（中国能源建设集团浙江省电力设计院有限公司 浙江杭州 310012）
摘要：光伏电站直流绝缘阻抗不足时有发生，一般很难找到原因和解决办法。
关键词：光伏电站；直流绝缘阻抗
1、光伏电站基本情况介绍
某光伏电站位于浙江省西南部，光伏电站地形地貌为低丘缓坡改造的垦造地，该垦造地性质为水田，因此电站内有多个大小不一的水塘。浙江省属亚热带季风气候区，气候较湿润。
光伏电站选用的是500kW的集中式逆变器，每个1MW的光伏发电单元含2台500kW逆变器和1台1000kVA就地升压变压器。每台500kW逆变器接7台直流汇流箱，每台直流汇流箱的接14串光伏组串，光伏组件串中的组件数量为21块。光伏电站选用的是255Wp多晶硅单玻组件，正负极对地悬空。每块光伏组件的金属边框都可靠接地。
2、电站发生绝缘阻抗异常情况
光伏电站自投运开始就经常发生直流绝缘阻抗不足的故障，具体表现为：每天光伏逆变器开始工作时，经常会检测到直流系统绝缘阻抗不足，光伏并网逆变器发出直流绝缘阻抗低的报警且不并网运行发电，特别是潮湿天气检测到绝缘阻抗不足的逆变器数量很多，最多的时候全站70%以上的逆变器由于直流绝缘阻抗低而无法启动。
直流系统绝缘阻抗不足就代表直流系统易发生接地故障，易发生人身触电事故，特别是光伏发电站，直流系统覆盖了电站面积的90%以上，人员接触直流系统的概率极大。
3、逆变器的方阵绝缘阻抗检测规定及方法
为保障人身安全，人能接触到的电气系统要具有漏电保护功能。交流系统一般会安装漏电流保护装置监测漏电流；直流系统漏电流难以测量，一般会装对地绝缘监测装置，实时监测系统对地绝缘电阻。光伏并网逆变器作为一种将直流电逆变为交流电的集成型电气设备，交直流两侧都必须具有漏电保护功能以保证人身安全。
NB/T32004-2013《光伏发电并网逆变器技术规范》要求光伏发电并网逆变器具有方阵绝缘阻抗检测功能。要求与不接地的光伏方阵连接的逆变器应在系统启动前测量光伏方阵输入端与地之间的直流绝缘电阻。如果阻抗小于Umaxpv/30mA（Umaxpv是光伏方阵最大输出电压），则：
对带电气隔离的逆变器，应指示故障，但故障期间仍可进行其他动作和操作。在绝缘电阻满足上述要求时允许其停止报警。
对非隔离逆变器或虽有隔离但其漏电流不符合要求的逆变器，应指示故障，并限制其接入电网。此时允许其继续监测方阵的绝缘电阻，并在绝缘电阻满足上述要求时，允许停止报警也允许接入电网。
1）各电缆制造商在制造工艺方面有所差异，特别是在低价中标的大环境下，部分电缆绝缘层的厚度可能有所不足，导致电缆的整体绝缘水平处于较低水平，当大量的电缆并联运行时系统绝缘电阻就较小了。
2）经过计算可知，每台逆变器的直流侧电缆接头共有2380个，每一个电缆接头都是一个绝缘薄弱点，如此多的电缆接头在潮湿环境下会引起系统绝缘电阻降低。
3）本项目所有的电缆都采用直埋的敷设方式，而采用直埋敷设的电缆由于受环境变化、土地潮湿等因素影响较大，绝缘电阻值一般会比采用桥架、沟道等敷设方式的低。
4）集中式逆变器的工作原理导致在直流侧大量并联光伏组串，1台500kW的逆变器直流侧一般会接入100串左右的光伏组串，更大容量的逆变器接入的组串更多，这必然造成大量的电缆直接并联运行。
本人认为这个光伏电站频繁发生绝缘电阻低的故障是以上某几种原因综合作用的结果，而且不论是哪种原因，对于一个已经投运了的光伏电站来说都是无法轻易解决的，或者更换电缆、或者改变电缆敷设方式、或者是更换小容量逆变器都是一项较大的工程，需要不菲的资金投入。本项目故障的最终解决方案是逆变器厂调低了直流侧绝缘阻抗设定值，由30 kΩ改为20 kΩ。虽然解决了逆变器无法启动并网的问题，但是却付出了安全隐患的代价，增加了人员触电的风险。
结论
经过对当地多个地面光伏电站的调研发现，每个电站或多或少都存在由于直流绝缘阻抗低导致逆变器无法并网发电的问题，这个问题是值得重视和思考的。在光伏电站设备招标时应重视产品质量，避免一味地追求低价；在光伏电站设计阶段应充分考虑自然环境的影响，对于潮湿多雨地区选择集中式逆变器项目的建议直流电缆采用桥架敷设方式；有条件的也可选择小容量逆变器，避免单个母线接入过多直流电缆。
作者简介
王世英（1979.06.09），女，河南省郑州市人，单位：中国能源建设集团浙江省电力设计院有限公司，研究方向：新能源发电
论文作者:王世英
论文发表刊物:《电力设备》2017年第35期
论文发表时间:2018/5/2
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