张宝庆
(吉林吉电新能源有限公司 130000)
摘要：本文研究了光伏电站的故障研究现状，并提出了相应地故障检测技术与相应的控制方法进行结合。就低电压穿越电压检测技术与并网点电压准确锁相技术展开研究，从而实现光伏电站的孤岛检测，适应现阶段光伏电站故障检测工作的要求。
关键词：光伏电站；故障检测；控制策略
前言
随着时代的发展，光伏电站技术不断得到优化及完善，但也暴露出了一系列的问题，比如线路老化问题、并网逆变器问题，不利于提高光伏电站的运维效率，难以提高光伏发电系统的运作效益。
一、光伏电站故障检测意义
在光伏电站运维过程中，需要做好关键设备的维护工作，比如做好大型并网逆变器的维护工作，积极做好故障检测，可以避免光伏电站出现停机问题、设备损坏问题，有利于提高光伏发电系统的运作效率。从而更有效的减少光伏电站的故障检测事故，减少电站运维成本。通过对故障产生的原因及位置，可以应用有效性的光伏电站维护方案，有利于提高光伏电站的可靠性、稳定性，实现了光伏发电的稳定性、规模化发展。
二、光伏电站故障检测诊断现状
光伏电站的构成设备诸多，这些设备包括光伏并网逆变器、直流汇流箱、光伏阵列、交流配电柜、升压变压器等。若光伏电站的设备出现问题，则不利于提高光伏电站的运维水平。光伏电站在运维过程中，常见的故障问题包括逆变器故障、交流输配电侧故障、直流输配电侧故障。其中逆变器的故障次数非常高。
在故障检测过程中，红外图像检测技术存在精度方面的问题，设备的维护费用比较多。电信号的检测技术也存在一定的局限性。时域反射法需要利用高频信号注入法，进行光伏阵列的故障检测，需要在系统停止工作的状况下进行检测，在线监测水平比较差。
三、光伏电站故障检测方法
在现阶段光伏电站故障检测过程中，需要进行红外图像检测技术、电信号检测技术、传感器检测技术的创新。进行新型电压、电流检测方法的应用，实现电压电流检测法的设计及优化，深入分析光伏阵列输出的性能原理。
新型检测方法的针对目标是并串型光伏阵列，这种方法对阴影敏感度低，比较适合进行大面积的应用。
在故障检测过程中，需要做好传感器的布置，检测并联支路的输出电压，在并联支路上放置电流传感器，就电流的运作情况进行测量。需要分析环境与电池组件输出伏安特性的关系，通过对电流测量法、电压方法等的利用，找到电流输出异常的电池组件，要剔除周边环境的影响，进行时间追踪法的灵活性应用。随着工作时间的变化，电流、电压检测信号逐渐变化，需要灵活应用时间追踪法，进行数据采集分析频率的设定。需要分析光伏阵列分组数量与故障判断精度的关系。在分组过程中，小组内电池组件越少，其检测精度越高，所用电流传感器也越多，运维成本也高。需要与时俱进应用，新型光伏阵列故障在线检测方法，实现电压电流初筛方法与电池组件参数估算方法的结合。将故障组件定位在一定范围内，根据光伏组件的光照状况及温度状况，进行光伏组件性能参数状况的估算，进行故障组件的定位，进行故障光伏电池组件的精确性寻找，提高光伏阵列故障在线检测方法。
就并网点电压最大值的追踪。并网点电压周期涉及到最大值点，也存在特殊的点。在并网点电压过零点处可以进行并网点电压幅值的检测，通过对峰值算法的分析，减少并网点电压幅值的检测时间，方便实现电压穿越，进行最大值点追踪子模块与过零点追踪子模块的结合，就并网点电压的最大值及过零点进行检测，不断完善快速检测技术，针对电网电压谐波畸变技术，应用合理性的电站故障检测方法，并就其运作原理展开研究，具体情况如下图1.
图1：串联延时对消原理
针对光伏电站并网点电压的直流分流状况，需要应用新的直流分量消除方法，进行电压直流分量的快速滤除，实现三相锁相环的改进，就并网点电压基波分量幅值与相角情况展开分析，提高锁相环动态响应水平，减少低次谐波的影响，就并网点电压信息进行快速性的检测。针对光伏电站并网点电压中的谐波干扰问题、相角突变问题、三相不平衡问题、频率变化问题等，不断实现电压检测方法的优化，实现光伏电站低电压穿越的电压跌落快速检测方法的优化。
在大型光伏电站低电压穿越问题与孤岛检测问题的解决过程中，需要应用一种新型的无功功率扰动方法，实现功率扰动模块、孤岛检测模块等的结合，实现双二阶广义积分器锁相环的应用，就光伏电站输出无功电流的控制，做好输出无功功率的利用工作，实现功率扰动，满足低电压穿越运行的要求，做好孤岛快速检测工作。
四、结语
为了适应现阶段大型光伏电站的工作要求，需要实现光伏电站故障穿越技术与控制技术的优化，实现低电压穿越电压检测技术、光伏电站孤岛检测技术、三相逆变器锁相技术的结合，不断完善大型光伏电站故障检测及控制方案。
参考文献
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