在能源短缺、环境恶化和气候变暖日益突出的背景下，电力工业是与国民经济和民生有关的基础产业。电力工业的发展与国民经济和国家可持续发展战略有关。经济、清洁、可再生的新能源作为解决能源危机和可持续发展问题的有效途径，受到了学者的广泛关注。光伏并网发电系统是通过VSI将直流转换为交流，导致大量电力电子设备的引入，使得光伏发电并网系统在故障早期和故障切除过程中的临时特性极其复杂。

一、光伏并网故障特性研究现状

光伏发电并网系统通过电压源逆变器将直流电转化为交流电。大量电力电子设备的引入，使得光伏并网发电系统在故障发生初期和故障切除过程中的临时特性极为复杂。针对光伏并网发电系统故障状态下谐波分量的引入，实验证明了光伏并网系统中谐波电流注入的问题。[2基于电网故障状态下电流内环的典型设计，指出低电压穿越控制条件下内环控制在线性区和非线性区工况下有不同的临时过程，其中非线性工作区短路瞬间饱和导致闭环系统性能下降，交流侧短路临时峰值电流长达1个工频周波。在此基础上，分析了光伏并网系统故障谐波电流对变压器保护的影响，并提出了逆变器控制角度的改进策略。研究结论对优化变压器保护配置、维护系统安全稳定运行具有理论参考和实践意义。

二、光伏发电系统工作原理

光伏发电系统的整体结构和光伏电池的发电原理是晶体硅的光伏特效应。当太阳光照射到电池表面时，接收到的太阳能可以转化为电能。光伏发电系统主要由太阳能电池方阵、升压器、控制器和逆变器组成”光伏阵列产生的直流电流通过Boost升压后，送人光伏逆变器将直流电流逆变为交流电流，最后通过变压器实现并网。

光伏电池一般为方形硅晶体薄片。为了满足太阳能电池的应用需求，提高输出电压和功率，需要以一定的方式串联单个太阳能电池，使光伏组件具有特定的输出电压和功率，以匹配光伏逆变器的输出。为了防止热点效应损坏太阳能电池板，并在较小程度上影响组件的输出，一串或两串组件通常与旁路二极管并联”。当每个组件在工厂计算输出参数时，忽略了太阳能电池组件性能的差异，实际上每个太阳能电池组件的规格和性能难以保持一致，光伏组件的工作环境不能始终处于标准环境中，因此当外部环境变化较大时，不能依靠制造商提供的参数来判断光伏组件的输出特性。

三、光伏发电系统故障检测

光伏发电相关技术取得了长足的进步，其中最具代表性的是光伏发电技术。其优点是可以解决各地区日照长度和太阳能储量不均的问题。通过科学布置各部件，可以充分发展太阳能，保证光伏发电的经济效益。然而，由于我国光伏发电技术引进较晚，利用该技术开发光伏发电相关项目仍存在亟待解决的问题。例如，相关人员未能严格控制组件质量，导致不合格组件进入项目，对发电系统的稳定性和安全性产生负面影响；太阳能不稳定，光伏发电容易发生电网波动，使发电系统难以正常运行；在储存电能和并网过程中，光伏电网的电压不固定，这也影响了光伏发电优势的发挥。目前，光伏发电系统故障检测需要解决以下两个问题：（1）如果供电系统因故停止运行，但光伏发电仍处于供电状态，将导致岛屿现象。一般来说，孤岛现象主要分为非计划性和计划性两类，非计划孤岛往往难以预测。此外，考虑到主网难以有效控制孤岛的输电频率和电压，随着孤岛现象存在时间的增加，其他设备损坏的概率将大大提高，故障问题将严重影响光伏发电系统的运行。（2）集中供电配电网有电辐射，如果配电网正常运行，电压沿功率传输方向缓慢下降，但使用光伏发电技术后，电网将形成多个电源节点，同时传输功率趋势方向也发生变化，各节点对应电压不断变化，故障问题，如果不尽快解决，将导致电压继续增加，对电网安全产生不利影响。

四、光伏发电系统故障定位方法

4.1光伏电源解合环

在当前光伏发电系统运行过程中，结合相应的逆变器设备，可以保证电网系统的高效自动检查操作，完成相应的并网发电操作管理，保证相应的太阳能光伏发电系统能够稳定高效运行。当需要进行相应的退网操作时，必须有效控制光伏板的电流开关，断开相应的相应的DC开关后再进行检查，确认相关设备停止运行后，逆变器另一侧的交流开关将进行断路控制，相关设备将根据实际工作条件进行必要的停电处理，直至整个光伏电源完全断开。如果相应的开关打开或合并，可以直接停止逆变器，或者直接断开交流开关，也有类似的控制效果，但只能在当前并网容量较小的情况下进行相应的操作。

4.2孤岛保护

弥补光伏发电的不足，关键是明确问题的原因，制定相应的改进计划。岛屿保护相关技术研发的初衷主要是防止并网过程中短期失联，导致光伏电网失去独立运行的能力。该技术的应用可以大大提高光伏电网的稳定性和安全性，通过主动切断连接设备，有效地开展维护和检查工作。如果计划外岛屿运行，应分析电网对电气设备和工作人员的影响，制定可行的预控计划，制定相应的常见事故处理计划，保证光伏电网的长期运行。

4.3科学调压

光伏发电的性质比较特殊，由于自然光能的影响，容易出现发电不稳定的情况。在电力资源并网过程中，频繁变化的光伏电压对电网的影响有目共睹。如果不尽快解决这个问题，项目的安全性会大大降低。鉴于此，相关人员指出，应酌情引入调压技术。简单来说，就是用电压调节器控制电力，缩小电压波动范围。长期高效运行的发电系统容易出现线路轻载或类似情况。过去在电网末端安装调压设备的方法会导致光伏电网在并网过程中电压超过限值，从而对并网的效果和可靠性产生负面影响。为了避免上述情况，相关人员最终决定在储能阶段增加调压器，利用调压器控制电压波动。事实证明，器控制电压波动。事实证明，此举可以使发电系统具有更理想的稳定性和安全性，需要引起重视。

结束语

开展工作时，要根据实际情况进行科学分析，找出故障原因，制定有针对性的方案，解决故障问题。光伏发电系统并网工作最重要的是设计工作的开展，对后期运行有非常重要的影响。因此，工作人员应严格按照相关标准和要求进行检查和操作，确保后期运行能够正常开展工作，满足需求。光伏发电系统安装时有自己的接线标准，但实际安装使用时，很多用户无法满足标准化的接线要求，导致实际工作中容易出现故障，影响光伏发电系统的正常供电。因此，相关人员在安装时应严格控制各个环节，确保严格按照标准操作，在一定程度上有效提高光伏发电系统的工作效率。