CN105990850A - 在线式太阳能电站pid恢复系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了在线式太阳能电站PID恢复系统。它包括太阳能电池阵列、汇流箱、直流配电柜、逆变器、交流配电柜、变压器、电网和PID恢复装置，汇流箱连接若干太阳能电池阵列，直流配电柜连接若干汇流箱，直流配电柜、逆变器、交流配电柜、变压器和电网依次连接，PID恢复装置包括高压电源、继电器和控制器，直流配电柜内设有接地检测盒和接地点，高压电源上设有开关、高电压线和低电压线，高电压线连接直流配电柜或者汇流箱，低电压线连接太阳能电池阵列的边框或者支架，继电器连接接地检测盒和接地点，开关和继电器连接控制器。本发明的有益效果是：保证接地检测正常工作，自动控制进行功率恢复，不影响太阳能电站的正常使用，使用安全可靠。
Description
技术领域
本发明涉及光伏发电相关技术领域，尤其是指一种在线式太阳能电站PID恢复系统。
背景技术
太阳能电站的PID现象是太阳能电池组件在户外应用过程中出现的发电功率衰减的现象。太阳能电站的PID现象可以从电池工艺、组件工艺、系统结构等角度去缓解和解决PID现象。其中：电池工艺和组件工艺只能在一定程度上减缓太阳能电站的PID现象，但不能从根本上去除太阳能电站的PID现象。系统结构可以从根本上消除太阳能电站的PID现象，其中负极接地是一种方案，负极接地只能在带有变压器的电站构造上应用，而且负极接地方案对太阳能电站的发电有一定的影响。
发明内容
本发明是为了克服现有技术中存在上述的不足，提供了一种保证接地检测正常工作且进行功率恢复的在线式太阳能电站PID恢复系统。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
在线式太阳能电站PID恢复系统，包括若干太阳能电池阵列、若干汇流箱、直流配电柜、逆变器、交流配电柜、变压器、电网和PID恢复装置，所述的一个汇流箱连接有若干太阳能电池阵列，所述的直流配电柜连接有若干汇流箱，所述的直流配电柜、逆变器、交流配电柜、变压器和电网依次连接，所述的PID恢复装置包括高压电源、继电器和控制器，所述的直流配电柜内设有接地检测盒和接地点，所述的高压电源上设有控制高压电源通断的开关、高电压线和低电压线，所述的高电压线连接直流配电柜或者汇流箱，所述的低电压线连接太阳能电池阵列的边框或者支架，所述的继电器分别连接接地检测盒和接地点，所述的开关和继电器均连接控制器。
该系统，是对太阳能电池阵列施加与产生太阳能电站的PID现象相反的电压，使得该系统实现自动控制，实现白天停止、夜晚工作的状态，不影响太阳能电站的正常发电。通过对太阳能电池阵列施加反向电压，使得电池片表面的电荷能够反向移动，达到功率恢复的目的。PID恢复装置通过高电压线连接到直流配电柜或者汇流箱的正极和负极上，由于直流配电柜上安装有接地检测盒，检测太阳能电站的正极和负极的绝缘情况。安装PID恢复装置后，可能造成接地检测盒的误判，影响逆变器的正常工作；故而在PID恢复装置的内部增加了继电器，在晚间太阳能电站不工作的时间，继电器断开，将接地检测盒的地线断开，白天发电的时段，继电器吸合，接地检测盒的地线接通，保证接地检测正常工作。这样设计达到了保证接地检测正常工作且进行功率恢复的目的。
作为优选，所述的PID恢复装置还包括触摸屏和时钟，所述的触摸屏和时钟均与控制器连接。在PID恢复装置的内部内置时钟，触摸屏上可设置开启和关闭高压电源的时间，例如，为了不影响太阳能电站的正常发电，可设置高压电源开启的时间为20:00，高压电源关闭的时间为5:00，这样保证该系统在工作的时间段内，太阳能电池没有发电。
作为另一种优选，所述的PID恢复装置还包括LCD显示屏、按键和时钟，所述的LCD显示屏、按键和时钟均与控制器连接。在PID恢复装置的内部内置时钟，LCD显示屏上通过按键可设置开启和关闭高压电源的时间，例如，为了不影响太阳能电站的正常发电，可设置高压电源开启的时间为20:00，高压电源关闭的时间为5:00，这样保证该系统在工作的时间段内，太阳能电池没有发电。
