CN104201715A - 另一种抗多机并联光伏发电系统潜在电势诱导衰减电路及调压装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了另一种抗多级并联光伏发电系统潜在电势诱导衰减电路及调压装置。该电路包括N台光伏逆变器并联，N台光伏逆变器输出端接同一个隔离变压器的输入端，隔离变压器的输出端接电网，N台光伏逆变器中每台光伏逆变器输入端接有至少一块电池板，N>=2,其中第一台逆变器输入端接电池板的数量比其他台逆变器输入端接有至少多一块电池板。调压装置的输入端接电网，调压装置的输出端的正极接隔离变压器的中性点，调压装置的输出端的负极接大地。通过上述技术方法，可以避免光伏逆变器的输入端负极对大地产生负压。从而避免了光伏发电系统中光伏电池板的潜在电势诱导衰减。
Description
技术领域
本发明涉及光伏发电技术领域，特别涉及到另一种多机并联下的潜在电势诱导衰减电路及调压装置。
背景技术
目前光伏发电技术中，光伏组件的潜在电势衰减（英文名为potential induced Degradation，PID）是较新的光伏组件衰减效应，随着光伏系统电压越来越高，光伏组件内部电池片对大地的低压也越来越高，由于光伏组件的铝质边框接地，所以光伏组件对地的金属边框就形成的负压也越来越高，在高负压下，光伏组件的封装材料和光伏组件的上表面以及下表面材料中的离子出现迁移，不仅形成了光伏组件自己的损坏，还形成了光伏组件的发电效率衰减，从而影响了光伏发电系统的输出能力的衰减。
从目前的技术表明，为了防止光伏组件的抗潜在电势衰减，将多台光伏逆变器输出端接同一隔离变压器的输入端，隔离变压器的输出端接电网，将每台光伏逆变器的输入端的负极接大地，光伏逆变器正常工作的内部直流母线中点与隔离变压器的中点等电位，即各个光伏逆变器的内部中点等电位，由于每个逆变器的输入的正极电压不一致，而每个逆变器的直流母线的中点等待电位，当光伏逆变器的输入正极电压变化时，则光伏逆变器的输入端负极对大地也会较大变化，即出现较大漏电流，从而导致光伏逆变器无法稳定工作。
发明内容
本发明的目的是提供一种抗多机并联光伏发电系统潜在电势诱导衰减电路及调压装置，以解决现有光伏发电系统中抗潜在电势衰减的同时带来的对地漏电流失控的技术问题
第一方面，本申请实施提供了一种抗多级并联光伏发电系统潜在电势诱导衰减电路，所述电路包括：
N台光伏逆变器并联，所述N台光伏逆变器的输出端接到同一隔离变压器的输入端，所述N台光伏逆变器中的每一台光伏逆变器输入端接有至少一块电池板，所述电池板的输出电压相同，所述隔离变压器的中性点接调压装置的输出端的正极，调压装置的输出端的负极接大地。其中N>=2，所述第一台光伏逆变器的输入端接电池板的数量，大于N台光伏逆变器中其他每一台光伏逆变器的输入端接电池板的数量。
结合第一方面，在第一种可能的实现的方式中，所述N台光伏逆变器除了第一台光伏逆变器以外的其他光伏逆变器的输入端接电池板的数量为A,所述第一台光伏逆变器的输入端接电池板的数量至少为A+B.A为整数，且A>0.B为整数，B>0。
结合第一方面，在第二种可能的实现的方式中，所述隔离变压器的中性点接调压装置的输出端的正极，调压装置的输出端的负极接大地；或者所述隔离变压器的输入端中性点通过熔丝接调压装置的输出端的正极，调压装置的输出端的负极接大地。或者所述隔离变压器的输入端中性点通过开关接调压装置的输出端的正极，调压装置的输出端的负极接大地。或者所述隔离变压器的输入端中性点通过二极管接调压装置的输出端的正极，隔离变压器的输入端中性点接二极管的阴极，二极管的阳极接调压装置的输出端的正极，调压装置的输出端的负极接大地。
