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編者按：光伏系統(tǒng)安裝之后，用戶最關(guān)心就是發(fā)電量，因?yàn)樗苯雨P(guān)系到用戶的投資回報(bào)，影響發(fā)電量的因素很多，組件，逆變器，電纜的質(zhì)量，安裝朝向方位角，傾斜角度，灰塵，陰影遮擋，組件和逆變器配比系統(tǒng)方案，線路設(shè)計(jì)，施工，電網(wǎng)電壓等。

本系列文章將根據(jù)實(shí)際案例一一探討各種因素。本文本文主要討論接地不當(dāng)對發(fā)電量的影響。

1案例現(xiàn)場

福建泉州的一個客戶，安裝一個30kW電站，發(fā)電量和同等裝機(jī)容量的電站對比偏低，主要原因是經(jīng)常被雷擊壞，維修要花較長時間。還有經(jīng)常無故重啟現(xiàn)象，逆變器顯示電壓和實(shí)際電壓有時間不一致。筆者便去現(xiàn)場考察。

從逆變器電量記錄上看，7-9月份平均每天發(fā)電約100度，相同的地方約120度左右，要稍低一點(diǎn)，最高的一天有200度。組件沒有陰影遮擋，表面干凈無灰塵，組件顏色一致，沒有色差，逆變器沒有漏電流報(bào)警，電網(wǎng)電壓報(bào)警等信息。

組件使用多晶270W，數(shù)量是120塊，逆變器使用深圳古瑞瓦特Growatt 30000TL3-S，采用20塊串聯(lián)，6路并網(wǎng)的方式，直流電纜采用光伏專用4mm專用電纜，交流電纜采用型號BVR線徑為10mm的銅電纜，交流開關(guān)采用500V63A，組件安裝方位角朝南，傾斜角度為18度，電氣系統(tǒng)方案和線路設(shè)計(jì)及支架均符合要求。

經(jīng)分析，發(fā)電量低的主要原因是逆變器被雷擊壞過一次，前后共有3天時間沒發(fā)電，還有幾天逆變器無故障停機(jī)一段時間，也影響發(fā)電。經(jīng)過現(xiàn)場考察，找到了事件的主要原因：逆變器的地線沒有和大地相連接。

2理論分析

電氣設(shè)備的某個部分與大地之間作良好的電氣聯(lián)接稱為接地。與大地土壤直接接觸的金屬導(dǎo)體或金屬導(dǎo)體組稱為接地體;聯(lián)接電氣設(shè)備應(yīng)接地部分與接地體的金屬導(dǎo)體稱為接地線;接地體和接地線統(tǒng)稱為接地裝置。電氣設(shè)備接地的目的主要是保護(hù)人身和設(shè)備的安全，所有電氣設(shè)備應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行可靠接地。

在光伏系統(tǒng)中，系統(tǒng)接地的作用非常大：

▌(1)防雷接地，將雷電導(dǎo)人大地，防止雷電流使人身受到電擊或財(cái)產(chǎn)受到破壞。由于光伏發(fā)電系統(tǒng)的主要部分都安裝在露天狀態(tài)下，且分布的面積較大，因此存在著受直接和間接雷擊的危害。同時，光伏發(fā)電系統(tǒng)與相關(guān)電氣設(shè)備及建筑物有著直接的連接，因此對光伏系統(tǒng)的雷擊還會涉及相關(guān)的設(shè)備和建筑物及用電負(fù)載等。為了避免雷擊對光伏發(fā)電系統(tǒng)的損害，就需要設(shè)置防雷與接地系統(tǒng)進(jìn)行防護(hù)。

太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的防雷措施和設(shè)計(jì)要求：

太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)或發(fā)電站建設(shè)地址的選擇，要盡量避免放置在容易遭受雷擊的位置和場合。盡量避免避雷針的投影落在太陽電池方陣組件上。根據(jù)現(xiàn)場狀況，可采用避雷針、避雷帶和避雷網(wǎng)等不同防護(hù)措施對直擊雷進(jìn)行防護(hù)，減小雷擊概率，并應(yīng)盡量采用多根均勻布置的引下線將雷擊電流引入地下。多根引下線的分流作用可降低引下線的引線壓降，減少側(cè)擊的危險(xiǎn)，并使引下線泄流產(chǎn)生的磁場強(qiáng)度減小。

