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摘要：智能光伏汇流箱被广泛应用于大型的光伏并网发电系统之中，起到连接光伏组件和逆变器的作用。在达成汇流和防雷的作用同时能够同步测量箱内的电流，电度量，电压，温度以及功率等数值。可以起到防止雷击，光伏组串，母线的故障诊断的作用。在此基础之上还可以实现同主站进行通信的功能。对于光伏电站出现的汇流箱采样故障告警进行分析检测，模拟实验。为了提高智能光伏汇流箱的可靠性和稳定性对汇流箱内部的电子元件进行采样分析。
关键词：智能光伏汇流箱;采样故障;分析解决方法
一、造成智能光伏汇流箱故障的原因
感应雷沿导体传播，损坏电路中的设备或设备中的器件。智能光伏汇流箱中电缆多，线路长，给感应雷的产生，耦合和传播提供了良好环境，而智能光伏汇流箱设备随着科技的发展，智能化程度越来越高，低压电路和集成电路也用得很普遍，抗过电压能力越来越差，极易受LEMP的袭击，并且损害的往往是集成度较高的系统核心器件，所以更不能掉以轻心。
由于感应雷可以来自云中放电，也可以来自对地雷击。而智能光伏汇流箱与外界连接有各种长距离电缆可在更大范围内产生感应雷，并沿电缆传入机房和设备。所以防感应雷是智能光伏汇流箱防雷的重点。
当架空线路或埋地较浅的金属管道、线缆直接受到雷击或因附近落雷而感应出高电压时，感应过电压会产生脉冲浪涌，如大量的电荷不能中途迅速入地，就会形成雷电冲击波沿导线或管道传播。这个传导过电压会影响或破坏很大范围内与之连接的设备。
二、智能光伏汇流箱采样故障原因分析的重要性
连接光伏阵列和逆变器的智能光伏阵列的智能光伏汇流箱可以实现监控光伏阵列的电压，防雷效果，断路器状态，电流等。为了减少太阳能光伏电池列阵和逆变器之间的连线，可以使用将数量一定规格类型的光伏电池串联起来组成光伏串阵的方法组成有序的光伏串列。之后将各个光伏串列并联接入智能光伏汇流箱实现汇流之后，利用直流断路器进行输出同光伏逆变器一起使用，进而形成完整的光伏发电体系。完成对智能光伏汇流的内部主要元件设计、智能检测单元模块化穿孔设计、汇流防雷功能设计等，预期达到成果：在提供汇流防雷功能的同时，还监测了光电池板运行状态，汇流后电流、电压、功率，防雷器状态、直流断路器状态采集，继电器接点输出等功能，并带有风速、温度、辐照仪等传感器接口功能供客户选择，装置标配有RS485接口，可以把测量和采集到的数据上传到监控系统。
智能型光伏汇流箱的重要元件是测量板，他的作用是实现光伏电站模拟量采集。测量板能否進行正常的汇流箱模拟量采集和监测直接影响到光伏发电站的正常运行。如果光伏发电站的测量芯片出现故障告警的情况，带来的后果是电流采集量计数为零且无法恢复进而无法监测光伏发电站的真实运行情况会对发电站的运行造成不好的影响。
三、分析方法及解决措施
在对测量板故障的原因进行检查之前要先检查现场的情况，注重光源的稳定性，测量板出现告警的情况大都是在多云多风等光源辐射不均匀的情况。当电源板输入电压大于245V的时候就能保持测量板稳定工作，测量板同汇流箱工作保持正常。当测量芯片工作的电压出现异常情况就会影响智能光伏汇流箱的工作。汇流箱的输出强度有光源辐射的强弱程度决定的，太阳的辐射强度还会给汇流箱工作提供所需的动力、模拟汇流箱电源板的电压的运作变化提取测量板采样异常需要的数据。利用继电保护测试仪器输出的直流电压当做汇流箱电源板的输入电压，示波器可以在一旁记录检测电源板的输出波形。智能软件菜单可以设置测试仪在三个不同状态下的进行模拟光伏电站在不同的光源辐射强度下的变化。
