光伏电站逆变器常见故障及处理技术分析

光伏电站逆变器常见故障及处理技术分析

白潮祖，陈兴龙

中广核新能源青海分公司 青海省  海西州格尔木市 816000

摘要：本文中笔者将光伏电站逆变器常见的故障总结为如下三种：过压以及欠压、接地故障、过流。对这三个常见故障原因及处理技术展开讨论，旨在提高光伏电站逆变器故障维修效率，延长逆变器使用寿命。

关键词：光伏电站逆变器；常见故障；处理技术

引言：

逆变器作为整个光伏电站的检测中心，上对直流组件，下对并网设备，基本所有的电站参数都可以通过逆变器检测出来。一般逆变器只要在并网状态，监控显示的功率曲线为正常的“山”行，证明该电站运行稳定，如果出现异常，则可以通过逆变器反馈的信息检查电站配套设备健康状况。基于上述，本文首先对立足工作实践，对光伏电站逆变器常见故障进行简单总结与分析，并重点分析各种故障原因的处理技术。

一、光伏电站逆变器常见故障解析

（一）逆变器过压以及欠压

该故障出现的原因包括：（1）光照条件变化：日照强度的波动、云层遮挡、季节性变化等因素都会导致光伏电池产生的直流电压波动，进而影响逆变器输出的交流电压稳定性。（2）外部干扰：来自电网的电压波动、谐波扰动以及频率偏差等干扰信号会传递到光伏逆变器中，造成其输出电压不稳定。
（3）逆变器故障：逆变器内部元件老化、故障引发的电压不稳定现象较为常见。例如，电容老化、电路板松动、冷却系统故障等都可能导致电压输出不稳定。

（二）光伏电站逆变器接地故障

天气原因，连续阴雨天，湿度过大，影响绝缘阻抗，另外，直流线缆破损，包括组件之间的线缆，组件至逆变器之间的线缆，特别是某些折弯的线缆，和没有穿管，露天铺设的线缆，在施工中线材被拖动时，存在被蹭破的风险。第三，光伏系统没有良好接地，组件压块与支架没有良好接触，以及部分直接线缆套管进水等，均会导致绝缘阻抗偏低。这是造成逆变器接地故障，报警的主要原因。

二、对上述故障的处理技术研究

（一）逆变器过压以及欠压的处理技术分析

逆变器过压以及欠压的处理技术与措施有：（1）定期维护检查：定期对光伏逆变器进行维护检查是确保其正常工作和长寿命的重要措施。及时更换老化元件，紧固松动部件，清理灰尘和杂物等可以预防逆变器故障，保持其输出电压的稳定性。（2）了解产品特性：使用光伏逆变器前，应仔细了解其产品特性，包括输入电压范围、输出功率范围、工作温度范围等。选择适合的逆变器产品可以有效降低电压不稳定问题的发生概率。（3）联网监测与控制：通过光伏发电系统的联网监测与控制功能，实时获取逆变器的运行状态和输出电压数据，及时发现并解决电压不稳定问题。此外，我们还可以使用如下修复方法进行尝试修复：（1）打开过压控制器。（2）检查电源电压是否有恒定或瞬态高压。（3）检查制定斩波器和电阻器的运行情况。（4）增加减速时间。（5）尽可能使用“滑行停止”功能。（6）安装带有制定斩波器和制动电阻器的变频器。（7）更换为再生驱动器。（8）检查电源和保险丝。（9）检查隔离器和接触器的运行情况。（10）检查输入是否过低。

（二）光伏电站逆变器接地故障处理技术分析

以接地报警为例，光伏逆变器相线接地报警通常是由于逆变器输出端的相线与地线之间存在电流泄漏或接地故障所引起的。处理方法可以分为以下几步（1）首先，确认报警是否真实存在。可以通过检查逆变器的显示屏或监控系统，查看是否有相线接地的报警信息。（2）如果确认报警是真实存在的，需要及时断开光伏逆变器的电源，确保安全。（3）接下来，需要检查光伏逆变器的输出端是否存在接地故障。可以使用万用表或接地电阻测试仪等工具，测量逆变器输出端的相线与地线之间的电阻值，判断是否存在异常。（4）如果发现接地故障，需要及时修复或更换故障部件，确保逆变器的正常运行。（5）最后，重新启动光伏逆变器，观察是否还存在相线接地报警。如果问题得到解决，则处理完成；如果问题仍然存在，可能需要寻求专业人士的帮助进行进一步排查和修复。光伏逆变器相线接地报警是光伏发电系统中常见的故障之一。及时处理相线接地报警可以保证光伏发电系统的正常运行，避免电气安全事故的发生。此外，定期进行光伏逆变器的维护和检修，加强对系统的监控和管理，也是预防相线接地报警的重要措施。

（三）光伏电站逆变器过流处理技术分析

逆变器过流保护是一种保护措施，用于保护逆变器免受过大的电流负载或短路等问题的影响，光伏电站逆变器过流处理技术大致如下：（1）切断电源：首先，确保逆变器的电源已经完全切断，避免电击风险。（2）检查故障原因：根据逆变器的显示屏或者报警灯，确定过流保护是由何种原因所引起的。可能的原因包括：电源过载、逆变器内部部件短路或损坏等。（3）排查电源过载：如果逆变器过流保护是由于电源过载引起的，可以通过减少负载或者增加电源容量来解决问题。确保负载不超过逆变器的额定功率，同时保证电源的输出电流符合逆变器的要求。（4）检查部件故障：如果逆变器内部部件损坏或短路，可能需要更换或修复故障部件。检查逆变器的驱动电路是否正常工作。如果驱动电路出现故障，会影响逆变器的正常工作，导致过流报警。需要检查驱动电路的电源、驱动芯片等是否正常。这需要寻找专业的维修服务或者联系逆变器厂商进行维修。（5）清洁和保养：定期清洁逆变器，确保其散热良好，并定期检查部件的连接和紧固情况，避免松动或者腐蚀导致故障。此处要特别注意，逆变器的修理涉及到高电压和电流，所以如果不具备相关经验和技能，建议找专业人士进行维修，以确保安全和有效解决故障。同时，在使用过程中要注意避免超载或过负载的情况发生，以增加逆变器的使用寿命。

结束语：

综上所述，上文中主要讨论了逆变器常见的三个故障。在日常使用过程中，要准确分析故障原因，并进行维修处理。除了这三种故障，光伏电站逆变器日常运行中可能还会遇到其他问题，笔者建议具体问题具体分析，遇到实在无法解决的故障，及时向厂家及专业人士求助，节省人力物力无故损耗，尽早解决故障。

参考文献：

[1]朱冲,陈超,杨帆,等.一种光伏电站逆变器故障诊断系统及方法.CN202211625114.6[2024-01-31].

[2]蔡福禄,陈俊宇,杨怀明.光伏电站逆变器常见故障,处理及原因分析[J].云南水力发电,2023,39(6):159-162.

[3]李岩.关于中卫恒基伟业光伏电站AGC系统改造策略解析[J].电力工程技术创新,2022,3(4):1-3.DOI:10.12346/peti.v3i4.6412.

[4]吴文宝熊敏张洁琼.光伏逆变器温度异常预警分析及其应用[J].江西电力,2022,46(8):27-29.

[5]黄鹏程王瑛.一起220 kV光伏电站光伏箱变故障分析和处理[J].上海节能,2022(11):1467-1472.DOI:10.13770/j.cnki.issn2095-705x.2022.11.016.

[6]李琦.分布式光伏电站区域智能系统设计及故障分析[J].自动化仪表,2023,44(5):99-101.