光伏电缆局放监测系统：构建新能源发电的绝缘安全防线

文章由山东华科信息技术有限公司提供

引言

在"双碳"战略推动下，光伏发电装机容量持续攀升。作为光伏阵列与逆变器的连接枢纽，光伏电缆的绝缘状态直接影响系统发电效率与运行安全。本文聚焦基于暂态地电压（TEV）技术的光伏电缆局放监测系统，解析其非接触式检测原理与数字化应用场景，为新能源设备运维提供技术参考。

 

一、光伏电缆运行环境特性

1.1 户外应用挑战

光伏电缆通常暴露于以下复杂环境：

温度波动：昼夜温差可达40℃，加速绝缘材料老化

紫外线辐射：长期暴露导致交联聚乙烯（XLPE）绝缘层降解

机械应力：阵列热胀冷缩引发电缆弯曲疲劳

1.2 直流系统特殊性

光伏发电的直流特性带来独特挑战：

 

直流电弧风险：逆变器关断瞬间可能产生持续电弧

空间电荷积累：直流电场下绝缘材料易形成电荷陷阱

检测盲区：传统工频检测手段难以捕捉高频直流脉冲

二、暂态地电压监测技术适配性

2.1 技术原理优化

针对光伏场景，对标准TEV检测进行三项适应性改进：

频段扩展：将检测频段覆盖直流电弧频谱

抗干扰设计：传感器内置50Hz陷波器，抑制逆变器产生的低频噪声

2.2 检测节点部署

关键部位覆盖：在电缆接头、终端盒、逆变器输入端部署复合传感器

阵列级布局：每50kWp光伏单元设置监测点，形成连续检测网络

环境补偿机制：同步采集温湿度数据，修正绝缘材料介电常数变化

三、技术经济性优势

安装成本：单节点部署时间<20分钟，综合成本较传统方案降低35%

运维效率：通过动态阈值调整算法，减少人工巡检频次

发电量提升：及时消除绝缘缺陷，系统综合效率（PR）提升2-3个百分点

四、未来发展方向

边缘计算深化：集成更高效的AI算法，实现本地决策支持

5G通信融合：提升数据传输实时性，支持多传感器协同计算

标准体系完善：推动多模态检测技术纳入新能源行业标准

结语

暂态地电压监测技术以非接触式检测、高精度定位、智能化诊断为核心，为光伏电缆安全运行构建了数字化防线。随着物联网与AI技术的融合，该技术将进一步推动新能源设备运维从被动响应向主动预防的模式转变，为构建新型电力系统提供坚实的技术支撑。