左右，这个状态下的汇流箱能够正常启动并没有出现异常的情况。当电源板的电压为95V的时候，模拟天气为多云等光照存在波动的情况，整个持续时间为0.025～0.2s。汇流箱的测量芯片采样出现故障警报。在这个范围之外就会出现测量芯片故障问题。电源板的启动电压门槛设为245V时逐步增加模拟光照直至电源板启动电压门槛，能够持续300s左右并无异常现象出现。在弱光源的情况下能够持续0.2s。当汇流箱电源输入电压大于245V的时候，电源板能够保持稳定输出的电压强度为24V持续为测量板进行供电保证智能汇流箱测量板的正常作业。当汇流箱电源板输入的电压值低于95V的时候，电源板输出的电压值下降，会导致汇流箱测量板的工作异常造成报测量芯片的故障。智能光伏汇流箱一般不使用直接给各个厂区的汇流箱进行单元模块供电的方法。利用光伏元件直接供电的方法来满足汇流箱的工作需要。选择同实际需要数量相匹配的光伏组件进行串联可以产生充足的电压，保证在减少工作时产生的能耗的同时保证光伏元件同步同时的进行工作。
四、经验总结
加强资源共享、促进建设与发展、组织工程技术研究与开发、加快科技成果转化、培养和聚集高层次科技创新人才和管理人才、组织科技合作与交流。不断加强体制创新和运行机制创新，建立开放、流动、联合、竞争的管理体制和运行机制，每年定期召开会议，审议工程技术中心的发展战略、研究开发计划，评价工程设计与试验方案，提供技术经济咨询和市场信息，审议工程技术中心年度工作等。采用高性能元器件，智能化设计。智能检测单元模块化穿孔设计，安装简单方便，布局美观：浪涌保护器N+1采用国际或国内知名产品：直流熔断器选用国际或国内熔断器座与熔芯;防反保护二级管也均采用国内国际知名品牌。采取措施加大人才内培、外引工作力度，提出“稳定一批、引进一.批、网络一批”的人才观和用人观。稳定一批，想方设法稳定现有人才队伍;引进一批，从省内外引进一批高级人才，助推公司发展：网络一批，通过社会化招聘和加强劳务合作，挖掘优秀人才。实行开放服务，接受省、行业或部门以及企业、高等院校和科研机构等单位委托的工程技术研究、设计、试验和成套技术服务，并为其成果推广提供咨询服务中心开展对外服务。确定智能光伏汇流箱生产技术，制定产品生产工艺标准和产品检验标准，实行规模化生产，组织材料，申请项目验收。
五、结语
雷电会造成智能光伏汇流箱工作故障，测量板作为实现光伏电站模拟量采集的重要电子元件。测量板能否进行正常的汇流箱模拟量采集和监测直接影响到光伏发电站的正常运行。模拟不同光源照射情况下的测量板工作状况进行总结，企业则要不断精进智能光伏汇流箱生产技术，制定产品生产工艺标准和产品检验标准。注重优秀人才的培养，不断总结经验对比实验数据。选择同实际需要数量相匹配的光伏组件进行串联可以产生充足的电压，根据现实实际优化升级汇流箱，促进企业发展的同时为中国的光伏发电事业贡献力量。
参考文献：
[1] 胡亮.基于PIC16F1947的光伏汇流箱采集系统设计[D].湖南大学，2017.
[2] 鲁兵.二极管箝位型三电平光伏并网逆变器的关键技术研究[D].河北工业大学，2016.
[3] 苏静，沈鸿彦，杨银锴，李嘉，黄春霞.智能光伏汇流箱采样故障原因分析及解决措施[J].电工技术，2015（02）：13-14.
