CN108306612B - 一种光伏电站中的光伏组件衰减修复方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种光伏电站中的光伏组件衰减修复方法和装置,属于光伏发电领域。所述方法包括:先控制光伏电站中待修复的光伏组件停止输出,然后向待修复的光伏组件的正负极注入修复电流。通过采用该方法对光伏组件进行修复,能够同时对组件初始光致衰减、组件材料老化衰减、电势诱导衰减以及其他原因(如外界环境或破坏性因素)造成的光伏组件衰减进行修复。
Description
技术领域
本申请涉及光伏发电领域,特别涉及一种光伏电站中的光伏组件衰减修复方法和装置。
背景技术
光伏发电作为一种新型绿色能源的利用形式,近年来得到了国家的高度重视和大力发展。光伏发电的原理是利用光伏组件(也即太阳电池板)将光能转换为电能。
光伏组件主要包括背板、与背板相对的封装玻璃、设置在背板和封装玻璃四周的边框,用于对边框与背板之间以及边框与封装玻璃之间进行密封的密封材料、设置在背板和封装玻璃之间的电池串以及设置在背板上的接线盒,接线盒的端子分别与电池串的正负电极连接。
光伏组件在制造出来后一直处于衰减的状态,尤其是在开始接受太阳光照射后,衰减会急剧加快,导致光伏组件的发电效率大大降低。其中,光伏组件的衰减是指光伏组件的输出功率下降的现象。导致光伏组件衰减的因素包括组件初始光致衰减、组件材料老化衰减、电势诱导衰减及外界环境或破坏性因素导致的衰减等。
为了消除光伏组件衰减造成的发电损失,相关技术中提供了一种组件修复方法,该方法主要针对电势诱导衰减,具体修复方法是向光伏组件的边框与电池串的正电极(或负电极)施加电压,使边框和电池串的负电极之间形成负偏压,为已经迁移到电池串内部的碱金属离子提供能量,使碱金属离子重新回到电池串外,从而实现电势诱导衰减的修复。该方法虽然能够对电势诱导衰减进行一定程度的修复,但是对于组件初始光致衰减、组件材料老化衰减等光伏组件衰减,该方法无法进行修复,造成光伏组件衰减造成的发电损失依然很大。
发明内容
为了解决现有技术提供的光伏组件修复方法只能对电势诱导衰减进行修复的问题,本申请实施例提供了一种光伏电站中的光伏组件衰减修复方法和装置。所述技术方案如下:
第一方面,提供了一种光伏电站中的光伏组件衰减修复方法,所述方法包括:控制光伏电站中待修复的光伏组件停止输出,所述待修复的光伏组件包括一个光伏组件或者至少两个串联的光伏组件;向所述待修复的光伏组件的正负极中注入修复电流。
该方案通过向待修复的光伏组件的正负极注入电流,使得修复电流通过光伏组件内的电池串正负电极输入到电池串中,从而实现光伏组件的初始光致衰减、组件材料老化衰减以及电势诱导衰减修复。下面对注入电流进行衰减修复的原理进行描述:(1)通过修复电流的注入,使得光伏组件内导致光致衰减的活性中心与注入的非平衡态电子和空穴发生反应,转化为一种不会产生衰减的状态,从而使原先在光照下发生的衰减得到复原,实现对组件初始光致衰减的修复。(2)通过修复电流的注入,光伏组件内的温度会大幅的升高,可以将光伏组件内的水分排出,避免水分对电池串的电极和互联部分的腐蚀,同时避免电池串的电极和互联部分存在水分产生的漏电流导致功率下降,另外,由于修复电流的注入还能使钝化层的空间结构在温度和电流的共同作用下恢复到原有状态,钝化层的钝化效果得到恢复,实现对组件材料老化衰减的修复。(3)通过修复电流的注入,会在光伏组件的正负电极之间产生较大的电势差,从而使原本进入电池串的碱金属离子从电池串脱离,从而在在一定程度上实现对电势诱导衰减的修复。(4)通过修复电流的注入,使得封装在光伏组件内的电池中已经形成的部分缺陷(如硼-氧复合体、铁-硼对等)被电流打散,使原本具有复合活性的缺陷不再存在,从而使已经衰减的性能得到部分恢复,完成其他原因造成的光伏组件衰减的修复。也就是说,本申请实施例通过采用该方法对光伏组件进行修复,能够同时对组件初始光致衰减、组件材料老化衰减、电势诱导衰减以及其他原因(如外界环境或破坏性因素)造成的光伏组件衰减进行修复。
