一种防雷装置和光伏发电系统

技术领域

本申请涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种防雷装置和光伏发电系统。

背景技术

随着当今社会对能源的关注度不断提高，光伏发电技术的应用越来越广泛。实际应用中，为了保证光伏发电系统的运行安全，光伏发电系统中均配置有防雷装置。

目前，光伏发电系统的防雷保护方案大多采用一个或多个压敏电阻连接在光伏发电系统的电能传线缆与地线之间，当光伏发电系统承受雷击导致线缆上的电压突增时，压敏电阻对线缆上的电压进行钳位，并将雷电能量通过压敏电阻传输给地线。

实际应用时，压敏电阻的耐压值较小，当防雷装置应用于高电压场景时，对需要选用成本更高、且耐压值更高的压敏电阻，另外，当光伏发电系统发生短路时，会导致未发生故障的线缆连接的压敏电阻两端的电压升高，严重时会将压敏电阻击穿，对光伏发电系统造成二次伤害。

综上，亟需一种防雷装置设计方案，以减小系统的防雷成本，保护系统的运行安全。

发明内容

本申请提供了一种防雷装置和光伏发电系统，用于减小防雷装置的防雷成本以及保证系统的运行安全。

第一方面，本申请实施例提供了一种防雷器，该防雷器可以应用与光伏发电系统中，以对光伏发电系统进行防雷保护。具体地该防雷器可以包括：与光伏发电系统中待保护位置处的每一根相线一一对应的第一防雷单元和与第一防雷单元串联的第二防雷单元。

其中，每个第一防雷单元的第一端与对应的待保护相线连接，每个第一防雷单元的第二端与第二防雷单元的第一端连接；第二防雷单元的第二端与地线连接；第二防雷单元中包括至少一个气体放电管。

采用上述防雷器结构，第二防雷单元可以采用防雷成本更低、且耐压值更大的气体放电管放管进行防雷保护，提升了整个防雷装置的耐压等级，且当光伏发电系统中的任一相线出现短路故障时，由于气体放电管的耐压值和阻抗值更高，气体放电管可以有效的避免由于承受高压击穿造成其它无故障相线短路故障的情况出现，保障光伏发电系统的运行安全。

在一种可能的设计中，每个第一防雷单元包括：第一压敏电阻。

采用上述防雷装置，可以采用第一压敏电阻与第二防雷单元对相线上的电压进行分压，并与第二防雷单元串联构成将雷电能量传输至地线的传输路径。

在一种可能的设计中，每个第一防雷单元包括：由多个第二压敏电阻串联构成的第一支路。

其中，第一支路的第一端构成第一防雷单元的第一端，第一支路的第二端构成第一防雷单元的第二端。

采用上述防雷装置，当单个压敏电阻无法满足光伏发电系统的防雷要求时，可以采用多个压敏电阻串联分压的形式提升第一防雷单元的耐压值，满足光伏发电系统的防雷要求。

在一种可能的设计中，每个第一防雷单元包括：第一气体放电管。

采用上述防雷装置，可以选用耐压值更高的第一气体放电管进一步提升整个防雷装置的耐压等级。

在一种可能的设计中，每个第一防雷单元包括：多个第二气体放电管串联构成的第二支路。

其中，第二支路的第一端构成第一防雷单元的第一端，第二支路的第二端构成第一防雷单元的第二端。

采用上述防雷装置，当单个气体放电管无法满足光伏发电系统的防雷要求时，可以采用多个气体放电管串联分压的形式提升第一防雷单元的耐压值，满足光伏发电系统的防雷要求。

在一种可能的设计中，第二防雷单元包括：第三气体放电管。

采用上述防雷装置，由于多个第一防雷单元吸收的雷电能量均需要通过第二防雷单元传输至地线上，采用耐压值和阻值更高的气体放电管连接在地线与第一防雷单元之间，可以适用于防雷等级更高的光伏发电系统中，且由于相线电压大部分由第三气体放电管承受，可以有效的减小第一防雷单元中器件的耐压值，减小第一防雷单元中器件发生故障，保证防雷装置安全运行。

