在光伏組串保護中，采用多路直流過流監控繼電器并聯方案可實現**分路獨立保護、快速隔離故障、提升系統可靠性**，具體方案設計與分析如下：

### **一、方案核心目標**
1. **分路保護**：每條光伏組串配置獨立過流繼電器，避免單路故障導致整個匯流箱斷電。
2. **快速響應**：繼電器動作時間需≤10ms，在短路或過載時迅速切斷故障支路。
3. **兼容性**：適應光伏直流側電壓（通常600V-1500V）和電流（5A-30A）范圍。
4. **可靠性**：并聯設計需避免繼電器誤動作或拒動，確保長期穩定運行。

### **二、并聯方案設計要點**
#### **1. 繼電器選型**
- **類型**：選用直流專用過流繼電器（如電磁式、固態式或混合式），支持直流分量斷弧能力。
- **參數**：
- **額定電流**：按組串最大工作電流的1.2-1.5倍選擇（例如組串電流10A，選12-15A繼電器）。
- **動作時間**：優先選擇≤5ms的快速型繼電器，減少故障能量積累。
- **電壓等級**：≥系統最高電壓（如1500V系統選1600V繼電器）。
- **推薦型號**：
- **電磁式**：ABB VD4直流斷路器（帶過流脫扣功能）。
- **固態式**：Omron G7SA直流固態繼電器（無觸點，壽命長）。
- **混合式**：Phoenix Contact PTFIX直流繼電器模塊（結合電磁與電子脫扣）。

#### **2. 并聯連接方式**
- **電氣連接**：
- **輸入側**：各繼電器輸入端并聯至光伏組串正極，輸出端并聯至匯流箱負極。
- **控制側**：每路繼電器獨立配置電流互感器（CT）或霍爾傳感器，監測組串電流。
- **邏輯控制**：
- **硬件方案**：每路CT信號接入比較器，超過閾值時觸發繼電器跳閘。
- **軟件方案**：通過PLC或專用控制器采集CT信號，實現多路聯動保護（如同時切斷故障組串及相鄰支路）。

#### **3. 保護策略**
- **過流保護**：
- **定時限**：設定固定動作時間（如10ms），適用于確定性過載。
- **反時限**：電流越大，動作時間越短，適應短路故障。
- **選擇性協調**：
- **級差配合**：組串繼電器動作電流≤匯流箱主斷路器動作電流的80%，避免越級跳閘。
- **區域聯鎖**：故障時僅切斷故障組串所在區域，減少停電范圍。

#### **4. 輔助功能**
- **狀態監測**：配置繼電器輔助觸點，將狀態信號上傳至監控系統。
- **自檢功能**：定期測試繼電器動作特性，確保可靠性。
- **防誤動設計**：
- **濾波電路**：抑制CT信號干擾，避免誤觸發。
- **動作閾值冗余**：設置動作電流為組串額定電流的1.3-1.5倍，避開正常波動。

### **三、方案優勢**
1. **故障隔離高效**：單路故障僅影響對應組串，系統發電量損失降低80%以上。
2. **維護便捷**：并聯結構支持熱插拔更換繼電器，無需全系統斷電。
3. **成本優化**：相比集中式保護，繼電器成本降低30%-50%，且無需復雜通信網絡。
4. **適應性強**：可兼容不同功率組串（如5kW-30kW），支持未來擴容。

### **四、應用案例**
- **某100MW光伏電站**：
- **配置**：20個匯流箱，每個匯流箱接入12路組串，每路配置15A直流過流繼電器。
- **效果**：
- 故障響應時間從傳統方案的200ms縮短至8ms。
- 年度因組串故障導致的發電量損失從1.2%降至0.3%。
- 維護成本降低40%（繼電器更換時間從2小時縮短至10分鐘）。

### **五、注意事項**
1. **繼電器散熱**：并聯后總電流可能達數百安培，需確保繼電器散熱設計（如加裝散熱片或風扇）。
2. **接地設計**：直流側正負極均需可靠接地，避免繼電器動作時產生反擊過電壓。
3. **測試驗證**：投運前需進行短路試驗，驗證繼電器動作選擇性及系統穩定性。