第二方面，本申请还提供了一种调压装置，所述电路包括：
调压装置的输入端接电网，所述调压装置的输入端接电网，所述调压装置的输入电网通过AC/DC高频隔离电源变换成高压直流，所述调压装置的输出端的正极接所述隔离变压器的中性点，所述调压装置的输出端的负极接大地。
结合第二方面，在第一种可能的实现方式中，所述调压装置的输出端的正通过开关接所述隔离变压器的输入端中性点，所述调压装置的输出端的负极接大地，或者所述调压装置的是输出端的正极通过二极管接所述隔离变压器的中性点，二极管的阴极接所述隔离变压器的中性点，二极管的阳极接调压装置的输出端的正极，所述调压装置的输出端的负极接大地，或者所述调压装置的输出端的正极通过熔丝接所述隔离变压器的中性点，所述调压装置的输出端的负极接大地。
第三方面，本申请还提供了一种调压装置，该电路包括：
调压装置的输入端接电网，所述调压装置的工频变压器输入端接电网，所述调压装置的工频电压其的输出端接AC/DC变换装置，将所述调压装置的工频电压其输出的交流电压转换为高压直流电压，所述调压装置的输出端的正极接所述隔离变压器的中性点，所述调压装置的输出端的负极接大地。
结合第三方面，在第一种可能的实现方式中，所述调压装置的输出端的正通过开关接所述隔离变压器的中性点，所述调压装置的输出端的负极接大地，或者所述调压装置的是输出端的正极通过二极管接所述隔离变压器的输入端中性点，二极管的阴极接所述隔离变压器的中性点，二极管的阳极接调压装置的输出端的正极，所述调压装置的输出端的负极接大地，或者所述调压装置的输出端的正极通过熔丝接所述隔离变压器的中性点，所述调压装置的输出端的负极接大地。
附图说明
下面根据实施例和附图对本发明作进一步详细说明。
图1为本发明申请实施例一提供一种抗多机并联光伏发电系统电路潜在电势诱导衰减电路示意图
图2为本发明申请实施例一提供的调压装置的四种接地方式示意图
图3为本发明申请实施例一提供的两台光伏逆变器并联连接示意图
图4为本发明申请实施例二提供的调压装置示意图。
具体实施方式
为了使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图做详细说明如下。
本发明所述的一种抗多机并联光伏发电系统潜在电势诱导衰减电路及调压装置中，N台光伏逆变器并联，输出交流电流并接到同一个隔离变压器，由隔离变压器将交流电流输送给电网。通过将隔离变压器的中性点接调压装置的输出端的正极，调压装置的输出端的负极接地，并给第一台光伏逆变器的输入接电池板的数量大于N台中除去第一台光伏逆变器的输入端接电池板的数量的其他台光伏逆变器的输入端接电池板的数量，这样使得第一台光伏逆变器的输入端的正极电压比其他所有台的光伏逆变器的输入端的正极电压都要大，从而避免了光伏逆变器的输入端的负极对大地产生负压。同时也解决了光伏逆变器电路中纯在的对地漏电流的问题，调高了光伏发电系统的发电量。
下面结合附图对本发明的主要实现原理、具体实施方法以及其达到的效果进行详细阐述。
实施例一
请参考图1，本申请实施例提供一种多机并联电路，该电路包括：
N台光伏逆变器并联，所述N台光伏逆变器的输出端连接同一台隔离变压器的输入端，隔离变压器的输出端接电网。所述N台光伏逆变器的每台光伏逆变器的输入端至少接一款电池板，所述至少一块电池板用于给光伏逆变器输入提供电压，所述至少一块电池板的输出电压相同。所述隔离变压器的输入中性点接调压装置的输出端的正极，所述调压器的输入端接电网，所述调压器的输出为隔离高压直流电压，所述调压装置的输出端接大地。其中N为整数，且N>1.
