廣東水電二局股份有限公司 韓 祥

在光伏逆變器實際運行期間，極易引發(fā)各種不同的故障問題，其對于光伏系統(tǒng)整體安全穩(wěn)定的運行會帶來直接影響。所以，加強對光伏逆變器常見故障問題的有效檢測是極其有必要的，通過進一步確定故障問題，并采取針對性的有效解決措施，把故障帶來的不良影響降至最低，進而營造一個安全穩(wěn)固的系統(tǒng)運行環(huán)境。

1 排除光伏逆變器故障的基本原則

光伏逆變器不僅擁有交流、直流轉換的功能，而且還擁有較為強大的監(jiān)測故障功能、故障報警功能、維護故障功能等，其中還包含直流接地檢測、直流檢測、主動電壓調整、電網(wǎng)電壓檢測、自動停機和運行等功能。在故障發(fā)生期間，光伏逆變器會發(fā)出故障報警和不同的信息提示，特殊情況下還能夠脫網(wǎng)停機。部分光伏逆變器還預留了RS485或USB 接口，用戶還能夠借助有線接入來獲取相應的故障信息，同時對其實施針對性地故障排除。部分光伏逆變器還擁有Wi-Fi 無線傳輸功能，用戶可以在手機客戶端安裝相應的控制軟件，就能夠隨時掌握光伏逆變器的實際工作參數(shù)和運行狀態(tài)。

如若光伏逆變器出現(xiàn)脫網(wǎng)停機的情況，不可立刻開機，需要進一步查明其原因，并維修好以后才能夠開機。在對其實施檢修期間，需要嚴格根據(jù)光伏逆變器維護手冊中的實際規(guī)范化步驟來排除故障，沒有受過專業(yè)培訓的工作人員禁止對光伏逆變器進行操作。再次啟動開機時應該進一步確定接地線是否已連接可靠、機箱門是否鎖緊、無需使用的輸入輸出的端子上密封塞是否安裝好、直流輸入線與交流輸出線是否連接可靠。若發(fā)生事故的因素沒有排查清楚或出現(xiàn)不易排障的情況，需要將事故的詳細過程進行記錄，同時及時與光伏逆變器生產(chǎn)廠家溝通聯(lián)系來將故障進行有效解決[1]。

2 光伏逆變器的常見故障問題

2.1 光伏逆變器存在故障的特點

光伏逆變器在實際運行過程中經(jīng)常有故障問題出現(xiàn)，其不僅難以確保光伏系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，而且實際故障診斷的難度也相對較大，主要是因為故障信息所呈現(xiàn)的時間相對較短，應該使用在線診斷技術以及快速實時檢測技術，對故障信息進行有效收集，進而來將故障類型做進一步確定。與此同時，在數(shù)字電路實際運行過程中，大多數(shù)是結合輸入量的變化來進一步判定輸出量所產(chǎn)生的變化，但是逆變器電路通行的實際電流相對較大，所以也只能借助對電流輸出波形的有效分析，才能對故障的具體類型和精準位置進行判定。

特別是針對一些較為繁雜的結構電路而言，因為其包含的電子元件相對較為繁雜，所以需要對各個零部件實施逐個故障診斷，所以使得故障檢測過程中的時效性相對較差，無法有效對故障危害進行有效控制。通常情況下，可以把逆變器故障分成結構性故障和參數(shù)性故障兩種類型。其中結構性故障主要是因為開關元件損毀等因素導致的，而參數(shù)性故障主要是因為電感、電阻等元件性能退化所導致的。所以應該進一步判定具體故障問題，然后再使用針對性的解決措施將逆變器故障問題進行有效控制，進而確保能夠將光伏逆變器的實際功能有效發(fā)揮出來[2]。

2.2 絕緣阻抗低

光伏逆變器的一個較為常見的故障之一為絕緣阻抗低，其主要是由于電纜絕緣電阻和光伏組件自身電阻相對較低導致的。如果有此事故發(fā)生，那么極易導致整個光伏系統(tǒng)存在較大的安全隱患，電流很可能會通過設備的金屬外殼，嚴重影響設備的正常使用性能。為避免人體同時接觸大地和面板帶電部分，導致電擊的危險事故發(fā)生，在并網(wǎng)前應該借助光伏逆變器來進一步檢測絕緣電阻，如果絕緣電阻出現(xiàn)降低的情況，那么光伏逆變器就會自動開啟保護狀態(tài)，同時暫停工作[3]。