在一种可能的设计中，第二防雷单元包括：由多个第四气体放电管串联构成的第三支路。

其中，第三支路的第一端构成第二防雷单元的第一端，第三支路的第二端构成第二防雷单元的第二端。

采用上述防雷装置，当单个气体放电管无法满足光伏发电系统的防雷要求时，可以采用多个气体放电管串联分压的形式提升第一防雷单元的耐压值，满足光伏发电系统的防雷要求。

在一种可能的设计中，第二防雷单元还包括连接在第三气体放电管与地线之间的第三压敏电阻。

采用上述防雷装置，可以采用气体放电管和压敏电阻配合工作的形式，在气体放电管提升防雷装置的耐压等级的同时，通过压敏电阻提升防雷装置的工作灵敏度，以满足光伏发电系统的防雷要求。

在一种可能的设计中，若待保护位置的相线传输直流电，防雷装置还包括与第二防雷单元并联的第三防雷单元，第三防雷单元中包括至少一个气体放电管。

采用上述防雷装置，光伏发电系统多采用传输直流电的直流线缆进行防雷测试，直流线缆上连接的防雷装置均会承受多次雷击测试，为了提升防雷装置的使用寿命，可以增加与第二防雷单元并联的第三防雷单元，当防雷装置连接的相线承受雷击造成第二防雷单元故障时，可以选用第三防雷单元传输雷电能量，从而可以有效提升防雷装置的使用寿命。

在一种可能的设计中，第二防雷单元还包括与第三气体放电管并联的第一电阻。

采用上述防雷装置，由于气体放电管阻值要远远大于压敏电阻的阻值，为了避免气体放电管因承受较大的电压而损坏，可以设置与气体放电管并联的电阻进行分压处理。

第二方面，本申请实施例提供了一种光伏发电系统，该光伏发电系统可以包括多个光伏组件、直流转直流DC/DC变换器、直流转交流DC/AC变换器和本申请实施例第一方面及其任一可能的设计提供的第一防雷装置。

其中，多个光伏组件的输出端与DC/DC变换器的输入端连接；DC/DC变换器的输出端与DC/AC变换器的输入端连接；DC/AC变换器的输出端与第一防雷装置连接。

采用上述光伏发电系统，可以使用成本更低的防雷装置对DC/AC变换器进行防雷保护。

在一种可能的设计中，系统还包括与多个光伏组件一一对应的第二防雷装置。

其中，每个第二防雷装置与对应的光伏组件的输出端连接。

在一种可能的设计中，系统还包括与DC/DC变换器输出端连接第三防雷装置。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种光伏发电系统的结构示意图一；

图2为本申请实施例提供的一种防雷装置的结构示意图一；

图3为本申请实施例提供的一种防雷装置的结构示意图二；

图4为本申请实施例提供的一种防雷装置的结构示意图三；

图5为本申请实施例提供的一种雷电能量的传输示意图；

图6为本申请实施例提供的一种第一防雷单元的结构示意图一；

图7为本申请实施例提供的一种第一防雷单元的结构示意图二；

图8为本申请实施例提供的一种第一防雷单元的结构示意图三；

图9为本申请实施例提供的一种第一防雷单元的结构示意图四；

图10为本申请实施例提供的一种防雷装置的结构示意图四；

图11为本申请实施例提供的一种防雷装置的结构示意图五；

图12为本申请实施例提供的一种防雷装置的结构示意图六；

图13为本申请实施例提供的一种光伏发电系统的结构示意图二；

图14为本申请实施例提供的一种光伏发电系统的结构示意图三。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述。

方法实施例中的具体操作方法也可以应用于装置实施例或系统实施例中。需要说明的是，在本申请的描述中“至少一个”是指一个或多个，其中，多个是指两个或两个以上。鉴于此，本发明实施例中也可以将“多个”理解为“至少两个”。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，字符“/”，如无特殊说明，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。另外，需要理解的是，在本申请的描述中，“第一”、“第二”等词汇，仅用于区分描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，也不能理解为指示或暗示顺序。

