小固以從南走到北，從白走到黑的項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，很負(fù)責(zé)任地告訴大家，電網(wǎng)電壓超限（Vac Failure）這個(gè)困擾了全世界光伏人民10多年的問(wèn)題，在電網(wǎng)規(guī)模持續(xù)壯大，電壓等級(jí)不斷升級(jí)的今天，在9012的今天，仍然盤踞在光伏電站穩(wěn)定運(yùn)行之路上！

小固本文，將通過(guò)分析電壓超限的原因、對(duì)應(yīng)解決方案、實(shí)際案例分析，力求助你徹底解決電網(wǎng)電壓超限問(wèn)題。

電壓超限產(chǎn)生的原因

那么，是什么原因，讓這個(gè)問(wèn)題成為“噬元獸”般的存在？

3月7日 攝于蘇州 通安

在光伏應(yīng)用領(lǐng)域，根據(jù)安規(guī)要求，并網(wǎng)逆變器必須要在規(guī)定的電網(wǎng)電壓范圍內(nèi)工作，并能實(shí)時(shí)檢測(cè)且與電網(wǎng)電壓同步，若該電壓值超出安規(guī)要求范圍，逆變器必須跳脫，以停止工作，來(lái)確保設(shè)備和操作人員安全。（中國(guó)安規(guī)電壓范圍—187V~242V）

也就是說(shuō)，逆變器是被動(dòng)跳脫，意圖是實(shí)施保護(hù)。是什么原因讓逆變器感覺(jué)到了危險(xiǎn)？

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，不外乎以下三個(gè)原因：

網(wǎng)點(diǎn)電壓本身偏高；

電網(wǎng)電壓正常，交流側(cè)電壓過(guò)高；

逆變器故障。

下文將逐一探討對(duì)應(yīng)解決方案。

網(wǎng)點(diǎn)電壓本身偏高

電網(wǎng)處于待升級(jí)階段，并網(wǎng)點(diǎn)電壓本身偏高。比如農(nóng)村弱電網(wǎng)電壓、頻率不穩(wěn)定、多個(gè)分布式光伏系統(tǒng)同時(shí)并入電網(wǎng)，導(dǎo)致多機(jī)并聯(lián)進(jìn)而引起的諧振、電壓抬升，以及更加復(fù)雜的負(fù)載情況。關(guān)于“諧振”你可以查看小固這篇文章《當(dāng)光伏扶貧遇上農(nóng)村弱電網(wǎng)》。

又或者變壓器距離并網(wǎng)點(diǎn)較遠(yuǎn)，也會(huì)出現(xiàn)并網(wǎng)點(diǎn)電壓偏高的情況，導(dǎo)致逆變器報(bào)電網(wǎng)電壓過(guò)高而脫網(wǎng)。在逆變器具備“過(guò)壓降載”功能后，不再繼續(xù)報(bào)Vac，但是有可能出現(xiàn)重連的情況。

或表現(xiàn)為：電站一直運(yùn)營(yíng)良好，某天突然不發(fā)電了，電站路線正常。原來(lái)是由于同村新增了多個(gè)電站，導(dǎo)致并網(wǎng)點(diǎn)電壓抬高，逆變器也會(huì)報(bào)電壓超限。

解決方案：希望能夠由電網(wǎng)公司拓寬傳輸線路，提升變壓器容量。降低變壓器檔位。

網(wǎng)點(diǎn)電壓本身偏高，是光伏應(yīng)用中遇到Vac問(wèn)題最本質(zhì)的原因。

交流側(cè)電壓過(guò)高

根據(jù)公式U=I*R，I抬升，壓降△U迅速抬升，導(dǎo)致U迅速升高。當(dāng)電壓U超過(guò)安規(guī)電壓范圍時(shí)，逆變器停止并網(wǎng)并產(chǎn)生報(bào)錯(cuò)。即“高功率輸出->大電流輸出->高的電壓抬升”。

U=I*R ——>U↑=I↑ * R↑

而電阻R值與線材長(zhǎng)度和線材材質(zhì)有關(guān)。

另外，逆變器至電網(wǎng)并網(wǎng)點(diǎn)之間的線纜過(guò)細(xì)、過(guò)長(zhǎng)或者存在纏繞，都有可能導(dǎo)致逆變器報(bào)電網(wǎng)電壓超限，需檢查線路接線情況。

先檢查配電箱、機(jī)器電壓、逆變器顯示電壓是否一致；

不一致則再檢查接線（虛接等）；

檢查零線對(duì)地是否帶電（電網(wǎng)帶電情況）。

解決方案

為光伏電站選擇合適線徑的電纜，減少線損；（傳送門：如何為光伏電站選擇合適的電纜）

檢查逆變器到并網(wǎng)點(diǎn)之間的線纜接線情況；

另外確認(rèn)線路是否存在過(guò)長(zhǎng)或者纏繞，以縮短逆變器到并網(wǎng)點(diǎn)的距離，減少線損；如：

1.項(xiàng)目中只有一臺(tái)逆變器，盡量避免逆變器到并網(wǎng)點(diǎn)的距離大于80m。

2.項(xiàng)目中有多臺(tái)機(jī)器時(shí)，可以逆變器交流匯流后，選擇線徑較大的線纜。

§ 臨時(shí)方案—跟逆變器廠家溝通，并得到電網(wǎng)公司許可后，修改逆變器默認(rèn)的安規(guī)電壓范圍。

案例分析

案例一 常規(guī)故障

山東地區(qū)一臺(tái)10kW逆變器報(bào)電網(wǎng)電壓超限故障

處理結(jié)果：現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)逆變器側(cè)沒(méi)有接地，實(shí)測(cè)零地電壓為5.8~9.0V，把配電箱里的接地排進(jìn)行接地處理，測(cè)得零地電壓維持在0.001V，機(jī)器重啟正常。

案例二 電線桿上安刀閘

河北多地出現(xiàn)一個(gè)有趣的問(wèn)題，供電局在并網(wǎng)點(diǎn)末端（戶外電線桿上）加裝了刀閘，風(fēng)吹日曬年久失修，同樣導(dǎo)致逆變器報(bào)vac.

小固走訪發(fā)現(xiàn)其中一戶20K 機(jī)器報(bào)電壓超限是機(jī)器交流端地線沒(méi)有單獨(dú)制作，零地12V電壓短接后機(jī)器正常工作。其余幾戶是配電箱電器燒毀或電表欠費(fèi)出現(xiàn)的電網(wǎng)斷電現(xiàn)象，更換或交費(fèi)后正常工作。

逆變器故障

這種情況雖然少見(jiàn)，若經(jīng)過(guò)排查上述問(wèn)題未果，則應(yīng)考慮逆變器故障。及時(shí)聯(lián)系售后。

廣東茂名一臺(tái)10kW機(jī)器報(bào)電網(wǎng)電壓超限

處理結(jié)果：機(jī)器顯示的電網(wǎng)電壓跟實(shí)測(cè)不符，判斷控制板損壞，現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行更換。

另外，電網(wǎng)零線帶電，還會(huì)引起逆變器采樣不準(zhǔn)，報(bào)各種各樣的故障（電壓超限等）。

結(jié)語(yǔ)

針對(duì)電網(wǎng)電壓超限，電網(wǎng)改造可能是重點(diǎn)；逆變器到并網(wǎng)點(diǎn)傳輸線路加粗是不錯(cuò)的方案；根據(jù)電網(wǎng)電壓情況適當(dāng)調(diào)整逆變器的輸出電壓范圍是最后手段。