2.3 直流電壓過高

現(xiàn)階段伴隨著光伏系統(tǒng)規(guī)模的逐步壯大，在系統(tǒng)運行過程中會存在許多功率等級相對較大的電流。在此種高電壓的工作環(huán)境中，導致電力設備運行過程中存在的運轉風險也較為顯著。也就是說串聯(lián)的光伏組件數(shù)量較多，光伏逆變器所輸入的直流電壓值已遠大于其允許值的上限。為此，在使用逆變器元件期間，需進一步對其具體的運行溫度條件進行明確，如實際運行期間有溫度偏低的情況，那么就極易出現(xiàn)直流過壓保護故障的問題發(fā)生。

2.4 逆變器損壞、母線電壓低

使用一段時間的光伏逆變器，極易會造成設備內部出現(xiàn)老化等現(xiàn)象，進而導致光伏逆變器出現(xiàn)損壞現(xiàn)象，使其無法正常運轉[4]；由于光伏逆變器一般情況下在其運行期間處于極限發(fā)電的狀態(tài)，所以如果是早晨或晚間出現(xiàn)母線電壓低故障，那么不會有較大故障出現(xiàn)。可是如果母線電壓低出現(xiàn)在白天，就可采用故障排除法來進一步精準地定位故障發(fā)生的位置。

2.5 漏電流故障

光伏逆變器在實際運行過程中，漏電流故障作為其中一種較為常見的故障問題，即電流泄露。如果有此故障問題出現(xiàn)，會對逆變器本身的安全穩(wěn)固性和應用性能帶來大的不良影響，很難讓光伏系統(tǒng)正常運轉。所以應把漏電流故障當作一項日常檢測內容，加強對各線路的實際運行狀況的實時檢測。通常情況下可借助電流測試儀器來診斷故障，結合電路中電流的實際變化來對其進行有效分析，從而來進一步確定故障發(fā)生的實際位置。一般來說，此種漏電流故障通常是因為設備質量不過關、安裝不規(guī)范、安裝地點選擇錯誤等因素導致的。所以，相關工作人員如果發(fā)現(xiàn)故障時就應該立刻定位實際故障點，同時采用相應的絕緣措施[5]。

3 光伏逆變器常見故障的有效處理措施

為確保能夠更加科學、及時地將光伏逆變器存在的故障進行有效診斷，應該采用科學合理的光伏逆變器故障診斷技術手段，精準地將故障部位進行有效判定，促使故障處理措施能夠更具針對性。采用故障診斷技術，可以有效分析檢測逆變器的實際運行狀態(tài)，進而將故障發(fā)生部位和故障類型進一步推斷出來，促使故障處理效率得以顯著提升。

可以把故障診斷看成一類識別模式，加強對其運行狀態(tài)識別、信息收集、故障原因分析等方面內容的研究，同時還應該根據(jù)逆變器實際運行的具體情況科學選取相應的診斷技術，進而更加精準地排查出故障發(fā)生的原因和具體位置，促使光伏逆變器能夠一直保持在安全穩(wěn)固的運行狀態(tài)下。下面對光伏逆變器常見故障的有效診斷手段和處理措施做如下分析。

3.1 絕緣阻抗低故障的有效處理措施

如果相關工作人員發(fā)現(xiàn)光伏逆變器在實際運行過程中出現(xiàn)絕緣阻抗較低故障出現(xiàn)時，首先應該使用排除法進行檢修，應該進一步確定光伏逆變器存在的實際故障部位，然后再對其采取針對性的有效解決方案，促使光伏逆變器能夠保持良好的運行狀態(tài)，確保光伏逆變器的運行效率得以顯著提升。相關技術人員在實際檢測絕緣阻抗較低這一故障期間，應該把逆變器輸入端的組串都拔掉，然后再對其進行依次連接，進而隨時檢測逆變器的具體運行狀態(tài)，進一步確定絕緣阻抗功能在不同連接條件下其功能會發(fā)生怎樣的變化。

如果逆變器處于開機的情況下絕緣阻抗是失效的狀態(tài)，那么代表此組串有故障問題存在。當進一步確定具體故障問題組串之后，再查看接頭有無水浸短接支架與燒熔短接支架等情況，如果有此類問題，那么極易出現(xiàn)光伏逆變器的故障，進而使逆變器的使用性能大大降低。與此同時，相關工作人員還需要進一步詳細檢測元件自身有無故障問題出現(xiàn)，特別是要重點檢查原件邊緣處有無被燒毀而導致接地或元件漏電等情況的發(fā)生。