需要指出的是，本申请实施例中“连接”指的是电连接，两个电学元件连接可以是两个电学元件之间的直接或间接连接。例如，A与B连接，既可以是A与B直接连接，也可以是A与B之间通过一个或多个其它电学元件间接连接，例如A与B连接，也可以是A与C直接连接，C与B直接连接，A与B之间通过C实现了连接。

为了便于表述，本申请实施例接下来对防雷装置的应用场景进行说明。

本申请实施例提供的防雷器可以应用于光伏发电系统中，如图1所示，为光伏发电系统一种可能的结构示意图，参见图1，光伏发电系统包括多个光伏组件、直流(directcurrent，DC)转直流变换器(DC/DC变换器)和直流转交流(alternating current，AC)变换器(DC/AC变换器)。其中，多个光伏组件的输出端均与DC/DC变换器的输入端连接，DC/DC变换器的输出端与DC/AC变换器的输入端连接，DC/AC变换器的输出端与电网连接。其中，防雷器可以分别设置在光伏发电器件中用于传输直流电的直流线缆以及用于传输交流电的交流线缆上，从而实现对直流线缆和交流线缆进行防雷保护，保障光伏发电系统的运行安全。

以输出三相交流电的DC/AC变换器输出端上的交流线缆为例，图2示例性示出了与DC/AC变换器输出端连接的防雷装置的结构示意图，如图2所示，DC/AC变换器输出端的三跟相线L1、L2和L3上分别连接一个压敏电阻，三个相线上连接的三个压敏电阻均通过一个压敏电阻与地线连接。在DC/AC变换器正常工作时，每个相线的电压通过与该相线与地线之间连接的两个压敏电阻进行分压，当DC/AC变换器承受雷击时，雷电能量导致相线L1、L2、L3上的电压数值超出上升，当压敏电阻两端承担的电压数值超出压敏电阻的工作电压时，压敏电阻启动工作，对相线L1、L2和L3上的电压进行钳位，并构成相线与地线之间的传输路径，将雷电能量通过该传输路径传输至地线。

以输出直流电的DC/DC变换器输出端上直流线缆为例，图3示例性示出了与DC/DC变换器输出端连接的防雷装置的结构示意图，如图3所示，DC/DC变换器输出端的两根相线正直流母线和负直流母线上分别连接一个的压敏电阻，正直流母线和负直流母线上连接的压敏电阻均通过一个压敏电阻与地线连接。在DC/DC变换器正常工作时，每个相线的电压通过与该相线与地线之间连接的两个压敏电阻进行分压，当DC/DC变换器承受雷击时，雷电能量导致相线L1、L2、L3上的电压数值上升，当压敏电阻两端的承受的电压数值超出压敏电阻的工作电压时，压敏电阻启动工作，对正直流母线和负直流母线上的电压进行钳位，并构成相线与地线之间的传输路径，将雷电能量通过该传输路径传输至地线。

图2和图3分别示出了防雷装置在直流线缆和交流线缆上的连接方式，即现有的防雷装置的多采用压敏电阻进行防雷保护，压敏电阻的具体规格需要根据光伏发电系统的工作电压以及系统防雷要求进行设置，对于工作电压越高的光伏发电系统，压敏电阻的耐压等级越高，压敏电阻的成本越高。

有鉴于此，本申请实施例提供了一种防雷装置和光伏发电系统，可以应用于图1所示的光伏发电系统中，用于减小光伏发电系统的防雷成本，保障光伏发电系统的正常运行。

参见图4，为本申请实施例提供的一种防雷装置的结构示意图。如图4所示，防雷装置400主要包括与光伏发电系统中待保护位置处的每一根相线一一对应的第一防雷单元401和与每个第一防雷单元401串联的第二防雷单元402。

其中，每个第一防雷单元401的第一端与待保护位置处对应的相线连接，每个第一防雷单元401的第二端与第二防雷单元402的第一端连接；第二防雷单元402的第二端与地线连接。其中，第二防雷单元402中包括至少一个气体放电管。

