Page 86 - 电力与能源2024年第六期

722 薛 冰，等：光伏组件接地故障定位检测技术

器与全屏蔽电压测试棒，结合传感器信号放大电 该组件边框绝缘已击穿。这表明本文所提方案可
路与干扰信号电路，实现了对弱电电流、电压信号 以较灵敏地检测光伏组件接地点位置。
的无损、精准检测，从而可以及时发现光伏电池的 表 1 光伏组件电流实测值
接地或绝缘不良问题。 组件编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
2.2 检测电路方案设计 正极/A 4 4 3.1 4 4 4 4 4 4 4
负极/A 4 4 1.7 4 4 4 4 4 4 4
检测电路原理示意如图 2 所示。包括 3 个直
接地线/A 0 0 1.4 0 0 0 0 0 0 0
流霍尔开口互感器（标记 1，2，3），3 个输出电阻
（标记 4）和 1 个直流电压表（标记 5）。3 个直流霍 4 结语

尔开口互感器的开口钳分别钳夹光伏组件的正负
光伏组件的光电转换部分若与外部框架发生
极输出线与接地线；3 个输出电阻分别与直流霍尔
击穿或短路，往往会引发接地故障，导致整个组串
开口互感器的信号输出端并联，再与直流电压表
无法正常运行，光伏出力大幅降低。本文提出了
连接。直流霍尔开口互感器的检测电流分辨率为
一种无须拆线即可检测光伏组件接地故障的方
1 mA，并且变比相同。
案，通过采用特殊合金材料和电磁场双屏蔽设计
的钳形互感器，以及全屏蔽的电压测试棒，结合传
感器信号放大电路和干扰信号电路，成功实现了
对弱电电流和电压信号的无损检测。该方案不仅

造价低廉、检测精度高，而且可以带电检测，及时
发现光伏电池可能存在的接地或绝缘不良问题。
实践验证发现，该方案具有定好的实用性和应用
图 2 检测电路原理
价值。
该电路可精确检测出光伏组件的漏电问题，
参考文献：
及时发现一整串组件里面有问题的组件，并且不
［1］ 乔苏朋，杨 艳，陈世群，等 . 光伏阵列故障检测方法综述
需要停电拆线检测。本文通过 3 个霍尔钳表钳 ［J］ 电气技术，2021，22（7）：1-6.
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系统接地故障检测与定位方法［J］ 太阳能学报，2020，41
平衡，则表明无漏电；如果进出线不平衡且接地
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线无电流，则表明光伏组件存在接地漏电，但接 ［3］ 宋远大，易 辉，缪小冬，等 . 基于完全邻域保持嵌入的光
地点不在附近；如果进出线不平衡且接地线有电 伏组件热斑故障诊断［J］ 计算机集成制造系统，2024，30
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电 路 方 案 造 价 低 廉 ，相 较 于 红 外 热 像 等 现 有 技 2023，17（7）：95-102.
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3 现场效果测试
电 系 统 故 障 测 距 新 方 法［J］ 科 学 技 术 与 工 程 ，2022，22
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在某光伏电站中，针对逆变器报接地故障的 （24）：10594-10601.
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组串（10 片 550 W 组件串联组成），用本文方案对
路 故 障 定 位 的 影 响 分 析［J］ 智 慧 电 力 ，2020，48（9）：
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所有组件的接地线、正负极电流进行了测试，结果 102-107.
如表 1 所示。由表 1 发现，3 号组件存在明显的接 收稿日期：2024-09-28
地电流，且正负极电流不平衡，进一步检测发现， （本文编辑：赵艳粉）