认证中心颁发的首张智能端子温度保护性能最高 L4 等级认证证书。
从芯到网，重新定义储能系统全面安全
近些年，随着储能的大力发展，华为率先推出从芯到网的智能组串式构网型储能平台，平台具备全架构安全、全场景构网、全生命周期经济、全链路数字化的特性，并支持生态开放。
储能安全最核心的便是电芯安全，华为基于30年的质量管理体系，做到了联合开发、专线生产、全面质量管理和全生命周期可追溯，经过多项严于国标的验证，保障电芯热失控不起火。
同时，为了避免在电芯生命周期中存在的过充、过放等不当操作引发的热失控风险，华为的储能防护单元要做到最小颗粒度，便是从电池包级确保热失控不扩散。
此外，华为的智能组串式构网型储能平台，也是行业内唯一一家在第三方机构完成集装箱级热失控主动泄爆的企业，确保可燃气体不堆积、不燃爆，主动泄放，实现系统级热失控不伤人。
从电芯到电网，最后一环的电网安全也同等重要，华为采用PCS双级架构，实现各种复杂电网下自适应，尤其是高电压穿越有功不降额，同时，可在任意范围储能SOC下，即可满足国标要求，又可做到支撑电压快速恢复，避免新能源大面积脱网，此外，双级架构可以确保任何时候的高电压穿越下，功率不反灌，确保直流系统的绝对安全。
领先算法，实现全电网环境下并网安全
在并网支撑方面，华为采用智能并网算法，包括智能谐波优化算法、智能稳定性算法和智能故障穿越算法等，大幅提升逆变器的并网性能，华为逆变器在每代产品开发之初就对并网特性进行全场景定义，做到测得准和控得稳。
华为将通讯行业积累多年的软件算法、弱电网运行经验引入光伏行业，在面对各种复杂的电网波形下能保证逆变器持续并网发电、不脱网，并且，华为借助创新算法和自研芯片技术，采用先进的谐波抑制等算法主动响应电网的变化，使光伏电站接入电网的总谐波更优。
华为从快速锁相技术、电网态势感知技术、谐波主动分析技术全方位确保“测得准”，在“控得稳”方面，从阻抗重塑算法、串补适应算法支撑系统功率稳定，从振荡抑制算法、电压尖峰抑制算法有效支撑可靠高低穿控制，从虚拟 APF 技术、自适应补偿技术优化谐波控制和多机并联谐波抑制。
解码华为电站安全技术应用实践
在高海拔地区，极端的气候环境对光伏电站的稳定性和可靠性提出了巨大挑战，以中国西南某水光互补电站为例，面临着高寒、高海拔和低气压等自然条件。在这些不利条件下，传统的光伏电站面临高风险的故障和困难的抢修维护问题。华为逆变器智能组串分断功能，能够及时发现并处理电流反灌告警或内短路等常见故障，有效规避了潜在的安全风险，自并网以来有效地保障了电站安全与稳定运行。
在沿海地区的高湿、高盐雾环境下，绝缘性能降低是一大挑战。例如，山东某漂浮电站的1600台逆变器，在建设运行初期，频繁遇到绝缘阻抗低的告警，导致逆变器无法正常工作。华为通过其绝缘监测技术，配合精确的故障定位功能，确保了及时发现并处理线缆绝缘破损等问题，极大地减少了因绝缘问题导致的故障频率，从而提升了电站运行效率和收益。
在沙戈荒环境，端子起火问题经常导致电站安全隐患。在内蒙古某沙漠电站，华为通过其具备端子温度检测功能，成功拦截了多起交流端子异常和直流端子温度异常事件。智能端子检测技术的应用不仅避免了事故的发生，还显著减少了运维人员的现场排查工作量。
另外，沙特红海新城400MW光伏及1.3GW储能项目是全球首个GW级的微网项目，面临的挑战包括极端高温、海湿、高盐雾及风沙等环境问题，对光储构网与维持电网稳定有极高要求，华为的智能光储解决方案在电网稳定技术上的应用更是表现出了顶尖级别的技术能力。为满足电站构建和维持电网稳定性的高要求，华为通过设计、仿真以及实验平台，进行了综合性的系统设计和验证，确保了整个电站项目的顺利交付和稳定运行。
安全永远是光伏电站稳定运行的基石。华为融合数字技术与电力电子技术，通过持续创新将光伏电站安全防护技术带到了新的高度;同时为相对“笼统”的电站安全定义提供了更加清晰的技术标准参考，助力新能源产业健康发展。
责任编辑：周末