当防雷装置400用于对光伏发电系统进行防雷保护时，若光伏发电系统承受雷击，待保护位置处的相线上会存在雷电能量，该雷电能量会使相线上的电压和电流数值升高并超出预设阈值，此时第一防雷单元401和第二防雷单元402启动工作对相线电压进行钳位，并构成相线与地线之间的电能传输路径，相线上的多余电流通过电能传输路径传输至地线，实现将雷电能量释放掉，有效的避免了雷电能量对系统中器件的损坏，保障光伏发电系统的安全运行。

本申请实施例提供的防雷装置400具有防雷成本低的优点。具体地，第一防雷单元401和第二防雷单元402串联，会对相线上的电压进行分压处理，由于第二防雷单元402采用的是成本更低、耐压值更高、且阻抗值更大的气体放电管，从而实现第二防雷单元402在承受大电压时而不损坏，实现了在不增加防雷装置400成本的情况下，提升防雷装置400的耐压等级，适应于工作电压更高的光伏发电系统。

应理解，由于第二防雷单元402中选用的是阻抗值更大的气体放电管，当防雷装置400连接的任一相线发生短路故障造成未发生故障的相线对地线之间的电压上升时，气体放电管的高阻抗可以有效的避免由于承受高电压击穿引起未发生和故障相线也短路的情况出现，避免对光伏发电系统造成二次损伤，保证光伏发电系统的运行安全。

具体地，采用防雷装置400对光伏发电系统中的待保护位置进行防雷保护时，防雷装置400的雷电能量的传输等效电路可以如图5所示，此时每个第一防雷单元401与相线连接的端点作为防雷装置400的输入端，第二防雷单元402与地线连接的端点作为防雷装置400的输出，能量从上到下。

具体实现时，光伏发电系统的待保护位置可以是光伏组件的输出端、DC/DC变换器的输出端或者DC/AC变换器的输出端。

作为一种可能的实现方式中，若待保护位置为光伏发电系统中直流转直流DC/DC变换器的输出端，防雷器还包括与第二防雷单元并联的第三防雷单元，第三防雷单元中包括至少一个气体放电管。

应理解，由于光伏发电系统是将产生的直流电转换为交流电输出，当直流线缆承受雷击时，与直流线缆连接的防雷装置最先工作，将大部分雷电能量释放至地线，此时只有一小部分雷电能量会达到交流线缆上。即直流线缆连接的防雷装置承担大部分雷电能量的释放，交流线缆连接的防雷装置只承担一小部分雷电能量的释放。为了提升与直流线缆连接的防雷装置的工作寿命，在与直流线缆连接的防雷装置400中增加用于与第二防雷单元402并联的第三防雷单元。第三防雷单元中包括至少一个气体放电管。

实际使用时，当第二防雷单元402中的器件损坏时，相线上的雷电能量通过第一防雷单元401和第三防雷单元传输至地线。

作为一种可能的实现方式中，第三防雷单元中的结构与第二防雷单元402中的结构相同。

实际应用中，防雷装置400可以固定在光伏发电系统上，防雷装置400可以通过光伏发电系统上的固定接口与待保护位置处的相线连接。在另一种实现方式中，防雷装置400也可以设置成灵活可拆卸的形式，即光伏发电系统上设有可插拔接口，以待保护处相线与防雷装置400的连接。在这种情况下，防雷装置400可以视为独立于光伏发电系统的装置。

下面，对防雷装置400中的第一防雷单元401和第二防雷单元402的具体结构进行介绍。

一、第一防雷单元401

每个第一防雷单元401的第一端与待保护位置处对应的相线连接，每个第一防雷单元401的第二端与第二防雷单元402的第一端连接，每个第一防雷单元401可以用于当第一防雷单元401两端的电压大于第一防雷单元401中器件的工作电压时，对连接的相线上的电压进行钳位。