3.2 直流電壓過高的有效處理措施

在現(xiàn)今光伏系統(tǒng)功率等級逐步增加的背景下，系統(tǒng)所使用的組件的實際功率都相對較高，為實現(xiàn)組件實際運行需求，就應該對系統(tǒng)內部的輸出電流和輸出電壓做進一步提升。如果多個系統(tǒng)設備有較大的電流通過，那么將導致溫度出現(xiàn)大幅度的變化，進而導致逆變器在運行過程中極易因溫度的影響導致故障問題的出現(xiàn)。為此，在實際故障處理過程中，相關技術人員應該對系統(tǒng)溫度系數(shù)充分考慮清楚，有效管控光伏系統(tǒng)運行過程中的運行溫度，防止電壓持續(xù)升高導致逆變器實際運行環(huán)境的安全穩(wěn)固性大大降低，促使設備故障發(fā)生幾率大大提升。

為此，相關設計人員在設計光伏逆變器期間，需要將溫度因素考慮在其范圍之中，同時提前制定好相應的有效應對保護方案?？茖W合理地對斷路器的具體位置進行有效設定，進一步將過壓引起的設備損壞現(xiàn)象大大降低。除此之外，在實際使用逆變器的過程中，相關工作人員還需要隨時監(jiān)控實際溫度情況，同時制定有效的調整措施。

3.3 逆變器開機沒有響應的有效處理措施

相關工作人員如果發(fā)現(xiàn)逆變器開機沒有響應，首先需要考慮是否是直流線路的連接出現(xiàn)了故障，有沒有接反直流線路，并對其進行進一步檢查。一般來講，光伏系統(tǒng)中所使用的直流接頭通常情況下都擁有放電效果，可是壓線端子卻無此功能，因此，如果接反直流線路接頭，那么就會導致逆變器無法正常使用，出現(xiàn)開機無響應的故障。所以相關工作人員應該結合說明書規(guī)則正確連接正負極。除此之外，還應該設置短路保護裝置于逆變器內部，盡量降低接反接頭導致的故障問題，進而保證直流接頭能夠正常啟動運行。

3.4 母線電壓低的有效處理措施

光伏逆變器中另外一個較為常見的故障問題之一為母線電壓低，針對此種故障，相關工作人員可以使用排除法對故障部位實施逐一排查，確定故障部位以后，再使用針對性的解決方案進行有效處理。可以把短接支架、組件本身、直流接頭等作為檢測的重點，逐一對故障部位準確的定位。通常情況下，母線電壓低故障一般都是在白天出現(xiàn)，相關工作人員必須精準地將可能有故障存在的部位實施細致化檢測，進而才可以將光伏逆變器的實際運行風險大大降低。

3.5 漏電流故障的有效處理措施

首先，應該對設備質量是否過關、安裝是否規(guī)范、安裝地點選擇是否正確等因素進行重點考量，進一步將故障點進行明確。確保電流能夠有序在系統(tǒng)內流動，如果是直流接頭有質量問題存在，那么相關工作人員需要積極更換接頭部位，防止有電流泄露等問題的出現(xiàn)，然后再追蹤評價直流接頭的實際運行效果，方便能夠及時發(fā)現(xiàn)并有效解決運行故障。與此同時，相關工作人員還應該把質量低的組件及時更換掉，如果長期使用質量較低的組件，一方面極易出現(xiàn)漏電事故，促使系統(tǒng)無法安全穩(wěn)固的運行。另一方面，還會嚴重威脅組件所在的電路，難以確保整體運行的安全可靠性。

其次，在檢測故障的過程中，還應該使用針對性的有效應對方案，進一步使組件本身質量得以有效提升，促使其能夠在電路中得到有效應用；最后，為避免安裝地點不正確導致的逆變器故障問題，在實際安裝前期應該科學合理的設計安裝位置，根據(jù)施工現(xiàn)場的實際情況科學設計尺寸、高度等參數(shù)。當有質量較低或設備漏電等問題出現(xiàn)時，可借助灑粉的方式來進一步確定故障點，進而將相應的故障問題進行處理妥當。

4 結語

在光伏發(fā)電過程中，良好的光伏逆變器可以促使光伏系統(tǒng)安全平穩(wěn)地運行。相反，如果光伏逆變器經(jīng)常有故障問題出現(xiàn)，那么必然會對正常發(fā)電帶來嚴重影響。所以，相關工作人員需要進一步提升對光伏逆變器故障檢測的整體重視度，同時采取相應的優(yōu)化處理措施，為實現(xiàn)光伏系統(tǒng)的安全穩(wěn)固運行奠定基礎。