所述第一台光伏逆变器的输入端接电池板的数量大于N台光伏逆变器中除了第一台光伏逆变器的其他光伏逆变器的输入端接电池板的数量。
由于每台光伏逆变器输入端接的电池板中的每块电池板的输出电压相同，由于第一台光伏逆变器的输入端接电池板的数量大于其他光伏逆变器的输入接电池板的数量，所以第一台光伏逆变器的母线Vbus1比其他光伏逆变器机第二台光伏逆变器的输入的母线电压Vbus2大，即Vbus1>Vbus2.而N个光伏逆变器并联各个光伏逆变器的中线N1并联电位相等 ，而N1线的电位为二分之一的母线电压加上光伏逆变器的输入端的负极对地电压。那么第一台光伏逆变器的中线电压Vn1=1/2Vbus1+PV1-,其中PV1-为第一台光伏逆变器的输入端负极绝对地电压，第二台光伏逆变器的中线电压为Vn2=1/2Vbus2+PV2-,其中PV2-为第二台光伏逆变器的输入端负极对地电压。Vn1=Vn2=Vn,则有1/2Vbus1+PV1-=1/2Vbus2+PV2-.由于隔离变压器的输入端的中性点接调压装置的输出高压直流电源Udc，且Udc>0. 则，Vn=Udc。且Vbus1>Vbus2,所以,PV1-=Udc-1/2Vbus1.调节调压装置的输出高压直流电压，使得Udc>1/2Vbus1，则PV1->0.当PV2-=1/2Vbus1-1/2Vbus2+PV1-,则PV2->0.可见N台光伏逆变器的输入端对地接高压直流电压，其余所有光伏逆变器的输入端的负极对地的电位均大于零。而从避免了光伏发电系统中电池板对地高负压，从而具有抗潜在电池衰减（PID）功能，同时也避免了光伏逆变器对地的漏电流。
在具体实施过程中，为了便于描述一下将N台光伏逆变器中除了第一台光伏逆变器之外的其余光伏逆变器称之为第二光伏逆变器，第二光伏逆变器的数量为N-1.第二光伏逆变器输入端接电池板的数量为A，A为整数，且A>1.则第一台光伏逆变器输入端接电池板的数量为A+B.B为整数，且B>=1. 从而保证第一台光伏逆变器输入端接电池板数量大于第二光伏逆变器输入端接电池板数量。
请参考图2，隔离变压器的输入端的中性点接调压装置输出端的正极，调压装置的负极接大地。也可以将隔离变压器的输入端的中性点通过熔丝接到调压装置的输出端的正极，调压装置的输出端接大地。也可以将隔离变压器的中性点通过开关接调压装置的正极，调压装置的负极接大地。也可以将隔离变压器的输入中性点通过二极管接调压装置的输出端正极，二极管的阴极接隔离变压器的输入中性点，二极管的阳极接调压装置的输出端的正极，调压装置的输出端的负极接大地。
下面以N=2为例，对本发明电路进行详细的说明。请参考图3，第二台光伏逆变器的输入端接A块电池板，第一台光伏逆变器的输入端接A+1块电池板。第一台光伏逆变器的输入端的负极接调压装置的输出端正极，调压装置的输出端负极接大地，调压器的输出电压为Udc，Udc>0。第一台光伏逆变器的输出端于第二台光伏逆变器的输出端并联并接隔离变压器的输入端，隔离变压器的输出端接电网。第一台光伏逆变器的内部中点对地电位为Vn1=1/2Vbus1+PV1-,PV1-为第一台光伏逆变器的输入端的负极对地电压,第二台光伏逆变器的内部中点对地电位为Vn2=1/2Vbus2+PV2-.PV2-为第二台光伏逆变器的输入端的负极对地的电压。由于第一台光伏逆变器和第二台光伏逆变器连接到同一隔离变压器上，因此Vn1=Vn2=Vn，由于隔离变压器的输入中性点接调压装置输出端，则Vn=Udc。所以，PV1-=Udc-1/2Vbus1. 调节调压装置的输出直流高压，使得Udc>1/2Vbus1. 则PV1->0. PV2-=1/2Vbus1-1/2Vus2+PV1-，由于Vbus1>Vbus2，PV1->0,则，PV2->0.可见，2台光伏逆变器中第一台光伏逆变器的输入端负极对地接正压电压，则，第二台光伏逆变器哦负极电位大于零，从而避免了光伏发电系统中电池板对地形成负压，具有抗潜在电势衰减能力，同时避免了光伏逆变器对地漏电流。