其中，设置多个第一防雷单元401的作用是：当光伏发电系统承受雷击时，待保护位置处的多根相线上可能均会存在雷电能量，每个相线上连接的第一防雷单元401均可以与第二防雷单元402配置构成每根相线与地线之间的雷电能量传输路径，将雷电能量通过雷电能量传输路径传输至地线，即实现对待保护位置处的每根相线进行防雷保护。

不难看出，防雷装置400通过多个第一防雷单元401实现Y型连接。

在一种可能的实现方式中，第一防雷单元401可以包括：与待保护位置处对应相线连接的第一气体放电管。

实际使用时，若第一气体放电管的耐压值无法满足待保护位置处的耐压等级需求时，第一防雷单元401可以包括多个第二气体放电管串联构成的第二支路。

其中，第二支路的第一端构成第一防雷单元401的第一端，第二支路的第二端构成第一防雷单元401的第二端。

应理解，如前所述，第二防雷单元402可以采用气体放电管有效提升防雷装置400的耐压等级，第一防雷单元401可以采用气体放电管进一步提升防雷装置400的耐压等级。

在一种可能的实现方式中，第一防雷单元401可以包括：与待保护位置处对应相线连接的第一压敏电阻。

若第一压敏电阻的耐压值无法满足待保护位置处的耐压等级需求时，第一防雷单元401可以包括由多个第二压敏电阻串联构成的第一支路。

其中，第一支路的第一端构成第一防雷单元401的第一端，第一支路的第二端构成第一防雷单元401的第二端。

应理解，如前，第二防雷单元402可以采用气体放电管有效提升防雷装置的耐压等级，但是气体放电管的工作灵敏度较低，在连接的相线上出现雷电能量，不能及时启动工作对待保护位置处进行防雷保护，第一防雷单元401可以采用压敏电阻与第二防雷单元402中的气体放电管配置使用，在降低防雷装置400的防雷成本的同时，提升防雷装置400的灵敏度。

为了便于理解，下面给出第一防雷单元401的两个结构的具体示例。

参见图6，为本申请实施例提供的一种第一防雷单元401的结构示意图。在图6中，GDT1可以视为第一气体放电管，端口A可以视为第一防雷单元401的输入端，端口B可以视为第一防雷单元401的输出端。

图6所示的第一防雷单元401中器件的连接关系可以是：GDT1的第一端与第一防雷单元401对应的相线连接，GDT1的第二端与第二防雷单元402的第一端连接。

采用图6所示的第一防雷单元401对待保护位置处对应相线的进行防雷保护时，GDT1与第二防雷单元402对连接的相线进行分压，当相线上出现雷电能量时，雷电能量会导致相线上的电压和电流均上升，当GDT1两端的承受的电压大于GDT1的工作电压时，GDT1对连接的相线电压进行钳位，并将相线上的多余电流通过第二防雷单元402传输至地线。其中，多余电流为相线上超出工作电流的部分。

实际使用时，当GDT1的耐压值不能满足待保护位置处相线的耐压需求时，如图7所示，第一防雷单元中可以采用多个的第二气体放电管GDT2串联的形式，以满足待保护位置处对耐压的需求。

参见图8，为本申请实施例提供的另一种第一防雷单元401的结构示意图。在图8中，VDR1可以视为第一压敏电阻，端口A可以视为第一防雷单元401的输入端，端口B可以视为第一防雷单元401的输出端。

图8所示的第一防雷单元401中器件的连接关系可以是：VDR1的第一端与第一防雷单元对应的相线连接，VDR1的第二端与第二防雷单元402的第一端连接。

采用图8所示的第一防雷单元进行对应相线的防雷保护时，VDR1与第二防雷单元对连接的相线进行分压处理，当相线上出现雷电能量时，相线上的电压和电流均会上升，VDR两端的电压大于VDR1的工作电压时，VDR1对连接的相线电压进行钳位，并将相线上的多余电流通过第二防雷单元传输至地线。其中，多余电流为相线上超出工作电流的部分。

实际使用时，当VDR1的耐压值不能满足待保护位置处相线的耐压需求时，如图9所示，第一防雷单元中可以采用多个的第二压敏电阻VDR2串联的形式，以满足待保护位置对耐压的要求。

