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低温天气下的光伏电站运维

光伏发电系统是全天候系统，它可以在炎热的夏天正常发电，也可以在严寒的冬季稳定运行。今天，我们来探讨光伏电站在低温天气下的运维问题。

一、光伏电池低温时的运行状态

光伏电池是一个负温特性半导体器件，温度越低光伏电池的发电性能越好。所以从光伏电池角度而言，冬季低温天气下光伏电站的发电效率会比夏季高。

但另一方面，冬季的严寒也会导致光伏发电阵列的输出电压升高，如假如在设计和施工中把光伏组件串联了过多的组件，低温的早晨，逆变器还没有启动的时候，光伏组件串处于开路状态，如果组串电压超过标称电压，施加在逆变器输入端的直流电压就有可能超过逆变器所能耐受的最大输入电压，导致逆变器直流过压保护进而影响正常发电。

目前市场上大部分逆变器的最高系统耐压普遍是1100V和1500V，在进行组串设计的时候一定要考虑组件的低温特性，按当地历史的最低气温作为设计的参考。组串的直流输入电压尽量避免接近最高耐压，最佳设计应该是尽量接近直流输入的额定电压或者略高于直流输入的额定电压，这样既可以避免低温天气下逆变器直流输入电压过压保护启动，又可以保证逆变器始终工作在最佳转换效率曲线附近，从而避免停机保护的电量损失和提升系统整体发电量。

二、低温导致逆变器启动困难

目前，市场上绝大部分的逆变器的工作温度为-25℃~+60℃，古瑞瓦特逆变器可以正常运行的工作温度为-35℃~+60℃。在严寒的冬季，逆变器的启动就有可能出现问题，很多逆变器将无法正常启动发电而影响电站发电。

对于地下水比较浅的地区，低温会造成混凝土基础内部水分结冰，使混凝土基础产生冻胀破损现象，毁坏基础，同时还会形成地基因土壤结冰产生膨胀，导致地基翻浆、拱起等问题，引起方阵支架变形，继而导致组件破损。

暴雪天气后要及时清理光伏阵列表面的积雪。积雪覆盖不仅会影响阳光的射入和光伏发电，过厚的积雪还很容易造成组件变形甚至损坏。

冰雪和冻雨天气还会在光伏阵列的组件之间产生冰柱等结冰现象，这些冰柱容易将水带入接线盒、电缆接头等电路和电器内部，导致电气绝缘破坏和短路故障。进入接线盒和连接器内部的水再次结冰膨胀还会对这些电器造成二次损坏。

夜间过低的温度和白天阳光下板温的快速升高，会导致光伏组件内部的电池每天都要进行一次热胀冷缩的机械过程，这个过程会引起光伏电池之间相互联接的焊带每天都有一次较大的折弯过程，这个过程会引起焊带的机械疲劳，导致焊带断裂。严重影响光伏组件的使用寿命。特别是对于那些电池片间距过小，焊带质量较差的组件，这类问题尤为突出。

冬季低温天气下光伏电站还要注意防火，冬季往往是草木枯干容易失火的季节，由于环境温度较低，暴露在外的电线电缆的外绝缘保护层也容易产生龟裂和破损。要认真做好巡检和防护工作。发现问题要及时处理。

三、总结

光伏电站在低温天气下的运维问题值得高度重视，必须根据当地的实际气象条件和电站形式、规模等情况制定符合实际的运维措施，才能确保光伏电站在低温天气下稳定运行。