根据上述的详细说明，本领域的技术人员根据上述实施例的原理，清楚获知N为任一值时多机并联的电路，在此不作一一叙述。
下面结合附图对本发明的调压装置主要实现原理、具体实施方法以及其达到的效果进行详细阐述。
实施例一
调压装置的输入端接电网，电网是隔离高频开关电源的输入端，隔离高频开关电源的输出端为高压直流电压，调压装置的正极接第一台光伏逆变器的负极，调压装置的输出端的负极接大地。
实施例二
调压装置的输入端接电网，电网是隔离工频电源的输入端，工频电源的输出端接电压变换电路，使得电压变换电路输出为高压直流。调压装置的输出端的正极接第一台光伏逆变器的负极，调压装置的输出端的负极接大地。
Claims (6)
1.另一种抗多机并联光伏发电系统潜在电势诱导衰减电路，其特征在于，所述电路包括：
N台光伏逆变器并联，所述为N台光伏逆变器的输出端都接同一隔离变压器的输入端，所述N台光伏逆变器中每台光伏逆变器输入端接有至少一块电池板；所述至少一块电池板为光伏逆变器提供输入电压，所述至少一块电池板中每块电池板的输出电压相同，所述隔离变压器的中性点接调压装置的输出端接正极，所述调压装置的输出端负极接大地，其中N为整数，N>=2；所述第一台光伏逆变器的输入端接电池板的数量大于所述N台逆变器中的其他所有台输入接电池板数量。
2.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述N台逆变器中，除了第一台光伏逆变器以外的光伏逆变器输入端接电池板的数量为A，所述第一台光伏逆变器的输入端接电池板的数量最少为A+B，其中A为整数，A>0，B为整数，B>0。
3.如权利要求1所述电路，其特征在于，所述隔离变压器的中性点接调压装置的输出端正极，调压装置的输出端负极接大地；或者所述隔离变压器的中性点通过熔丝接调压装置输出端正极，调压装置的输出端负极接大地；或者所述隔离变压器的中性点接二极管的阴极，二极管的阳极接调压装置的输出端正极，调压装置的负极接大地；或者所述隔离变压器的中性点接开关的输入端，开关的输出端接调压装置的输出端正极，调压装置的负极接大地。
4.如权利要求1所述的调压装置，其特征在于，所述调压装置电路包括：
将调压装置的输入端接入电网，调压装置将电网交流电压转换个成隔离的高压直流电压输出，调压装置的高压直流输出端的正极接隔离变压器的中性点，调压装置的输出端的负极接大地。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述调压装置的输入电网电压通过隔离变压器变换成隔离的交流电压，然后再通过AC/DC变换装置，变换成高压直流输出，或者所述调压器的输入端接AC/DC高频隔离开关电源，变换成高压直流输出。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述调压装置的输出端的正极通过开关接所述隔离变压器的输入端中性点，所述调压装置的输出端的负极接大地，或者所述调压装置的输出端的正极通过二极管接所述隔离变压器的中性点，二极管的阴极接所述隔离变压器的中性点，二极管的阳极接调压装置的输出端的正极，所述调压装置的输出端的负极接大地，或者所述调压装置的输出端的正极通过熔丝接所述隔离变压器的中性点，所述调压装置的输出端的负极接大地。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20141210 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |