光伏發電系統安裝及調試技術探究

摘 要：光伏發電系統是一種利用太陽能光伏板將光能轉換為電能的發電系統，其具有清潔環保、安裝靈活、維護成本低等優勢，對緩解全球氣候變化、減少碳排放具有重要意義。以光伏發電系統作為研究方向，重點探討光伏安裝、光伏調試兩項核心施工技術的應用方法。結合實際施工情況，梳理工藝流程，全面闡述各關鍵工序的技術標準與操作細節，旨在推進太陽能發電系統的建設和穩定運行。

關鍵詞：光伏發電系統 支架安裝 防雷接地 電纜敷設

Exploration of Installation and Commissioning Technology for Photovoltaic Power Generation System

LYU Shouguo

Weifang Hua’neng Electric Power Engineering Installation Co.， Ltd.， Weifang， Shandong Province， 261057 China

Abstract： Photovoltaic power generation system is a type of power generation system that uses solar photovoltaic panels to convert light energy into electrical energy. It has the advantages of clean and environmentally protection， flexible installation， and low maintenance costs， and is of great significance for mitigating global climate change and reducing carbon emissions. Taking photovoltaic power generation systems as the research direction， this research focuses on exploring the application methods of two core construction technologies， photovoltaic installation and commissioning. Based on the actual construction situation， it sorts out the process flow， comprehensively explains the technical standards and operational details of each key process， aiming to promote the construction and stable operation of solar power generation systems.

Key Words： Photovoltaic power generation system; Bracket installation; Lightning protection grounding; Cable laying

隨著全球對清潔能源的需求日益增長，光伏發電作為一種可持續、無污染的能源利用方式，正逐漸在能源領域占據重要地位。光伏發電系統的安裝與調試技術直接關系到其發電效率、穩定性與使用壽命，進而影響整個光伏發電產業的發展前景和經濟效益。從偏遠地區的獨立供電系統到大規模的光伏電站建設，安裝與調試技術決定了光伏發電系統能否順利并網發電并可靠運行。不同的地理環境、氣候條件與建筑結構都對安裝過程提出了多樣化的要求，調試技術是確保系統各組件協同工作、實現最優發電性能的關鍵環節。為此，深入探究光伏發電系統的安裝與調試技術，不僅有助于提高系統的發電效能、降低建設與運維成本，還能夠推動光伏發電技術的廣泛應用，為全球能源轉型和可持續發展貢獻力量。

1 光伏發電系統安裝技術要點

1.1基礎施工

混凝土預制樁基礎施工期間，按照施工要求，提前預制加工混凝土管樁。在樁身強度完全達到設計強度后，轉運至施工現場，標記各處樁位。使用吊機把管樁起吊懸停在樁位上方，樁尖對準樁位中心點。前期，利用管樁自身重量，把樁尖部分壓入土層；后期，采取錘擊沉樁方式，利用樁錘反復擊打管樁，通過樁錘沖擊作用力來克服管樁入土阻力，反復錘擊管樁，直至管樁入土深度和頂部標高完全抵達設計位置。按照上述做法，把剩余管樁打入就位，多根管樁組成光伏支架基礎結構。打樁期間，需要重復多次測量樁身垂直度，確定樁身傾斜度超過0.5%后，立即進行糾偏調整^[1]。

1.2支架安裝

1.2.1基礎驗收

全面檢查基礎成型質量，包括基礎頂面標高、表面平整度、基礎面積、水平位置、預埋件位置等，對基礎結構承載力加以驗算。確定基礎結構成型質量完全滿足設計要求且具備足夠承載能力后，再行開展支架安裝作業。

1.2.2架體拼裝

依次安裝立柱、固定塊等配件。立柱安裝步驟：把全部立柱擺放就位，測量調整立柱位置和垂直度，保持立柱豎直平穩狀態，實際安裝位置和設計位置完全重合，立柱底部和基礎結構地腳螺栓進行連接。固定塊安裝步驟：立柱上部水平安裝固定塊，逐一測量調整各水平塊的位置、朝向角度與拼縫寬度，要求相鄰固定塊保持緊密貼合狀態，不得存在明顯縫隙，打入多組螺栓來固定位置，并把螺母露出長度保持在2/3直徑^[2]。

1.2.3防雷接地

光伏支架采取多點接地連接方式，選用鍍鋅扁鋼作為接地材料。在各排光伏方陣邊緣部位接入鍍鋅扁鋼，進行焊接連接，要求焊縫位置不存在虛焊等質量病害。接地完畢后，表面清理銹跡和涂刷防腐保護漆料，即刻測量接地電阻水平，要求接地電阻值在4Ω以內。

1.3組件安裝

1.3.1組件檢驗

核對檢查光伏組件型號款式和外觀質量，禁止使用存在變形、劃傷等質量病害的光伏組件。隨機抽取少量組件，進行隱裂檢測，通電狀態下，觀察組件工作情況，判斷是否存在肉眼無法察覺的隱藏裂縫，抽樣檢驗比例控制在0.25%～0.5%。

1.3.2組件保護

光伏發電系統工作環境較為復雜，直接暴露在室外環境中，極易出現組件嚴重老化與開裂破損問題。為延長光伏組件使用壽命和降低故障率，需要額外采取封裝保護措施。光伏組件正反兩面均進行封裝處理，選用鋼化玻璃作為封裝材料，封裝層厚度保持在5 mm及以上^[3]。

1.3.3安裝調整

光伏支架上逐塊安裝光伏組件，以從上到下作為安裝順序，測量調整各塊光伏組件安裝位置，要求各行列光伏組件保持橫平豎直狀態，擰入螺栓固定位置。安裝過程，需確保材料的選擇和安裝的精確性，表1為光伏組件安裝技術指標。可以選擇在螺栓部位提前墊設彈簧線圈，利用墊圈彈性與緊縮效果，分別起到預防螺栓松動和自動微調固定位置的作用。光伏組件安裝完畢后，即刻開展接線作業，核對確認正、負極方向。接線后，通電測量開路電壓。電纜一端接入光伏組件插口，另一端匯聚在機房或是匯流箱內。

1.4電纜敷設

1.4.1敷設方式

采取埋地敷設方式，現場按照設計圖紙來標記電纜敷設路徑。沿途挖設電纜溝，清理溝底垃圾雜物，保持平整堅實狀態，可以適當在溝底澆筑混凝土墊層、電纜底部及頂部鋪設軟土或細沙。電纜溝開挖成型后，把電纜平穩放置在溝底中心部位，固定電纜位置，電纜溝上方蓋設墊板，使電纜處于封閉環境中。

1.4.2敷設速度

當前主要采取人力拉引或機械牽引方式來敷設電纜，敷設速度控制在15 m/min以內。若速度過快，則容易導致電纜外皮受傷或線經瘦身等現象。如果敷設路徑沿途存在不良地質問題或復雜地理環境，則應適當降低敷設速度^[4]。

1.4.3排列調整

電纜敷設就位后，不急于蓋設封閉蓋板。對各根電纜敷設位置進行調整，禁止出現電纜交叉、重疊問題，清理溝內雜物；同時，在電纜兩端、拐彎部位和中間接頭位置設置標志牌，標明電纜編號等基本信息。

1.4.4導線連接

采取鉗壓連接方式，利用鉗壓器來調整螺絲，保持兩端接頭綁緊狀態。管內插入線頭，再次綁緊線頭，即可進行壓接處理。延時進行卸壓處理，對接頭兩端進行延伸、對稱壓接。

1.5配套設備安裝

在光伏發電系統，除去光伏陣列外，還需要部署多臺配套設備，共同支撐系統運行。配套設備包括蓄電池、匯流箱、逆變器、配電柜、箱式變壓器等，各類電氣設備的安裝要求、工藝做法有所不同。例如：在蓄電池安裝步驟，把蓄電池組作為儲能裝置，安裝在機房內部，必須挑選具備良好通風散熱條件的區域作為安裝位置，分層開展蓄電池，上下層間預留20～30 mm的空隙作為散熱通道。又如：在匯流箱安裝步驟，提前在匯流箱內部部署防雷保護裝置，向線路提供過壓保護。為提高匯流箱的可靠程度、預防故障問題頻頻發生，必須把匯流箱安裝在機房室內空間，預先安裝支架，支架上部平穩放置箱體，在箱體、支架連接部位焊接扁鋼加以固定。箱體安裝就位后，開啟活動柜門，箱內連接電池板線路，核對檢查接線位置，要求分線間隔距離保持在10 mm以上。

