摘要：近年來，光伏發(fā)電技術(shù)發(fā)展迅速，光伏扶貧電站和分布式光伏使光伏發(fā)電進(jìn)入千家萬戶。然而，光伏發(fā)電設(shè)備在運(yùn)行過程中仍然存在隱患。及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決常見的異常運(yùn)行故障，可以大大提高光伏發(fā)電設(shè)備的利用率，保證光伏發(fā)電設(shè)備的正常運(yùn)行，滿足收入要求。
關(guān)鍵字：光伏電站；絕緣阻抗異常；太陽能
概述
光伏發(fā)電是一個(gè)依靠電力和電子技術(shù)，利用太陽光將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的系統(tǒng)。光伏發(fā)電不需要使用化石燃料，減少了發(fā)電過程中的污染，降低了能耗。依靠政策支持，光伏發(fā)電在中國迅速普及。光伏發(fā)電不同于傳統(tǒng)的火電發(fā)電原理。由于沒有旋轉(zhuǎn)機(jī)械，光伏發(fā)電設(shè)備故障率低，無需實(shí)時(shí)監(jiān)控和維護(hù)，因此光伏發(fā)電系統(tǒng)也可以安裝在住宅屋頂，人們也可以享受發(fā)電紅利。隨著光伏安裝容量的不斷擴(kuò)大，光伏運(yùn)維維人才短缺的問題逐漸顯現(xiàn)，導(dǎo)致電源充分析。
1光伏發(fā)電系統(tǒng)
大型地面光伏電站由光伏組件、支架、逆變器、匯流箱、升壓變壓器等設(shè)備組成。光伏組件通過多串并聯(lián)后，連接到逆變器的DC輸入端，通過逆變器轉(zhuǎn)換成交流電，然后通過變壓器輸送到電網(wǎng)。然而，多個(gè)光伏組件串并聯(lián)后，形成一個(gè)光伏串。布線復(fù)雜，支路多，距離長，是光伏串的特點(diǎn)。DC接地故障的概率很高。故障在傳輸線路上比較常見，一般不容易發(fā)生在干燥的情況下。在雨天和潮濕的天氣里，問題更加明顯。
2光伏場區(qū)故障原因
由于大型光伏電站項(xiàng)目的特殊性，網(wǎng)絡(luò)電價(jià)受到并網(wǎng)時(shí)間的影響，造成工期緊張，任務(wù)繁重。與此同時(shí)，光伏電站占地面積大，施工過程中工作點(diǎn)多。太陽能發(fā)電站建設(shè)中多采用閑置荒地，山地作為組件安裝場所，具有施工難度大的特點(diǎn)。電纜溝回填時(shí)，由于部分區(qū)域難以取沙，施工方直接使用電纜溝附近的石頭進(jìn)行回填，導(dǎo)致電纜絕緣損壞，導(dǎo)致低壓電纜接地故障或斷線:施工過程中，電纜放線不使用滑輪，而是拖動電纜，地面的石頭容易劃傷低壓電纜。電纜埋在地下后，由于雨水侵入或土地沉降不均勻，導(dǎo)致低壓電纜接地故障或斷線:組件安裝工人是當(dāng)?shù)剞r(nóng)民，缺乏安裝經(jīng)驗(yàn)。安裝光伏組件時(shí)，組件電纜被擠壓在組件和光伏支架之間。隨著運(yùn)行時(shí)間的增加，組件電纜在制造過程中被擠壓和損壞。上述主要原因是光伏場區(qū)發(fā)生故障。光伏地區(qū)的主要故障。
無論采用集中逆變器還是組串逆變器，光伏電站的設(shè)備都是光伏組件，一個(gè)50MWp的光伏電站，如果采用275Wp規(guī)格的光伏組件，需要182900多個(gè)光伏組件。大量光伏組件和串聯(lián)抵押電纜的光伏組件已經(jīng)成為光伏發(fā)電系統(tǒng)中故障率高的設(shè)備。“絕緣阻抗異常”已經(jīng)成為光伏電站常見的故障。如果故障較輕，會導(dǎo)致帶有故障組件串聯(lián)支路的逆變器報(bào)警運(yùn)行，或者停機(jī)，無法自動并網(wǎng)，嚴(yán)重時(shí)會導(dǎo)致故障點(diǎn)放電，發(fā)生火災(zāi)或人身觸電事故。因此，
如今，市場上運(yùn)行的大多數(shù)光伏逆變器都具有DC側(cè)絕緣監(jiān)測功能。當(dāng)逆變器DC側(cè)系統(tǒng)出現(xiàn)接地故障時(shí)，逆變器可以檢測到正極或負(fù)極絕緣異常，故障報(bào)警信號可以通過光伏電站布置的通信系統(tǒng)發(fā)送到電站中央控制室的后臺監(jiān)控計(jì)算機(jī)。但是逆變器無法判斷具體的故障點(diǎn)，也無法及時(shí)進(jìn)行故障隔離，因此需要人工完成后續(xù)的故障點(diǎn)搜索。
3產(chǎn)品應(yīng)用
儲能系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定了系統(tǒng)中不能同時(shí)工作多個(gè)絕緣監(jiān)測模塊，否則會因?yàn)橄嗷ジ蓴_而誤報(bào)，使系統(tǒng)無法運(yùn)行。在這個(gè)例子中，系統(tǒng)使用主控模塊來控制絕緣監(jiān)測器的工作，并采用分時(shí)控制策略來確保只有一個(gè)絕緣監(jiān)測器同時(shí)工作。在保證儲能系統(tǒng)能夠隨時(shí)進(jìn)行絕緣監(jiān)測的同時(shí)，絕緣監(jiān)測器不會相互干擾，從而保證系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性和可靠性。
4產(chǎn)品簡介
AIM-D100-ESDC絕緣監(jiān)測儀主要用于在線監(jiān)測DC不接地系統(tǒng)的正負(fù)絕緣電阻。當(dāng)絕緣電阻低于設(shè)定值時(shí)，可以發(fā)出預(yù)警和報(bào)警信號。產(chǎn)品可測100-1500VDC系統(tǒng)可用于儲能DC系統(tǒng)、電動汽車充電裝置、UPS供電系統(tǒng)、光伏DC系統(tǒng)、DC電網(wǎng)等DC系統(tǒng)的絕緣監(jiān)測。
5結(jié)語
光伏發(fā)電系統(tǒng)布線復(fù)雜，支路多，距離長。嚙齒動物咬斷電纜、電纜自然老化、施工質(zhì)量或外力等因素不可避免地會對電纜絕緣層造成損壞，使光伏電纜的正極或負(fù)極對地間的絕緣電阻值降低到一定值，導(dǎo)致DC接地故障。DC接地會導(dǎo)致逆變器停機(jī)，無法正常工作，直接影響光伏電場的發(fā)電量和經(jīng)濟(jì)效益。因此，DC接地故障應(yīng)在發(fā)生后及時(shí)排除。
安科瑞AIM-D100-ESDC絕緣監(jiān)測儀可以在線監(jiān)測DC系統(tǒng)的對地阻抗，及時(shí)發(fā)現(xiàn)電池組阻抗下降，故障電池組可以根據(jù)小組策略判斷，方便維修人員處理。