[4] 裴景斌，周家琪，王瑞舰.基于TMS320F28035的智能光伏汇流箱设计[J].变频器世界，2014（03）：43-44+42.
[5] 张相明.一种新型光伏发电智能防雷汇流箱的设计与研究[J].沈阳工程学院学报（自然科学版），2013，9（02）：104-106.
关键词：智能光伏汇流箱;采样故障;分析解决方法
一、造成智能光伏汇流箱故障的原因
感应雷沿导体传播，损坏电路中的设备或设备中的器件。智能光伏汇流箱中电缆多，线路长，给感应雷的产生，耦合和传播提供了良好环境，而智能光伏汇流箱设备随着科技的发展，智能化程度越来越高，低压电路和集成电路也用得很普遍，抗过电压能力越来越差，极易受LEMP的袭击，并且损害的往往是集成度较高的系统核心器件，所以更不能掉以轻心。
由于感应雷可以来自云中放电，也可以来自对地雷击。而智能光伏汇流箱与外界连接有各种长距离电缆可在更大范围内产生感应雷，并沿电缆传入机房和设备。所以防感应雷是智能光伏汇流箱防雷的重点。
当架空线路或埋地较浅的金属管道、线缆直接受到雷击或因附近落雷而感应出高电压时，感应过电压会产生脉冲浪涌，如大量的电荷不能中途迅速入地，就会形成雷电冲击波沿导线或管道传播。这个传导过电压会影响或破坏很大范围内与之连接的设备。
二、智能光伏汇流箱采样故障原因分析的重要性
连接光伏阵列和逆变器的智能光伏阵列的智能光伏汇流箱可以实现监控光伏阵列的电压，防雷效果，断路器状态，电流等。为了减少太阳能光伏电池列阵和逆变器之间的连线，可以使用将数量一定规格类型的光伏电池串联起来组成光伏串阵的方法组成有序的光伏串列。之后将各个光伏串列并联接入智能光伏汇流箱实现汇流之后，利用直流断路器进行输出同光伏逆变器一起使用，进而形成完整的光伏发电体系。完成对智能光伏汇流的内部主要元件设计、智能检测单元模块化穿孔设计、汇流防雷功能设计等，预期达到成果：在提供汇流防雷功能的同时，还监测了光电池板运行状态，汇流后电流、电压、功率，防雷器状态、直流断路器状态采集，继电器接点输出等功能，并带有风速、温度、辐照仪等传感器接口功能供客户选择，装置标配有RS485接口，可以把测量和采集到的数据上传到监控系统。
智能型光伏汇流箱的重要元件是测量板，他的作用是实现光伏电站模拟量采集。测量板能否進行正常的汇流箱模拟量采集和监测直接影响到光伏发电站的正常运行。如果光伏发电站的测量芯片出现故障告警的情况，带来的后果是电流采集量计数为零且无法恢复进而无法监测光伏发电站的真实运行情况会对发电站的运行造成不好的影响。
三、分析方法及解决措施
在对测量板故障的原因进行检查之前要先检查现场的情况，注重光源的稳定性，测量板出现告警的情况大都是在多云多风等光源辐射不均匀的情况。当电源板输入电压大于245V的时候就能保持测量板稳定工作，测量板同汇流箱工作保持正常。当测量芯片工作的电压出现异常情况就会影响智能光伏汇流箱的工作。汇流箱的输出强度有光源辐射的强弱程度决定的，太阳的辐射强度还会给汇流箱工作提供所需的动力、模拟汇流箱电源板的电压的运作变化提取测量板采样异常需要的数据。利用继电保护测试仪器输出的直流电压当做汇流箱电源板的输入电压，示波器可以在一旁记录检测电源板的输出波形。智能软件菜单可以设置测试仪在三个不同状态下的进行模拟光伏电站在不同的光源辐射强度下的变化。