2 光伏發電系統調試技術要點

2.1基礎測量

逐一檢查光伏支架、光伏組件、匯流箱、逆變器在內的全部硬件設備，確保硬件安裝質量完全滿足設計要求，如檢查光伏組件串聯接線情況、配電柜至逆變器接線情況、斷路器接線情況，以及測量全部硬件設備安裝偏差是否超出設計容許范圍^[5]。

2.2避雷器調試

避雷器調試環節，首先，使用兆歐表測量避雷器和基座等配套結構的電阻值，要求獨立電阻保持在1 000 MΩ以上水準。隨后，繼續檢測金屬氧化物充電情況，向其注入標準直流電電壓，以漏電電流規模作為檢測內容，要求測量值、標準值二者偏差程度不超過5%。如果測量值、標準值的實際差值大于5%，則表明避雷器本身有較高概率存在質量缺陷，應拆機檢查避雷器內部工作情況，或直接更換全新避雷器，重復檢查漏電電流規模。

2.3通電試驗

通電調試環節，以光伏發電系統內部全部帶電運行設備作為調試檢查對象，接通工作電源，制訂專項試驗計劃，具體包括隔離開關、直流柜、交流柜和逆變器。

2.3.1隔離開關試驗

檢查觸刀、觸頭二者接觸情況，唯有保持良好接觸狀態，才能穩定實現線路控制功能。通過調整觸刀閉合狀態來控制線路，正常工況下，要求觸刀至觸頭底部位置預留足夠安全距離，盡量控制在4 mm左右，并要求有效接觸深度不小于4 mm。對誤差部位進行調整處理，以改變連接長度作為調整手段。調整后，重復開展隔離開關調試作業。

2.3.2直流柜試驗

必須獨立開展直流柜試驗，中途斷開交流柜側開關，有助于保證試驗安全。以柜內設備質量狀態作為檢驗內容，當前主要采取易于操作、流程簡便的目視觀察法，觀察柜內設備工作狀況穩定與否。必須確認通過直流柜試驗后，再行開展后續測試作業，避免其他項目測試期間直流柜內設備受損。

2.3.3逆變器試驗

同時閉合直流側開關和交流側開關，逆變器通電狀態下試運行一段時間，重點檢查內部設備運行過程穩定與否。

2.4并網調試

現場調試期間，全面采取逆變器輸出端數據，用于反應系統總體運行工況。并網運行5 min后，才能采集、分析數據，逐一測試多項使用功能，包括開關機調試、緊急停止調試等。確定運行參數波動幅度在允許范圍內，并通過全部功能試驗后，即可結束調試過程，把光伏發電系統交付使用。

3 結語

綜上所述，為保證光伏發電系統平穩運行、運行狀況不受先期安裝質量影響，光伏電站項目施工階段，施工單位務必加強對安裝技術、調試技術的應用力度，樹立質量為先的生產意識，嚴格把控光伏發電系統安裝過程，各設備部件安裝就位后，全面組織開展調試檢查作業，基于調試報告來找出、消弭質量隱患，確保所交付的光伏發電系統不存在任何質量問題。

參考文獻

[1]馮敏添，林子斌，馮偉，等.太陽能光伏發電系統設計及安裝技術[J].安裝，2023（8）：56-59.

[2]郭劍峰.光伏發電系統安裝施工技術研究[J].光源與照明，2022（8）：68-71.

[3]張繼.基于光伏儲能的配電網優化運行策略[J].儲能科學與技術，2024，13（11）：4062-4064.

[4]楊葆鑫，邢文奇，劉鵬飛，等.基于直流電壓前饋的構網型光伏穩定性優化控制策略[J].高壓電器，2024，60（12）：213-222.

[5]裴正強，崔領明，王建新.屋頂光伏發電系統安全風險辨識及防范措施[J].中國物業管理，2024（6）：89-92.