当然，以上对第一防雷单元401结构的介绍仅为示例，实际应用中，第一防雷单元401也可以采用其它结构。例如，第一防雷单元401中可以包括暂态抑制二极管，暂态抑制二极管对连接的相线进行电压钳位。

二、第二防雷单元402

第二防雷单元402的第一端分别与多个第一防雷单元401的第二端连接，第二防雷单元402的第二端与地线连接，第二防雷单元402用于与第一防雷单元401构成相线与地线之间的电能传输路径，将第一防雷单元401连接的相线上的雷电能量通过该电能传输路径传输至地线。

在一种可能的实现方式中，第二防雷单元402包括：连接在第一防雷单元401和地线之间的第二气体放电管。

实际使用时，若第二气体放电管的耐压值无法满足待保护位置处的耐压需求时，第而防雷单元可以包括多个第二气体放电管串联构成的第三支路。

其中，第三支路的第一端构成第二防雷单元402的第一端，第三支路的第二端构成第二防雷单元402的第二端。

应理解，第二防雷单元402可以采用单个气体放电管或者多个气体放电管串联形式，由于气体放电管的阻抗较大、且耐压值较高，当相线出现雷电能量导致相线电压和电流升高时，相线电压的大部分由第二防雷单元402中的器件承担，减小了第一防雷单元401中器件两端的电压，可以在提升防雷装置400耐压等级的情况下，避免第一防雷单元401损坏。

实际使用时，为了提升第二防雷单元402的动作灵敏度，第二防雷单元402中还包括连接在第三气体放电管与地线之间的第三压敏电阻。

应理解，由于第二防雷单元402中的气体放电管相比于压敏电阻，阻抗值更大，当第一防雷单元401和第二防雷单元串联对相线电压进行分压时，大部分电压分压值气体放电管两端，压敏电阻两端电压接近于零，为了避免压敏电阻两端电压过低无法启动工作影响防雷装置400的启动灵敏度，可以在气体放电管两端并联第一电阻，以减小气体放电管两端承受的电压值。

当然，以上对第二防雷单元402结构的介绍仅为示例，实际应用中，第二防雷单元401也可以采用其它结构。例如，第一防雷单元401中可以包括气体放电管和暂态抑制二极管，暂态抑制二极管和气体放电管串联对相线电压进行钳位。

结合以上描述，示例地，本申请实施例提供的一种防雷装置可以如图10所示。

在第一防雷单元中，包括第一压敏电阻VDR1。其中，VDR1的第一端与待保护位置处对应的相线连接，VDR1的第二端与第二防雷单元的第一端连接。

在第二防雷单元中，包括第二压敏电阻VDR2、第一气体放电管GDT1和第一电阻R1。其中，VDR2的第一端与VDR1的第二端连接，VDR2的第二端与GDT1的第一端连接；GDT1的第二端与地线连接；R1与GDT1并联。

采用图10所示的防雷装置对待保护位置处进行防雷保护时，VDR1、VDR2和GDT1各分担一部分相线电压，当相线上承担雷电能量导致电压和电流升高时，VDR1、VDR2和GDT两端分担的电压达到工作电压，此时VDR1、VDR2和GDT对相线电压进行钳位，并将多余的电流通过由VDR1、VDR2和GDT构成的导通路径传输值地线。

应理解，当待保护位置处任一相线发生短路时，由于GDT的耐压值较大、且高阻态，可以有效的避免GDT因承受高电压击穿的风险，避免了二次损伤的出现。

实际使用时，当VDR1、VDR2和GDT的耐压值无法满足相线的防雷等级要求时，参见图11，可以在第二防雷单元中增加与VDR2串联的GDT的数量。

结合以上描述，示例地，本申请实施例提供的另一种防雷装置可以如图12所示。

在第一防雷单元中，包括第一压敏电阻VDR1。其中，VDR1的第一端与待保护位置处对应的相线连接，VDR1的第二端与第二防雷单元的第一端连接。

在第二防雷单元中，包括第二压敏电阻VDR2、第一气体放电管GDT1和第一电阻R1。其中，VDR2的第一端与VDR1的第二端连接，VDR2的第二端与GDT1的第一端连接；GDT1的第二端与地线连接；R1与GDT1并联。

