商都天润光伏电站汇流箱故障分析及解决方案

　　摘 要：光伏电站生产运行中汇流箱故障频发，其中汇流箱通信故障在故障类型中占比最大，减少汇流箱通信故障十分必要。以光伏电站汇流箱运行记录数据为依据，经实地调研并结合设备资料，分析得出汇流箱故障的主要原因是逆变器引入的高频干扰和雷击造成浪涌过电压干扰，并提出相应措施。措施实施后能有效降低该光伏电站汇流箱故障发生频率，对光伏电站减少设备故障频次有借鉴意义。

　　关键词：光伏电站汇流箱;通信故障分析;解决方案

　　0 引 言

　　光伏匯流箱作为电站的关键设备之一，实时采集和上传光伏组件的电压、电流等重要数据，起到承上启下的作用，为分析、判断光伏组件缺陷、故障提供可靠数据支持，对电站运行监控及各回路组件运行数据分析对比起到重要作用[1]。随着通信技术的逐步发展，智能化、数字化、无人化将成为光伏电站的发展方向。因此，汇流箱设备的稳定性与其通信的可靠性显得尤为重要。

　　1 汇流箱故障问题

　　根据某光伏电站的现场调查，选取该光伏电站2月份至6月份时间段为参考并对故障类型作出分类。通过调取运行记录，对光伏区280个汇流箱的运行情况进行汇总梳理，累计发生通信故障21次，支路熔断器熔断故障10次，防反二极管故障4次，断路器跳闸故障2次，汇流箱烧毁故障1次，共计38次，如表1所示。

　　调查方式：查看运行记录

　　根据汇流箱故障类型统计表显示，故障类型中通信故障占总故障的55.26%，明显高于其他几类故障，且280个汇流箱通信故障月均4.2次，因此通信故障是造成光伏电站汇流箱故障率高的主要因素，给运行维护工作带来诸多不便。

　　针对汇流箱通信故障频发问题，通过调查该光伏站现场280台汇流箱在2月至6月期间汇流箱故障数据统计分析如下，如表2所示。

　　根据表2，该光伏电场280台汇流箱通信模块烧毁故障月均1.8次，占通信总故障的42.86%，是造成通信系统故障次数偏高的主要原因。

　　2 汇流箱通信故障原因分析

　　针对前节的统计调查，通过查阅相关资料和现场调研，分析可能引起汇流箱通信模块发生故障因素有：电平幅值越限、逆变器运行时引入高频干扰、感应电动势干扰、雷电造成通信回路浪涌现象等，经逐一分析排查，结果如下。

　　2.1 电平幅值越限

　　RS485标准定义了基于单对平衡线的多点、双向(半双工)通信链路，具有相当高噪声抑制、传输速率、传输速率和宽共模范围的通信平台[2]。RS485信号总线传输时，由于总线分布电感、电容及电阻的存在，信号传输有一定的延时，电压与电流在传输过程中会产生一个与信号波方向相反的行波，称为反射波。

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