作为优选，所述的PID恢复装置还包括蓄电池接口和市电电压接口，所述的蓄电池接口和市电电压接口均与高压电源连接。系统的供电可以通过市电电压接口采用外接市电(根据供电情况调整)，另外配有蓄电池接口，可以通过蓄电池供电，高压电源开启后，高压电源电压以一定的升压速率上升到达设定的电压值。
作为优选，所述的PID恢复装置还包括辐照计，所述的辐照计与控制器连接。当辐照计低于一定的值时，认为辐照强度不能再使太阳能电池发电，高压电源开启；当辐照强度高于一定的数值时，高压电源关闭。
作为优选，所述的PID恢复装置还包括报警装置，所述的报警装置与控制器连接。通过报警装置的设计能够提高该系统的使用安全可靠性。
作为优选，所述的高电压线连接直流配电柜或者汇流箱中的负极端或正极端，所述的控制器上设有低压检测端和高压检测端，所述的低压检测端连接直流配电柜或者汇流箱中的负极端，所述的高压检测端连接直流配电柜或者汇流箱中的正极端。当正极与负极之间的电压低于一定的值时，高压电源开启；当正极与负极之间的电压高于一定的值时，高压电源关闭。
本发明的有益效果是：有效防止接地检测盒的误判，保证接地检测正常工作，实现自动控制，进行功率恢复，不影响太阳能电站的正常使用，且使用安全可靠性高。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是PID恢复装置的结构示意图。
图中：1.太阳能电池阵列，2.汇流箱，3.直流配电柜，4.逆变器，5.交流配电柜，6.变压器，7.电网，8.接地检测盒，9.PID恢复装置，10.辐照计，11.蓄电池接口，12.市电电压接口，13.时钟，14.LCD显示屏，15.按键，16.触摸屏，17.继电器，18.控制器，19.高压电源，20.开关，21.低压检测端，22.高压检测端，23.报警装置。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。
如图1、图2所示的实施例中，在线式太阳能电站PID恢复系统，包括若干太阳能电池阵列1、若干汇流箱2、直流配电柜3、逆变器4、交流配电柜5、变压器6、电网7和PID恢复装置9，一个汇流箱2连接有若干太阳能电池阵列1，太阳能电池阵列1之间相互并联，直流配电柜3连接有若干汇流箱2，汇流箱2之间相互并联，直流配电柜3、逆变器4、交流配电柜5、变压器6和电网7依次连接，PID恢复装置9包括高压电源19、继电器17、触摸屏16、时钟13、蓄电池接口11、市电电压接口12、辐照计10、报警装置23和控制器18，直流配电柜3内设有接地检测盒8和接地点，高压电源19上设有控制高压电源19通断的开关20、高电压线和低电压线，高电压线连接直流配电柜3或者汇流箱2中的负极端或正极端，低电压线连接太阳能电池阵列1的边框或者支架，继电器17分别连接接地检测盒8和接地点，开关20、继电器17、触摸屏16、时钟13、辐照计10和报警装置23均连接控制器18，蓄电池接口11和市电电压接口12均与高压电源19连接。其中：控制器18上设有低压检测端21和高压检测端22，低压检测端21连接直流配电柜3或者汇流箱2中的负极端，高压检测端22连接直流配电柜3或者汇流箱2中的正极端。本实施例中，高电压线连接直流配电柜3中的正极端，接地检测盒8分别连接直流配电柜3的正极端和负极端。PID恢复装置9内可设置接地点，那么继电器17可分别连接接地检测盒8和PID恢复装置9内的接地点，而不需要连接直流配电柜3内的接地点。
太阳能电站将太阳能电池阵列1发的直流电依次经过汇流箱2、直流配电柜3、逆变器4使其变为交流电，再经过交流配电柜5和变压器6接入电网7。而太阳能电站中PID恢复装置9的核心器件是高压电源19，其供电可以通过市电电压接口12采用外接市电(根据供电情况调整)，另外配有蓄电池接口11，可以通过蓄电池供电。高压电源19开启后，高压电源19电压以一定的升压速率上升到达设定的电压值。高压电源19的开启和关闭可通过自动化控制，采用触摸屏16的方式进行控制，另外还可以通过LCD显示屏14显示并使用按键15控制。通过在PID恢复装置9内部增加继电器17，使得在晚间太阳能电站不工作的时间，继电器17断开，将接地检测盒8的地线断开，而在白天发电的时段，继电器17吸合，接地检测盒8的地线接通，保证接地检测正常工作。