在第三防雷单元中，包括第三压敏电阻VDR3、第二气体放电管GDT2和第二电阻R2。其中，VDR3的第一端与VDR1的第二端连接，VDR3的第二端与GDT2的第一端连接；GDT2的第二端与地线连接；R2与GDT2并联。

采用图12所示的防雷装置对待保护位置处进行防雷保护时，VDR1、VDR2和GDT1各分担一部分相线电压，当相线上承担雷电能量导致电压和电流升高时，VDR1、VDR2和GDT1两端分担的电压达到工作电压，此时VDR1、VDR2和GDT1对相线电压进行钳位，并将多余的电流通过由VDR1、VDR2和GDT1构成的第一导通路径和由VDR1、VDR3和GDT2构成的第二导通路径传输至地线。

应理解，当VDR2或GDT1发生故障时，由VDR2和GDT2构成的第三防雷单元和第一防雷单元可以正常将相线上的雷电能量传输至地线，保证待保护位置处的安全。

应理解，当待保护位置处任一相线发生短路时，由于GDT的耐压值较大、且高阻态，可以有效的避免GDT因承受高电压击穿的风险，避免了二次损伤的出现。

实际使用时，当VDR1、VDR2和GDT1的耐压值无法满足相线的防雷等级要求时，可以在第二防雷单元中增加与VDR2串联的GDT1的数量，以及增加第三防雷单元中与VDR3串联的GDT2的数量。

当然，以上对储能装置结构的介绍仅为示例，实际应用中，根据第一防雷单元和第二防雷单元中器件的不同，防雷装置也可以采用其它结构，本申请这里不一一介绍。

基于同一发明构思，本申请实施例还提供一种光伏发电系统。参见图13，该光伏发电系统1300包括多个光伏组件1301、直流转直流DC/DC变换器1302、直流转换交流DC/AC变换器1303和前述的第一防雷装置400。

其中，多个光伏组件1301的输出端与DC/DC变换器1302的输入端连接，多个光伏组件1301用于将光能转换为第一直流电，并输出给DC/DC变换器1302；DC/DC变换器1302的输出端与DC/AC变换器1303的输入端连接，DC/DC变换器1302用于将第一直流电转换为第二直流电，并将第二直流电输出给DC/AC变换器1303；DC/AC变换器1303的输出端与电网连接，DC/AC变换器1303用于将第二直流电转换为第一交流电，并将第一交流电输出给电网；第一防雷装置400与DC/AC变换器的输出端连接，第一防雷装置400用于对光伏发电系统1300进行防雷保护。

可选地，光伏发电系统1300还包括与多个光伏组件一一对应的前述第二防雷装置400，每个第二防雷装置与对应的光伏组件的输出端连接。该第二防雷装置400可以对多个光伏组件1301进行防雷保护。

可选地，光伏发电系统1300还包括与DC/DC变换器1302输出端连接前述第三防雷装置400。该第三防雷装置400可以对DC/DC变换器1302进行防雷保护。

作为一种可能的实现方式中，由于光伏组件上的电压较小、且发生雷击的可能性较低，为了降低光伏发电系统1300的防雷成本，参见图14，多个光伏组件1301可以共用一个第二防雷装置400。

作为一种可能的实现方式中，若DC/DC变换器1302输出端与带有中性线M的直流母线连接，且当任一光伏组件发生雷击或者进行雷击测试时，DC/DC变换器1302输出端的相线电压均为发生变化，为了保证DC/DC变换器1302的正常运行，参见图14，可以在正直流母线与中性线M之间连接一个第三防雷装置400，以及在负直流母线与中性线M之间连接一个第三防雷装置400。

应理解，本申请所提供的防雷装置，并不仅限于应用于光伏发电领域，还可以应用于风力发电、水利发电等领域。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的保护范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。