CN106160651B - 一种抑制光伏电池板pid效应的系统 - Google Patents
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Abstract
一种抑制光伏电池板PID效应的系统，所述系统为在光伏发电系统中的逆变器直流输入侧或者光伏组件的输出正、负、地三端接入的PID抑制装置，PID抑制装置能够实现使系统负极对地电压不为负，从而抑制组件的电势诱导衰减；所述PID抑制装置由隔离式DC/DC电路系统组成；PID抑制装置的功能可以实现使系统负极对地电压不为负，从而抑制光伏电池组件的电势诱导衰减。
Description
技术领域
本发明涉及抑制光伏电池板PID效应技术领域，具体涉及一种抑制光伏电池板PID效应的系统。
背景技术
光伏组件的电位诱导衰减(PID)效应，PID效应是指光伏组件中的玻璃、封装材料、铝边框与电池片之间存在漏电流，使大量电荷聚集在电池片表面，导致电池填充因子、开路电压、短路电流降低，是电池乃至组件功率造成衰减的现象，出现PID效应的光伏组件的发电性能和耐久性受到严重影响。传统抑制电池板PID效应的方法有三种：第一种如图1所示，将电池板的负极接地；第二种如图2所示，夜间在电池板负极与地间施加一个正压；第三种如图3所示，构造逆变器交流侧中性点，并在交流侧中性点与地施加一个正压，将中性点电位抬高，从而抬高直流电池板负极对地电压(图中101为电压抬升电路，102为变压器，103为逆变器)。但是，第一种方案由于电池板负极接地，需解决漏电流问题，第二种会增加夜间触电的风险。第三种方案在逆变器没有运行时无法起到防止PID功能。
发明内容
为解决上述现有问题，本发明的目的在于提供一种抑制光伏电池板PID效应的系统，可以实现抑制由于光伏电池组件负极对地负压造成的电势诱导衰减。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种抑制光伏电池板PID效应的系统，所述系统为在光伏发电系统中的逆变器直流输入侧或者光伏组件的输出正、负、地三端接入的PID抑制装置，PID抑制装置能够实现使系统负极对地电压不为负，从而抑制组件的电势诱导衰减；所述PID抑制装置由隔离式DC/DC电路系统组成。
所述PID抑制装置的输入端为正极输入Vin+和负极输入Vin-、输出端为一路或多路；若为一路，则输出端为正极输出Vout+和负极输出Vout-，所述正极输出Vout+输出后与负极输入Vin-相连接，所述负极输出Vout-与地相连接；若为多路，其中第一路的正极输出Vout1+输出后与负极输入Vin-相连接，第一路的负极输出Vout1-与地相连接，其它路的正极输出作为输出，负极输出均与地相连接；所述PID抑制装置的输入端的正极输入Vin+和负极输入Vin-分别与光伏发电系统中光伏组件输出端的正负极或逆变器的直流输入侧的正负极相连接，此时PID抑制装置中的隔离式DC/DC电路系统相当于连接到光伏发电系统的负极与地之间的电源，给光伏组件的负极提供一个正压，实现将光伏组件负极对地电压调节为非负值，从而抑制电势诱导衰减。
所述PID抑制装置的输入端为正极输入Vin+和负极输入Vin-、输出端为一路或多路；光伏发电系统的正极和负极之间随机找一个对地电压固定点A，该电压固定点A设置在PID抑制装置内部或通过物理连接设置在PID抑制装置的外部；若输出端为一路，则输出端为正极输出Vout+和负极输出Vout-，所述正极输出Vout+输出后与对地电压固定点A相连接，所述负极输出Vout-与地相连接；若为多路，其中第一路的正极输出Vout1+输出后与对地电压固定点A相连接，第一路的负极输出Vout1-与地相连接，其它路的正极输出作为输出，负极输出均与地相连接；所述PID抑制装置的输入端的正极输入Vin+和负极输入Vin-分别与光伏发电系统中光伏组件输出端的正负极或逆变器的直流输入侧的正负极相连接，此时PID抑制装置中的隔离式DC/DC电路系统相当于连接到对地电压固定点A与地之间的电源，所述隔离式DC/DC电路系统输出高于母线电压1/2以上的电压，给光伏组件的负极提供一个正压，实现将光伏组件负极对地电压调节为非负值，从而抑制电势诱导衰减。