控制手段之一是时间控制，PID恢复装置9内部内置时钟13，触摸屏16上可设置开启和关闭高压电源19的时间，例如，为了不影响电站的正常发电，可设置高压电源19开启的时间为20:00，高压电源19关闭的时间为5:00，这样保证PID恢复装置9工作的时间段内，太阳能电站没有发电。
控制手段之二是系统电压控制，控制器18上的低压检测端21和高压检测端22分别连接到汇流箱2或直流配电柜3的负极段和正极端，当正负极间电压低于一定的值时，高压电源19开启；当正负极间的电压高于一定的值时，高压电源19关闭。这个开启和关闭的系统电压值可以在触摸屏16上设定。
控制手段之三是辐照度控制，当辐照计10低于一定的值时，认为辐照强度不能再使太阳能电池发电，高压电源19开启；当辐照强度高于一定的数值时，高压电源19关闭。这个开启和关闭的辐照度值可以在触摸屏16上设定。
为了保证设备的安全有效运行，设备还设有过压、欠压、过流报警功能。过压报警是当输出电压超出设定电压一定的值后，设备将会自动切断电源。欠压报警是当输出电压低于设定电压一定的值后，设备将会自动切断电源。过流报警是当输出电流超过一定的值后，设备将会自动切断电源。过压报警值、欠压报警值、过流报警值都可以在触摸屏16上设定。并且报警信息可以显示。
Claims (7)
1.在线式太阳能电站PID恢复系统，其特征是，包括若干太阳能电池阵列(1)、若干汇流箱(2)、直流配电柜(3)、逆变器(4)、交流配电柜(5)、变压器(6)、电网(7)和PID恢复装置(9)，所述的一个汇流箱(2)连接有若干太阳能电池阵列(1)，所述的直流配电柜(3)连接有若干汇流箱(2)，所述的直流配电柜(3)、逆变器(4)、交流配电柜(5)、变压器(6)和电网(7)依次连接，所述的PID恢复装置(9)包括高压电源(19)、继电器(17)和控制器(18)，所述的直流配电柜(3)内设有接地检测盒(8)和接地点，所述的高压电源(19)上设有控制高压电源(19)通断的开关(20)、高电压线和低电压线，所述的高电压线连接直流配电柜(3)或者汇流箱(2)，所述的低电压线连接太阳能电池阵列(1)的边框或者支架，所述的继电器(17)分别连接接地检测盒(8)和接地点，所述的开关(20)和继电器(17)均连接控制器(18)。
2.根据权利要求1所述的在线式太阳能电站PID恢复系统，其特征是，所述的PID恢复装置(9)还包括触摸屏(16)和时钟(13)，所述的触摸屏(16)和时钟(13)均与控制器(18)连接。
3.根据权利要求1所述的在线式太阳能电站PID恢复系统，其特征是，所述的PID恢复装置(9)还包括LCD显示屏(14)、按键(15)和时钟(13)，所述的LCD显示屏(14)、按键(15)和时钟(13)均与控制器(18)连接。
4.根据权利要求1或2或3所述的在线式太阳能电站PID恢复系统，其特征是，所述的PID恢复装置(9)还包括蓄电池接口(11)和市电电压接口(12)，所述的蓄电池接口(11)和市电电压接口(12)均与高压电源(19)连接。
5.根据权利要求1或2或3所述的在线式太阳能电站PID恢复系统，其特征是，所述的PID恢复装置(9)还包括辐照计(10)，所述的辐照计(10)与控制器(18)连接。
6.根据权利要求1或2或3所述的在线式太阳能电站PID恢复系统，其特征是，所述的PID恢复装置(9)还包括报警装置(23)，所述的报警装置(23)与控制器(18)连接。
7.根据权利要求1所述的在线式太阳能电站PID恢复系统，其特征是，所述的高电压线(22)连接直流配电柜(3)或者汇流箱(2)中的负极端或正极端，所述的控制器(18)上设有低压检测端(21)和高压检测端(22)，所述的低压检测端(21)连接直流配电柜(3)或者汇流箱(2)中的负极端，所述的高压检测端(22)连接直流配电柜(3)或者汇流箱(2)中的正极端。
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