光伏系統發電量低之接地不當

2017-10-24 12:25:10 深圳古瑞瓦特新能源股份有限公司　點擊量：評論 (0)

光伏系統安裝之后，用戶最關心就是發電量，因為它直接關系到用戶的投資回報，影響發電量的因素很多，組件，逆變器，電纜的質量，安裝朝向方位角，傾斜角度，灰塵，陰影遮擋，組件和逆變器配比系統方案，線路設計

光伏系統安裝之后，用戶最關心就是發電量，因為它直接關系到用戶的投資回報，影響發電量的因素很多，組件，逆變器，電纜的質量，安裝朝向方位角，傾斜角度，灰塵，陰影遮擋，組件和逆變器配比系統方案，線路設計，施工，電網電壓等等各種因素都有可能，本系列文章將根據實際案例一一探討各種因素。本文主要討論接地不當對發電量的影響。

1、案例現場

福建泉州一個客戶，安裝一個30kW電站，發電量和同等裝機容量的電站對比偏低，主要原因是經常被雷擊壞，維修要花較長時間。還有經常無故重啟現象，逆變器顯示電壓和實際電壓有時間不一致，筆者便去現場考察。

從逆變器電量記錄上看，7-9月份平均每天發電約100度，相同的地方約120度左右，要稍低一點，最高的一天有200度，組件沒有陰影遮擋，表面干凈無灰塵，組件顏色一致，沒有色差，逆變器沒有漏電流報警，電網電壓報警等信息，組件是使用多晶270W，數量是120塊，逆變器是使用深圳古瑞瓦特Growatt30000TL3-S，采用20塊串聯，6路并網的方式，直流電纜采用光伏專用4mm專用電纜，交流電纜采用型號BVR線徑為10mm的銅電纜，交流開關采用500V63A，組件安裝方位角朝南，傾斜角度為18度，電氣系統方案和線路設計及支架均符合要求。

經分析，發電量低的主要原因是逆變器被雷擊壞過一次，前后共有3天時間沒發電，還有幾天逆變器無故障停機一段時間，也影響發電。經過現場考察，找到了事件的主要原因：

逆變器的地線沒有和大地相連接。

2、理論分析

電氣設備的某個部分與大地之間作良好的電氣聯接稱為接地。與大地土壤直接接觸的金屬導體或金屬導體組稱為接地體；聯接電氣設備應接地部分與接地體的金屬導體稱為接地線；接地體和接地線統稱為接地裝置。電氣設備接地的目的主要是保護人身和設備的安全，所有電氣設備應按規定進行可靠接地。

在光伏系統中，系統接地的作用非常大：

（1）防雷接地，將雷電導人大地，防止雷電流使人身受到電擊或財產受到破壞。由于光伏發電系統的主要部分都安裝在露天狀態下，且分布的面積較大，因此存在著受直接和間接雷擊的危害。同時，光伏發電系統與相關電氣設備及建筑物有著直接的連接，因此對光伏系統的雷擊還會涉及相關的設備和建筑物及用電負載等。為了避免雷擊對光伏發電系統的損害，就需要設置防雷與接地系統進行防護。

太陽能光伏發電系統的防雷措施和設計要求

太陽能光伏發電系統或發電站建設地址的選擇，要盡量避免放置在容易遭受雷擊的位置和場合。盡量避免避雷針的投影落在太陽電池方陣組件上。根據現場狀況，可采用避雷針、避雷帶和避雷網等不同防護措施對直擊雷進行防護，減小雷擊概率，并應盡量采用多根均勻布置的引下線將雷擊電流引入地下。多根引下線的分流作用可降低引下線的引線壓降，減少側擊的危險，并使引下線泄流產生的磁場強度減小。為防止雷電感應，要將整個光伏發電系統的所有金屬物，包括電池組件外框、設備、機箱／機柜外殼、金屬線管等與聯合接地體等電位連接，并且做到各自獨立接地。在系統回路上逐級加裝防雷器件，實行多級保護，使雷擊或開關浪涌電流經過多級防雷器件泄流。一般在光伏發電系統直流線路部分采用直流電源避雷器，在逆變后的交流線路部分使用交流電源避雷器。

（2）安全接地，防止用電設備由于絕緣老化、損壞引起觸電、火災等事故。光伏電站設備壽命是25年，而且放在戶外，容易受到外界影響，設備接地后，就可以減少事故的發生。

（3）逆變器參考電位，理想的參考地可以為系統（設備）中的任何信號提供公共的參考電位，大地可以認為是一個電阻非常低、電容量非常大的物體，擁有吸收無限電荷的能力，而且在吸收大量電荷后仍能保持電位不變，常被作為電氣系統中的參考地來使用。電網側的電壓也是把大地做為零電位。以大地為零電位，逆變器的交流電壓和直流電壓可以檢測得更準確，更穩定，檢測組件對地的漏電流也需要把地作為一個參考點。

（4）防電磁干擾的屏蔽接地，逆變器是把直流電轉為交流電的設備，里面有電力電子變換，頻率一般為5-20KHz，因此會產生交變電場，所以也會產生電磁輻射。外界的電磁干擾也會對逆變器運行造成影響，將電氣干擾源引入大地，抑制外來電磁干擾對逆變器的影響，也可減少逆變器產生的干擾影響其它電子設備。

（5）防組件出現PID，PID效應（PotentialInducedDegradation）全稱為電勢誘導衰減。PID直接危害就是大量電荷聚集在電池片表面，使電池表面的鈍化，PID效應的危害使得電池組件的功率急劇衰減。使得電池組件的填充因子(FF)、開路電壓、短路電流減少。減少太陽能電站的輸出功率，減少發電量，減少太陽能發電站的電站收益。接地系統可以延緩組件的衰減過程。