摘要：从下图可以看出，并网光伏系统主要由组件、逆变器、交直流配电设备、电网，以及监控系统等…几个部分组成。
在整个系统中，逆变器虽然只占系统成本的8%左右，除了把光伏组件的直流电转换成交流电以外，还可以实时记录、并客观地反应整个光伏系统的运行状况。同时，逆变器的各项参数都是系统设计的重要依据。
关键词：组串式；逆变器；故障；分析；对策
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一、组串式逆变器的特点
经过多年的发展，现在的组串型逆变器指的是能够直接与组串连接，用于室外挂式安装的单相或者三相输出逆变器，功率为几千瓦到几百千瓦。它形成了一些固定的特性：防护等级高，多为IP65、IP66，能够直接在室外安装；直流输入为光伏专用的MC4防水端子，能够直接与电池板相连，不需要经过直流汇流箱；输出电压范围宽，输出交流相电压多为220~800V之间，能够直接接入本地单相或者三相电网；MPPT路数通常为2个或者9个，MPPT控制更精细，效率高，设计灵活，能够适应各种不同应用场景如地面电站，山地，楼面等环境的需求。
二、组串式逆变器的故障分类
组串式逆变器对外反馈的常见故障可以归纳为21类：直流过压保护、直流欠压保护、PV极性反接保护、电网过压保护、电网欠压保护、频率异常保护、交流过流保护、并网电流不平衡保护、孤岛保护、模块过温保护、温度异常保护、电抗器过温保护、交流主接触器保护、风扇故障、漏电流保护、防雷器故障保护、直流熔断器故障保护、交流熔断器故障保护、模块故障(PDP保护)、控制电源异常保护、绝缘阻值低。
三、常见组串式逆变器的故障分析及解决方法
主要从故障现象、引发故障的可能原因，以及故障解决办法三方面进行分析和排查。
1、直流过压保护
保护条件：直流采样电压大于逆变器最大输入电压时逆变器保护。需手动恢复，不可自动恢复。
可能原因：
（1）实际配置电池板电压过高；
（2）逆变器直流电压采样电路损坏导致（实际电压正常）；
（3）逆变器后端双分裂变压器隔离效果较差，导致两台逆变器并网时 互相影响，其中一台逆变器并网时报直流过压。（此种故障现场比较常见）
处理措施：
（1）检查现场电池板配置，若配置数量过多应将多出的电池板解除。
（2）检查直流电压采样通道（直流电缆），若直流电压采样通道不通应及时更换。
（3）检查两台逆变器同时运行时直流电压有无爬升现象，若有爬升现象应对逆变器后端双分裂变压器进行加重隔离。
2、直流欠压保护
保护条件：逆变器运行过程中直流采样电压小于逆变器最小输入电压时逆变器保护。可自动恢复。
可能原因：
（1）逆变器采样电路损坏导致（实际电压正常）
（2）逆变器震荡导致
处理措施：该故障现场不常见，如遇到主要检查现场采样是否正常，若不正常更换采样电路板。
3、温度异常保护
保护条件：环境温度超过55℃逆变器降额运行，超过65℃时保护，可自动恢复。每天超过10次后不再自动恢复，需检查现场情况后手动恢。
可能原因：
（1）逆变器环境温度采样电路损坏导致；
（2）环境温度过高导致。
处理措施：
（1）检查温度采样电路板，若电路板损坏应及时更换。
（2）检查现场逆变器运行环境，应将逆变器装设在庇荫处。（有条件者可增设通风散热设备）
4、交流主接触器保护
保护条件：主接触器节点代表的状态与逆变器运行状态不一致。可自动恢复。每天超过10次后不再自动恢复，需检查现场情况后手动恢。
可能原因：
（1）继电器板节点检测通道损坏
（2）辅助接触器损坏
（3）主接触器损坏
（4）接触器控制电异常
处理措施：
（1）检查继电器板节点检测通道，若有问题应更换继电器板。
（2）检查辅助接触器各接点及线圈是否正常，若有问题应给予更换。
（3）检查主接触器各接点及线圈是否正常，若有问题应给予更换 。
（4）检查LVRT开关电源及供电情况，若LVRT开关电源及供电异常应检查供电电源及接线情况，直至消除故障。
5、漏电流保护
保护条件：漏电流值大于5A时保护，可自动恢复
可能原因：
（1）漏电流采样通道故障
（2）逆变器对地绝缘及接地问题
处理措施：
（1）检查漏电流采样通道包括漏电流传感器，若故障应更换漏电流采样通道或漏电流传感器。
（2）检查逆变器交、直流侧绝缘及接地情况，若绝缘偏低及有接地现象应立即查明并处理。
6. 电网异常
现象：
逆变器停机，并亮红灯；
显示屏报告电网电压过高/过低，电网频率过高/过低，电网缺失，并显示相应故障代码。
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可能原因：
（1） 农村或偏远地区等电网末端，电网很弱且不稳定；
（2）本地消纳不足及线路阻抗大，导致电压抬升；
（3）停电或交流配电，开关跳闸。
解决办法：
（1）尽量将逆变器靠近并网点；
（2）加粗输出电缆，或将铝线换成铜线，以降低线路阻抗；
（3）确认配电开关及漏保开关是否合上；
（4）实测逆变器输出电压是否正常，若不正常应检查直流电是否稳定，控制信号是否正确，开关器件是否运作正常。
四、逆变器防止发生故障的对策
1、使用过程中要避免灰尘、潮湿、异物（虫子、金属）进入以及进水等不符合正常操作事项，会造成报警保护动作，严重故障损坏设备。
2、检查负载是否在逆变器所输出的电压和电流及逆变电源的额定功率范围之内。若超负载运行会引起逆变器过热停机或烧毁逆变器，应将多余负载转移。
3、逆变器投运前检查直流侧各组串直流电压数值及极性。若直流侧组串电压高于组串电池板最高运行电压时，说明该组串电池板数量过多，应将多余电池板转移至电池板缺少组串；若直流侧组串电压低于组串电池板正常运行电压时，说明该组串电池板数量缺失，应给予补充，测各组串直流电压数值可测得各组串电池板极性。
4、经常清洗逆变内、外部灰尘及异物和污迹，同时还要拧紧直流输入终端的螺丝或MC4接头。
5、进行清洁保养时，必须关闭逆变器。
五、结语
逆变器作为整个光伏电站技术含量最高的设备，其本身的电力电子系统也非常复杂，逆变器不仅是光伏电站的心脏，同时还是光伏电站的“眼睛”、“鼻子”和“耳朵”，既要将光伏组件的直流电转换成交流电汇入电网，又要收集对外反馈自身故障和电站其他信息。对逆变器定期精准维护，故障及时处理，才能有力保障多发电少弃光。
参考文献:
参考T/CSIQ_8014.3—2018组串式光伏逆变器技术规范。
作者简介：晏杜宝，男江西高安人，本科，助理工程师，国家电投江西电力有限公司高新清洁能源分公司，从事水电新能源维护、检修、工程安装等工作。
论文作者:晏杜宝
论文发表刊物:《电力设备》2019年第21期
论文发表时间:2020/3/16
标签：逆变器论文; 电压论文; 故障论文; 接触器论文; 电池板论文; 电网论文; 光伏论文; 《电力设备》2019年第21期论文;