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光伏電站絕緣阻抗異常排查方法

2023年11月22日 10:18:35人氣:1770來(lái)源:安科瑞電氣股份有限公司

  摘要:近年來(lái),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(wàn)戶(hù)。然而,光伏發(fā)電設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中仍然存在隱患。及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決常見(jiàn)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(yáng)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(yáng)光將太陽(yáng)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(guò)程中的污染,降低了能耗。依靠政策支持,光伏發(fā)電在中國(guó)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(méi)有旋轉(zhuǎn)機(jī)械,光伏發(fā)電設(shè)備故障率低,無(wú)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(wèn)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(guò)多串并聯(lián)后,連接到逆變器的DC輸入端,通過(guò)逆變器轉(zhuǎn)換成交流電,然后通過(guò)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(zhǎng),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(jiàn),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(wèn)題更加明顯。
 
  2光伏場(chǎng)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(guò)程中工作點(diǎn)多。太陽(yáng)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(chǎng)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(guò)程中,電纜放線不使用滑輪,而是拖動(dòng)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(guò)程中被擠壓和損壞。上述主要原因是光伏場(chǎng)區(qū)發(fā)生故障。光伏地區(qū)的主要故障。
 
  無(wú)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(jiàn)的故障。如果故障較輕,會(huì)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(wú)法自動(dòng)并網(wǎng),嚴(yán)重時(shí)會(huì)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(chǎng)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(cè)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(cè)到正極或負(fù)極絕緣異常,故障報(bào)警信號(hào)可以通過(guò)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(tái)監(jiān)控計(jì)算機(jī)。但是逆變器無(wú)法判斷具體的故障點(diǎn),也無(wú)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(chǔ)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(cè)模塊,否則會(huì)因?yàn)橄嗷ジ蓴_而誤報(bào),使系統(tǒng)無(wú)法運(yùn)行。在這個(gè)例子中,系統(tǒng)使用主控模塊來(lái)控制絕緣監(jiān)測(cè)器的工作,并采用分時(shí)控制策略來(lái)確保只有一個(gè)絕緣監(jiān)測(cè)器同時(shí)工作。在保證儲(chǔ)能系統(tǒng)能夠隨時(shí)進(jìn)行絕緣監(jiān)測(cè)的同時(shí),絕緣監(jiān)測(cè)器不會(huì)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(jiǎn)介
 
  AIM-D100-ESDC絕緣監(jiān)測(cè)儀主要用于在線監(jiān)測(cè)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(hào)。產(chǎn)品可測(cè)100-1500VDC系統(tǒng)可用于儲(chǔ)能DC系統(tǒng)、電動(dòng)汽車(chē)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(cè)。
 
  5結(jié)語(yǔ)
 
  光伏發(fā)電系統(tǒng)布線復(fù)雜,支路多,距離長(zhǎng)。嚙齒動(dòng)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(huì)對(duì)電纜絕緣層造成損壞,使光伏電纜的正極或負(fù)極對(duì)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(huì)導(dǎo)致逆變器停機(jī),無(wú)法正常工作,直接影響光伏電場(chǎng)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(cè)儀可以在線監(jiān)測(cè)DC系統(tǒng)的對(duì)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。
 
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