為防止雷電感應(yīng)，要將整個光伏發(fā)電系統(tǒng)的所有金屬物，包括電池組件外框、設(shè)備、機(jī)箱/機(jī)柜外殼、金屬線管等與聯(lián)合接地體等電位連接，并且做到各自獨(dú)立接地。在系統(tǒng)回路上逐級加裝防雷器件，實(shí)行多級保護(hù)，使雷擊或開關(guān)浪涌電流經(jīng)過多級防雷器件泄流。一般在光伏發(fā)電系統(tǒng)直流線路部分采用直流電源避雷器，在逆變后的交流線路部分使用交流電源避雷器。

▌(2)安全接地，防止用電設(shè)備由于絕緣老化、損壞引起觸電、火災(zāi)等事故。光伏電站設(shè)備壽命是25年，而且放在戶外，容易受到外界影響，設(shè)備接地后，就可以減少事故的發(fā)生。

▌(3)逆變器參考電位，理想的參考地可以為系統(tǒng)(設(shè)備)中的任何信號提供公共的參考電位，大地可以認(rèn)為是一個電阻非常低、電容量非常大的物體，擁有吸收無限電荷的能力，而且在吸收大量電荷后仍能保持電位不變，常被作為電氣系統(tǒng)中的參考地來使用。電網(wǎng)側(cè)的電壓也是把大地做為零電位。以大地為零電位，逆變器的交流電壓和直流電壓可以檢測得更準(zhǔn)確，更穩(wěn)定，檢測組件對地的漏電流也需要把地作為一個參考點(diǎn)。

▌(4)防電磁干擾的屏蔽接地，逆變器是把直流電轉(zhuǎn)為交流電的設(shè)備，里面有電力電子變換，頻率一般為5-20KHz，因此會產(chǎn)生交變電場，所以也會產(chǎn)生電磁輻射。外界的電磁干擾也會對逆變器運(yùn)行造成影響，將電氣干擾源引入大地，抑制外來電磁干擾對逆變器的影響，也可減少逆變器產(chǎn)生的干擾影響其它電子設(shè)備。

▌(5)防組件出現(xiàn)PID，PID效應(yīng)(Potential Induced Degradation)全稱為電勢誘導(dǎo)衰減。PID直接危害就是大量電荷聚集在電池片表面，使電池表面的鈍化， PID效應(yīng)的危害使得電池組件的功率急劇衰減。使得電池組件的填充因子(FF)、開路電壓、短路電流減少。減少太陽能電站的輸出功率，減少發(fā)電量，減少太陽能發(fā)電站的電站收益。接地系統(tǒng)可以延緩組件的衰減過程。

3接地線的長度及規(guī)格

光伏系統(tǒng)要求有一個良好的接地系統(tǒng)，做好接地系統(tǒng)既是設(shè)備穩(wěn)定、可靠工作的需要，也是保障設(shè)備和人身安全的需要。光伏接地系統(tǒng)包括防雷地、安全地、工作地，三種接地線在某一公共點(diǎn)接在一起后再通過等電位連接帶接到接地體。個良好的接地系統(tǒng)除了必須有良好的接地體以外，接地線的長度和用材規(guī)格是極其重要的方面。

長度要求：為防止雷電流或故障電流所產(chǎn)生的高電位對設(shè)備的損害，要求接地線長度盡可能短，還要盡可能避免彎曲，繞圈。一般情況下，接地支線的長度應(yīng)該小于3米，接地干線的長度應(yīng)該小于15米。

用材規(guī)格：光伏標(biāo)準(zhǔn)對接地線有明確的規(guī)定，接地線和交流相線或者直流線面積有關(guān)，當(dāng)相線截面積小于16平方時，地線和相線面積相等，并大于2.5平方;當(dāng)相線截面積小于35平方大于16平方時，地線的截面積最小為16平方，當(dāng)相線截面積大于35平方，地線截面積為相線截面積的一半。

3總結(jié)

光伏系統(tǒng)的地線如果不接，逆變器及配電柜里面的防雷器將成為擺設(shè)失去作用，系統(tǒng)電壓、對地漏電流和絕緣電阻都有可能測不準(zhǔn)而產(chǎn)生誤報(bào)，從而影響逆變器的正常運(yùn)行。這臺30kW的電站，地線不過100多元，而每年的電量最高損失可達(dá)500多元。

原標(biāo)題：光伏系統(tǒng)發(fā)電量低之接地不當(dāng)