左右，这个状态下的汇流箱能够正常启动并没有出现异常的情况。当电源板的电压为95V的时候，模拟天气为多云等光照存在波动的情况，整个持续时间为0.025～0.2s。汇流箱的测量芯片采样出现故障警报。在这个范围之外就会出现测量芯片故障问题。电源板的启动电压门槛设为245V时逐步增加模拟光照直至电源板启动电压门槛，能够持续300s左右并无异常现象出现。在弱光源的情况下能够持续0.2s。当汇流箱电源输入电压大于245V的时候，电源板能够保持稳定输出的电压强度为24V持续为测量板进行供电保证智能汇流箱测量板的正常作业。当汇流箱电源板输入的电压值低于95V的时候，电源板输出的电压值下降，会导致汇流箱测量板的工作异常造成报测量芯片的故障。智能光伏汇流箱一般不使用直接给各个厂区的汇流箱进行单元模块供电的方法。利用光伏元件直接供电的方法来满足汇流箱的工作需要。选择同实际需要数量相匹配的光伏组件进行串联可以产生充足的电压，保证在减少工作时产生的能耗的同时保证光伏元件同步同时的进行工作。
四、经验总结
加强资源共享、促进建设与发展、组织工程技术研究与开发、加快科技成果转化、培养和聚集高层次科技创新人才和管理人才、组织科技合作与交流。不断加强体制创新和运行机制创新，建立开放、流动、联合、竞争的管理体制和运行机制，每年定期召开会议，审议工程技术中心的发展战略、研究开发计划，评价工程设计与试验方案，提供技术经济咨询和市场信息，审议工程技术中心年度工作等。采用高性能元器件，智能化设计。智能检测单元模块化穿孔设计，安装简单方便，布局美观：浪涌保护器N+1采用国际或国内知名产品：直流熔断器选用国际或国内熔断器座与熔芯;防反保护二级管也均采用国内国际知名品牌。采取措施加大人才内培、外引工作力度，提出“稳定一批、引进一.批、网络一批”的人才观和用人观。稳定一批，想方设法稳定现有人才队伍;引进一批，从省内外引进一批高级人才，助推公司发展：网络一批，通过社会化招聘和加强劳务合作，挖掘优秀人才。实行开放服务，接受省、行业或部门以及企业、高等院校和科研机构等单位委托的工程技术研究、设计、试验和成套技术服务，并为其成果推广提供咨询服务中心开展对外服务。确定智能光伏汇流箱生产技术，制定产品生产工艺标准和产品检验标准，实行规模化生产，组织材料，申请项目验收。
五、结语
雷电会造成智能光伏汇流箱工作故障，测量板作为实现光伏电站模拟量采集的重要电子元件。测量板能否进行正常的汇流箱模拟量采集和监测直接影响到光伏发电站的正常运行。模拟不同光源照射情况下的测量板工作状况进行总结，企业则要不断精进智能光伏汇流箱生产技术，制定产品生产工艺标准和产品检验标准。注重优秀人才的培养，不断总结经验对比实验数据。选择同实际需要数量相匹配的光伏组件进行串联可以产生充足的电压，根据现实实际优化升级汇流箱，促进企业发展的同时为中国的光伏发电事业贡献力量。
参考文献：
[1] 胡亮.基于PIC16F1947的光伏汇流箱采集系统设计[D].湖南大学，2017.
[2] 鲁兵.二极管箝位型三电平光伏并网逆变器的关键技术研究[D].河北工业大学，2016.
[3] 苏静，沈鸿彦，杨银锴，李嘉，黄春霞.智能光伏汇流箱采样故障原因分析及解决措施[J].电工技术，2015（02）：13-14.
[4] 裴景斌，周家琪，王瑞舰.基于TMS320F28035的智能光伏汇流箱设计[J].变频器世界，2014（03）：43-44+42.
[5] 张相明.一种新型光伏发电智能防雷汇流箱的设计与研究[J].沈阳工程学院学报（自然科学版），2013，9（02）：104-106.