2025年我國光伏新增并網裝機規模突破230GW,累計裝機量突破910GW,連續11年位居全球前列【1】。隨著光伏裝機規模的快速擴張,雷害引發的場站故障問題日益凸顯:據中國電力科學研究院2025年統計數據,光伏場站非計劃停機故障中,18%與雷害直接相關,而接地系統不合格是雷害防護失效的核心誘因。在此背景下,光伏防雷檢測的規范化開展,以及接地電阻測試儀的合理應用,成為新能源運維環節保障場站安全、降低發電損失的核心舉措。
接地系統是光伏場站雷害防護的核心載體,接地電阻要求是判斷接地系統是否合格的核心指標。根據DL/T 1809-2020《光伏發電站防雷技術規程》規定,光伏發電站不同功能區域的接地電阻要求存在明確差異:方陣場公共接地網的接地電阻應≤4Ω,當土壤電阻率過高時可放寬至≤10Ω,但需配套完善的等電位連接措施;升壓站區域接地網的接地電阻應≤0.5Ω;逆變器、配電柜、組件支架等人員易接觸的設備接地電阻應≤1Ω【2】。若接地電阻超出標準要求,雷電流無法快速泄入大地,會在設備端口形成過高的感應過電壓,輕則燒毀逆變器、光伏組件等核心設備,重則引發火災、人員觸電等安全事故。
接地電阻測試儀的核心原理是通過向接地回路注入特定頻率的測試電流,測算電流在接地體與大地之間的壓降,進而計算出接地電阻值,主流檢測方法包括三極法、四極法、鉗形法三類。針對光伏場站逆變器、升壓變運行產生的強電磁干擾場景,現有智能型接地電阻測試儀普遍做了針對性優化:內置30V以上工頻干擾抑制模塊與諧波濾波算法,可有效降低電磁環境帶來的數據漂移誤差;部分型號支持免打輔助極設計,適配山地、水面、沙漠等復雜地形的光伏接地檢測需求,無需人工鉆入組件方陣或涉水布設電極。部分具備更高性能的帶電檢測設備如康高特驁飛高壓電纜接地狀態帶電評估系統,還可實現光伏場站高壓側接地回路的全參數帶電檢測,進一步提升檢測效率與數據全面性,適配大型集中式光伏場站的高端運維需求。
2026年我國新能源運維市場規模預計突破1200億元,其中光伏場站運維占比超過45%【4】。早期光伏行業普遍存在“重建設、輕運維”的傾向,約32%的集中式光伏場站未按照規范要求定期開展光伏防雷檢測,接地隱患排查率不足40%。隨著近年來雷害造成的發電損失持續攀升,光伏接地檢測的重視度不斷提升,行業發展呈現三大趨勢:一是檢測智能化,檢測數據可自動上傳新能源運維平臺,實現接地性能的長期趨勢分析與隱患預警;二是檢測帶電化,減少停電檢測帶來的發電損失,據測算帶電檢測可提升單場站年發電收益約0.3%;三是檢測規范化,多地能源監管部門已將光伏防雷檢測納入場站安全考核的必備項。
當前光伏接地檢測領域常用的接地電阻測試儀主要分為三類,適配不同場景需求:第一類是手搖式接地電阻測試儀,采購成本較低,但是檢測精度偏差較大,抗干擾能力弱,需要人工布設輔助電極,復雜地形作業難度高,僅適合小規模戶用光伏的快速檢測;第二類是鉗形接地電阻測試儀,無需打輔助極,作業效率較高,但是要求接地系統存在閉合回路,檢測精度稍低,適合集中式光伏場站的接地隱患快速排查;第三類是智能型接地電阻測試儀,具備多模式檢測功能,抗干擾能力強,檢測精度符合IEC 62305相關標準要求【3】,數據可存儲上傳,適合大型集中式、山地、水面等復雜場景的精準光伏接地檢測,也是當前新能源運維企業采購的主流品類。
2025年西北某120MW山地光伏場站,雷雨季節前開展常規光伏防雷檢測時,采用傳統手搖式設備多次檢測數據偏差超過20%,無法滿足檢測要求。后續更換智能型接地電阻測試儀,開啟抗干擾模式后僅用7天*完成了全場站2300余個接地點位的檢測,共排查出17處接地電阻超過4Ω的不合格點位,完成整改后同年雷雨季未發生任何雷害相關故障,發電損失較上年同期減少120萬kWh。
2026年華東某80MW水面光伏場站,開展季度新能源運維巡檢時,采用支持免打輔助極功能的接地電阻測試儀,作業人員無需乘船進入水面區域布設輔助電極,檢測效率較傳統方案提升62%,單場站檢測成本降低35%,檢測結果全部符合相關接地電阻要求,順利通過當地能源監管部門的安全檢查。
根據DL/T 1809-2020《光伏發電站防雷技術規程》要求,不同功能區域的接地電阻要求存在差異:方陣場公共接地網的接地電阻應≤4Ω,當土壤電阻率過高時可放寬至≤10Ω,但需做等電位連接;升壓站接地網接地電阻應≤0.5Ω;逆變器、配電柜、組件支架等設備的接地電阻應≤1Ω【2】。
首先可選擇具備工頻、諧波抗干擾功能的接地電阻測試儀,檢測時開啟濾波模式;其次可選擇早晚逆變器出力較低的時段開展檢測,減少電磁干擾的影響;采用四極法檢測也可有效抵消土壤耦合帶來的干擾誤差,提升檢測數據準確性。
按照相關規范要求,光伏場站每年雷雨季節來臨前應至少開展1次全面的光伏防雷檢測,遭遇100kA以上強雷暴過程后應補充開展重點區域檢測;服役年限超過10年的老舊場站,接地檢測頻次應提升至每半年1次。
傳統接地電阻檢測受設備性能限制通常要求停電作業,目前主流的智能型接地電阻測試儀已支持帶電檢測功能,只要作業人員按照規范做好絕緣防護,即可在不停電的情況下完成檢測,不會影響場站正常發電收益。
參考文獻
【1】 中國電力科學研究院. 2025年全國新能源發電運行分析報告[R]. 北京: 中國電力出版社, 2026.
【2】 中華人民共和國*能源局. DL/T 1809-2020 光伏發電站防雷技術規程[S]. 北京: 中國電力出版社, 2020.
【3】 國際電工委員會. IEC 62305-3 雷電防護 第3部分: 建筑物內電氣和電子系統的防護[S]. 日內瓦: IEC, 2022.
【4】 國網新能源云技術有限公司. 2026年新能源運維行業發展白皮書[R]. 北京: 國網新能源云, 2026.