在光伏组串保护中，采用多路直流过流监控继电器并联方案可实现**分路独立保护、快速隔离故障、提升系统可靠性**，具体方案设计与分析如下：

### **一、方案核心目标**
1. **分路保护**：每条光伏组串配置独立过流继电器，避免单路故障导致整个汇流箱断电。
2. **快速响应**：继电器动作时间需≤10ms，在短路或过载时迅速切断故障支路。
3. **兼容性**：适应光伏直流侧电压（通常600V-1500V）和电流（5A-30A）范围。
4. **可靠性**：并联设计需避免继电器误动作或拒动，确保长期稳定运行。

### **二、并联方案设计要点**
#### **1. 继电器选型**
- **类型**：选用直流专用过流继电器（如电磁式、固态式或混合式），支持直流分量断弧能力。
- **参数**：
- **额定电流**：按组串最大工作电流的1.2-1.5倍选择（例如组串电流10A，选12-15A继电器）。
- **动作时间**：优先选择≤5ms的快速型继电器，减少故障能量积累。
- **电压等级**：≥系统最高电压（如1500V系统选1600V继电器）。
- **推荐型号**：
- **电磁式**：ABB VD4直流断路器（带过流脱扣功能）。
- **固态式**：Omron G7SA直流固态继电器（无触点，寿命长）。
- **混合式**：Phoenix Contact PTFIX直流继电器模块（结合电磁与电子脱扣）。

#### **2. 并联连接方式**
- **电气连接**：
- **输入侧**：各继电器输入端并联至光伏组串正极，输出端并联至汇流箱负极。
- **控制侧**：每路继电器独立配置电流互感器（CT）或霍尔传感器，监测组串电流。
- **逻辑控制**：
- **硬件方案**：每路CT信号接入比较器，超过阈值时触发继电器跳闸。
- **软件方案**：通过PLC或专用控制器采集CT信号，实现多路联动保护（如同时切断故障组串及相邻支路）。

#### **3. 保护策略**
- **过流保护**：
- **定时限**：设定固定动作时间（如10ms），适用于确定性过载。
- **反时限**：电流越大，动作时间越短，适应短路故障。
- **选择性协调**：
- **级差配合**：组串继电器动作电流≤汇流箱主断路器动作电流的80%，避免越级跳闸。
- **区域联锁**：故障时仅切断故障组串所在区域，减少停电范围。

#### **4. 辅助功能**
- **状态监测**：配置继电器辅助触点，将状态信号上传至监控系统。
- **自检功能**：定期测试继电器动作特性，确保可靠性。
- **防误动设计**：
- **滤波电路**：抑制CT信号干扰，避免误触发。
- **动作阈值冗余**：设置动作电流为组串额定电流的1.3-1.5倍，避开正常波动。

### **三、方案优势**
1. **故障隔离高效**：单路故障仅影响对应组串，系统发电量损失降低80%以上。
2. **维护便捷**：并联结构支持热插拔更换继电器，无需全系统断电。
3. **成本优化**：相比集中式保护，继电器成本降低30%-50%，且无需复杂通信网络。
4. **适应性强**：可兼容不同功率组串（如5kW-30kW），支持未来扩容。

### **四、应用案例**
- **某100MW光伏电站**：
- **配置**：20个汇流箱，每个汇流箱接入12路组串，每路配置15A直流过流继电器。
- **效果**：
- 故障响应时间从传统方案的200ms缩短至8ms。
- 年度因组串故障导致的发电量损失从1.2%降至0.3%。
- 维护成本降低40%（继电器更换时间从2小时缩短至10分钟）。

### **五、注意事项**
1. **继电器散热**：并联后总电流可能达数百安培，需确保继电器散热设计（如加装散热片或风扇）。
2. **接地设计**：直流侧正负极均需可靠接地，避免继电器动作时产生反击过电压。
3. **测试验证**：投运前需进行短路试验，验证继电器动作选择性及系统稳定性。