所述对地电压固定点A的构建采用电容、电感、电阻元件单独使用或组合使用。
所述PID抑制装置的输入端为正极输入Vin+和负极输入Vin-、输出端为一路或多路；若为一路，则输出端为正极输出Vout+和负极输出Vout-，所述正极输出Vout+输出后与正极输入Vin+相连接，所述负极输出Vout-与地相连接；若为多路，其中第一路的正极输出Vout1+输出后与正极输入Vin+相连接，第一路的负极输出Vout1-与地相连接，其它路的正极输出作为输出，负极输出均与地相连接；所述PID抑制装置的输入端的正极输入Vin+和负极输入Vin-分别与光伏发电系统中光伏组件输出端的正负极或逆变器的直流输入侧的正负极相连接，此时PID抑制装置中的隔离式DC/DC电路系统相当于连接到光伏发电系统的正极与地之间的电源，所述DC/DC变换器输出电压高于母线电压，实现将光伏组件负极对地电压调节为非负值，从而抑制电势诱导衰减。
所述隔离式DC/DC电路系统为DC-DC转换电路。
和现有技术相比，本发明具有如下优点：
(1)模块独立，便于现场增加PID抑制和维护。
(2)不受后级变压器和直流光伏组件的外界条件影响，均可保证逆变器的可靠稳定运行。
(3)可设定为组件有输出电压时运行，夜间无电压时可自动关闭，避免夜间触电的风险。
(4)在逆变器未运行前和关机后都起到防止PID功能。
(5)PID抑制模块输出电压可以实现多种控制，输出电压范围根据实际电路拓扑确定，可以设高也可以设低，多种方案可供选择。
附图说明
图1为现有第一种抑制电池板PID效应的方法示意图。
图2为现有第一种抑制电池板PID效应的方法示意图。
图3为现有第一种抑制电池板PID效应的方法示意图。
图4为本发明装置连接位置1示意图。
图5为本发明装置连接位置2示意图。
图6为第一种PID抑制装置组成结构图。
图7为第一种PID抑制装置组成延伸结构图。
图8为第二种电压固定点设置在PID装置内部的PID抑制装置组成结构图。
图9为第二种电压固定点设置在PID装置内部的PID抑制装置组成延伸结构图。
图10为第二种电压固定点设置在PID装置外部的PID抑制装置组成结构图。
图11为第二种电压固定点设置在PID装置外部的PID抑制装置组成延伸结构图。
图12为第三种PID抑制装置组成结构图。
图13为第三种PID抑制装置组成延伸结构图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
如图4和图5所示，本发明一种抑制光伏电池板PID效应的系统，所述系统为在光伏发电系统中的逆变器直流输入侧(如图4所示)或者光伏组件的输出正、负、地三端接入的PID抑制装置(如图5所示)，PID抑制装置能够实现使系统负极对地电压不为负，从而抑制组件的电势诱导衰减。
如图6和图7所示，所述PID抑制装置由隔离式DC/DC电路系统组成，所述PID抑制装置的输入端为正极输入Vin+和负极输入Vin-、输出端为一路或多路，连接到输入PV支路及其它PV支路，也可以只连接到其它PV支路；如图6所示，若为一路，则输出端为正极输出Vout+和负极输出Vout-，所述正极输出Vout+输出后与负极输入Vin-相连接，所述负极输出Vout-与地相连接；如图7所示，若为多路，其中第一路的正极输出Vout1+输出后与负极输入Vin-相连接，第一路的负极输出Vout1-与地相连接，其它路的正极输出作为输出，负极输出均与地相连接；所述PID抑制装置的输入端的正极输入Vin+和负极输入Vin-分别与光伏发电系统中光伏组件输出端的正负极或逆变器的直流输入侧的正负极相连接，此时PID抑制装置中的隔离式DC/DC电路系统相当于连接到光伏发电系统的负极与地之间的电源，给光伏组件的负极提供一个正压，实现将光伏组件负极对地电压调节为非负值，从而抑制电势诱导衰减。
如图8、图9、图10和图11所示，所述PID抑制装置由隔离式DC/DC电路系统组成，所述PID抑制装置的输入端为正极输入Vin+和负极输入Vin-、输出端为一路或多路，连接到输入PV支路及其它PV支路，也可以只连接到其它PV支路；光伏发电系统的正极和负极之间随机找一个对地电压固定点A，该电压固定点A设置在PID抑制装置内部(如图8和图9所示)或通过物理连接设置在PID抑制装置的外部(如图10和图11所示)；如图8和图10所示，若输出端为一路，则输出端为正极输出Vout+和负极输出Vout-，所述正极输出Vout+输出后与对地电压固定点A相连接，所述负极输出Vout-与地相连接；如图9和图11所示，若为多路，其中第一路的正极输出Vout1+输出后与对地电压固定点A相连接，第一路的负极输出Vout1-与地相连接，其它路的正极输出作为输出，负极输出均与地相连接；所述PID抑制装置的输入端的正极输入Vin+和负极输入Vin-分别与光伏发电系统中光伏组件输出端的正负极或逆变器的直流输入侧的正负极相连接，此时PID抑制装置中的隔离式DC/DC电路系统相当于连接到对地电压固定点A与地之间的电源，所述隔离式DC/DC电路系统输出高于母线电压1/2以上的电压，给光伏组件的负极提供一个正压，实现将光伏组件负极对地电压调节为非负值，从而抑制电势诱导衰减。
作为本发明的优选实施方式，所述对地电压固定点A的构建采用电容、电感、电阻元件单独使用或组合使用，也可以使用其它电路形式。
如图12和图13所示，所述PID抑制装置由隔离式DC/DC电路系统组成，所述PID抑制装置的输入端为正极输入Vin+和负极输入Vin-、输出端为一路或多路，连接到输入PV支路及其它PV支路，也可以只连接到其它PV支路；如图12所示，若为一路，则输出端为正极输出Vout+和负极输出Vout-，所述正极输出Vout+输出后与正极输入Vin+相连接，所述负极输出Vout-与地相连接；如图13所示，若为多路，其中第一路的正极输出Vout1+输出后与正极输入Vin+相连接，第一路的负极输出Vout1-与地相连接，其它路的正极输出作为输出，负极输出均与地相连接；所述PID抑制装置的输入端的正极输入Vin+和负极输入Vin-分别与光伏发电系统中光伏组件输出端的正负极或逆变器的直流输入侧的正负极相连接，此时PID抑制装置中的隔离式DC/DC电路系统相当于连接到光伏发电系统的正极与地之间的电源，所述DC/DC变换器输出电压高于母线电压，实现将光伏组件负极对地电压调节为非负值，从而抑制电势诱导衰减。
作为本发明的优选实施方式，所述隔离式DC/DC电路系统为DC-DC转换电路。
Claims (3)
1.一种抑制光伏电池板PID效应的系统，其特征在于：所述系统为在光伏发电系统中的逆变器直流输入侧或者光伏组件的输出正、负、地三端接入的PID抑制装置，PID抑制装置能够实现使系统负极对地电压不为负，从而抑制组件的电势诱导衰减；所述PID抑制装置由隔离式DC/DC电路系统组成；
所述PID抑制装置的输入端为正极输入Vin+和负极输入Vin-、输出端为一路或多路；光伏发电系统的正极和负极之间随机找一个对地电压固定点A，该电压固定点A设置在PID抑制装置内部或通过物理连接设置在PID抑制装置的外部；若输出端为一路，则输出端为正极输出Vout+和负极输出Vout-，所述正极输出Vout+输出后与对地电压固定点A相连接，所述负极输出Vout-与地相连接；若为多路，其中第一路的正极输出Vout1+输出后与对地电压固定点A相连接，第一路的负极输出Vout1-与地相连接，其它路的正极输出作为输出，负极输出均与地相连接；所述PID抑制装置的输入端的正极输入Vin+和负极输入Vin-分别与光伏发电系统中光伏组件输出端的正负极或逆变器的直流输入侧的正负极相连接，此时PID抑制装置中的隔离式DC/DC电路系统相当于连接到对地电压固定点A与地之间的电源，所述隔离式DC/DC电路系统输出高于母线电压1/2以上的电压，给光伏组件的负极提供一个正压，实现将光伏组件负极对地电压调节为非负值，从而抑制电势诱导衰减。
2.根据权利要求1所述的一种抑制光伏电池板PID效应的系统，其特征在于：所述对地电压固定点A的构建采用电容、电感、电阻元件单独使用或组合使用。
3.根据权利要求1所述的一种抑制光伏电池板PID效应的系统，其特征在于：所述隔离式DC/DC电路系统为DC-DC转换电路。
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