其中,待修复的光伏组件停止输出是指待修复的光伏组件产生的电流无法通过逆变电路输出到电网或其他用电设备中。
例如,控制光伏电站中待修复的光伏组件停止输出具体可以是控制光伏电站中待修复的光伏组件断路。控制光伏电站中待修复的光伏组件断路是指,将待修复的光伏组件所处的光伏组串与光伏电站的逆变电路断开。再例如,通过控制其他电流直接注入待修复的光伏组件中,实现待修复的光伏组件停止输出。
其中,向所述待修复的光伏组件的正负极中注入修复电流,也即通过光伏组件的正电极和负电极向所述待修复的光伏组件内输入电流。
结合第一方面,在第一方面的第一种实现方式中,所述修复电流由直流电、交流电或者交替变换的直流电和交流电提供。
在该实现方式中,限定了修复电流的类型既可以是直流电流,也可以是交流电流,还可以是直流和交流交替变换的电流,这样可以根据实际情况选择合适电流进行注入。
结合第一方面的第一种实现方式,在第一方面的第二种实现方式中,所述向所述待修复的光伏组件的正负极中注入修复电流,包括:确定所述待修复的光伏组件的修复电流的大小和修复时间的长度;按确定出的所述修复电流的大小和修复时间的长度向待修复的光伏组件注入电流。
结合第一方面的第二种实现方式,在第一方面的第三种实现方式中,所述修复电流的大小为设定值或者动态变化。
结合第一方面的第三种实现方式,在第一方面的第四种实现方式中,当所述修复电流由直流电提供时,所述修复电流的大小采用如下公式确定:I1=a+bI2+cI2 2+dI2 3;其中,I1为所述修复电流的大小,I2为所述光伏电站中与所述待修复的光伏组件所处的光伏组串连接在同一逆变电路中的其他光伏组串的电流之和,a、b、c和d设定系数,且50≥a≥5,10≥b≥-10,0.5≥c≥-0.5,0.1≥d≥-0.1。
在该实现方式中,限定了采用光伏电站中其他正常工作的光伏组串提供大小可变的直流电流时,如何确定修复电流的大小。
结合第一方面的第三种实现方式,在第一方面的第五种实现方式中,当修复电流由直流电提供,且所述修复电流的大小为设定值时,所述修复电流的大小的范围为1-100A。在该实现方式中,限定了采用恒定直流电流时,电流的大小范围,在该范围内注入电流,保证光伏组件衰减修复的效果。
结合第一方面的第三种实现方式,在第一方面的第六种实现方式中,当修复电流由交流电提供时,所述交流电的电压范围为20-3000V,所述交流电的电流的有效值的范围为1-100A,所述交流电的周期的范围为2×10-10~2×103s。在该实现方式中,限定了采用交流电流作为修复电流的大小,采用上述参数的交流电进行注入,保证光伏组件衰减修复的效果。
结合第一方面的第二种实现方式至第六种实现方式中的任一种实现方式,在第一方面的第七种实现方式中,所述修复时间的范围为0.1-100h。采用该修复时间对光伏组件进行修复电流注入,能够保证修复效果较好。
需要说明的是,修复时间具体是指修复总时间,也即如果修复电流是一次注入的,则该修复时间即为该一次注入修复电流的时间,如果修复电流是分两次或多次间隔注入的,则修复时间是这两次或多次注入修复电流的时间之和。
结合第一方面的第二种实现方式至第六种实现方式中的任一种实现方式,在第一方面的第八种实现方式中,所述按确定出的所述修复电流的大小和修复时间的长度向待修复的光伏组件注入电流,包括:控制所述待修复的光伏组件所处的光伏组串接入的逆变电路中的其他光伏组串向所述待修复的光伏组件注入电流;或者,控制所述待修复的光伏组件所处的光伏组串接入的逆变电路的汇流模块的电流注入所述待修复的光伏组件;或者,控制所述待修复的光伏组件所处的光伏组串接入的逆变电路的直流侧向所述待修复的光伏组件注入电流;或者,控制所述待修复的光伏组件所处的光伏组串接入的逆变电路的交流侧的电流输入整流电路,并控制所述整流电路的输出端向所述待修复的光伏组件注入电流;或者,控制所述待修复的光伏组件所处的光伏组串接入的逆变电路的交流侧向所述待修复的光伏组件注入电流;或者,通过外接电源向所述待修复的光伏组件注入直流电流;或者,通过外接电源向所述待修复的光伏组件注入交流电流。
在该实现方式中,提供了多种修复电流提供方式,具体可以分为两大类,一类是采用其他正常工作的光伏组串提供修复电流,这种实现方式主要用于其他正常工作的光伏组串能够发电的场景,另一类是采用外部电源提供修复电流,这种实现方式适用于任何场景。这多种实现方式均可完成光伏组件的衰减修复,且实现均不复杂。
实际应用中,在采用直流电流进行修复时,其他光伏组串的正极与所述待修复的光伏组件所处的光伏组串的正极连接,其他光伏组串的负极与所述待修复的光伏组件所处的光伏组串的负极连接。或者,逆变电路的汇流模块的正极(输出端)与所述待修复的光伏组件所处的光伏组串的正极连接,逆变电路的汇流模块的负极(输出端)与所述待修复的光伏组件所处的光伏组串的负极连接。或者,逆变电路的直流侧的正极与所述待修复的光伏组件所处的光伏组串的正极连接,逆变电路的直流侧的负极与所述待修复的光伏组件所处的光伏组串的负极连接。或者,外接电源的正极与所述待修复的光伏组件所处的光伏组串的正极连接,外接电源的负极与所述待修复的光伏组件所处的光伏组串的负极连接。
结合第一方面的第二种实现方式至第六种实现方式中的任一种实现方式,在第一方面的第九种实现方式中,所述方法还包括:确定当前环境信息,所述当前环境信息包括环境温度、风速和太阳光照强度中的至少一项;根据所述当前环境信息对确定出的修复电流的大小和修复时间的长度进行调整。
结合第一方面的第九种实现方式,在第一方面的第十种实现方式中,所述根据所述当前环境信息对确定出的修复电流的大小和修复时间的长度进行调整,包括:当所述环境温度大于温度设定值或者所述风速小于风速设定值或者所述太阳光照强度大于光照强度设定值时,减小修复电流的电流大小或者减小修复时间的长度;当所述环境温度小于温度设定值或者所述风速大于风速设定值或者所述太阳光照强度小于光照强度设定值时,增大修复电流的电流大小或者增大修复时间的长度。
在上述两种实现方式中,限定了如何结合当前环境信息选择修复电流的大小,结合环境信息能够使得修复过程中发热量正好满足修复需求,既不会出现热量不足导致无法修复完全,也不会出现热量过多导致能量浪费。
第二方面,本申请实施例提供了一种光伏电站中的光伏组件衰减修复装置,所述光伏电站中的光伏组件衰减修复装置包括用于实现第一方面中任意一种可能的实施方式提供的方法的单元,例如控制单元和修复单元。
附图说明
图1是本申请实施例提供的光伏电站的结构示意图;
图2是本申请实施例提供的光伏组件的结构示意图;
图3是本申请实施例提供的一种光伏电站中的光伏组件衰减修复方法的流程图;
图4是本申请实施例提供的另一种光伏电站中的光伏组件衰减修复方法的流程图;
图5a是本申请实施例提供的一种光伏电站的结构示意图;
图5b是本申请实施例提供的另一种光伏电站的结构示意图;
图6是本申请实施例提供的一种光伏电站中的光伏组件衰减修复装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。
为了便于后文的描述,下面先结合附图1对光伏电站的结构进行说明:
如图1所示,光伏电站包括光伏组串1以及逆变电路2,光伏组串1用于将太阳能转换为电能,并输出直流电到逆变电路2,逆变电路2将直流电转换为交流电后输出到电网。每个逆变电路2可以同时连接多个光伏组串1,多个光伏组串1之间并联,每个光伏组串1包括至少一个光伏组件1A(又称太阳能电池板)。当光伏组串1包括至少两个光伏组件1A时,至少两个光伏组件1A之间串联相连,串联后的至少两个光伏组件1A的输出端与逆变电路的直流侧电连接,向逆变电路的直流侧输出直流电。本申请实施例在进行光伏组件修复时,待修复的光伏组件既可以是一个,也可以是多个,通常是一个光伏组串中的所有光伏组件。
其中,逆变电路可以为集中式逆变器或者组串式逆变器。其中集中式逆变器包括汇流模块、逆变器和变压器,组串式逆变器包括逆变器和变压器。其中,汇流模块主要作用是将多个光伏组串1的输出电流进行汇流,然后再送入逆变器中。当然,上述两种结构的逆变器也仅仅是举例,本申请实施例中的逆变电路也可以采用其他结构的逆变器实现,本申请对此不做限定。另外,光伏电站除了光伏组串1和逆变电路2外还可以包括其他电路结构,例如最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT)电路等。
图2是光伏组件的结构示意图,如图2所示,光伏组件包括背板10、与背板10相对的封装玻璃11、设置在背板10和封装玻璃11四周的边框12,用于对边框12与背板10之间以及边框12与封装玻璃11之间进行密封的密封材料13、设置在背板10和封装玻璃11之间的电池串14、设置在背板10的外壁上的接线盒15。背板10、封装玻璃11与边框12配合形成密封腔体,电池串14设置在该腔体内。电池串14包括多个电池片140,每个电池片140均包括正电极和负电极,多个电池片140依次连接形成电池串14,电池串14的两端分别为正电极和负电极,接线盒15包括两个端子,两个端子分别与电池串14的正、负电极连接。其中,封装玻璃11可以采用钢化玻璃制成,密封材料13可以采用乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)。
光伏组件在制造出来后一直处于衰减的状态,导致光伏组件的发电效率大大降低。其中,光伏组件的衰减是指光伏组件的输出功率下降的现象。导致光伏组件衰减的因素包括组件初始光致衰减(Light Induced Degradation,LID)、组件材料老化衰减、电势诱导衰减(Potential Induced Degradation,PID)及外界环境或破坏性因素导致的衰减等。下面对几种衰减产生的原因进行详细说明:
其中,组件初始光致衰减(下文简称光致衰减)产生的原因如下:光伏组件通常采用硼掺杂的p型硅材料基体和相应的电池工艺制作,在光照下,硅材料基体中的氧元素和硼元素反应产生缺陷,引起光伏组件的输出功率下降。光致衰减一般在光伏组件安装后的一年内发生,导致光伏组件的输出功率在初期快速衰减。光致衰减导致的输出功率下降幅度与硅基体的材料以及电池工艺有关,如采用铝背场技术的p型单晶电池的组件的光致衰减幅度约为3%,采用铝背场技术的p型多晶电池的组件的光致衰减幅度约为2%,采用钝化发射区背面技术(Passivated emitter rear contact,PERC)技术的p型单晶电池的组件的光致衰减幅度约为4%,采用PERC技术的p型多晶电池的组件由于金属杂质含量较高,光致衰减幅度甚至高达10%。
组件材料老化衰减产生的原因如下:光伏组件的各部分材料的性能会随着使用时间的增加而逐渐下降,进而导致光伏组件输出功率下降。由于乙烯-醋酸乙烯共聚物(仅对于密封材料采用乙烯-醋酸乙烯共聚物的光伏组件)分解会产生的微量气体和水分,同时光伏组件外的水分也会渗透到光伏组件内,这些水分不但会对电池串的电极和互联部分(电池串中电池之间相互连接的部分)造成腐蚀,同时还会导致电池中的钝化层(SiO、SiNx或Al2O3)效果退化,导致光伏组件的输出功率急剧下降。
电势诱导衰减产生的原因如下:光伏组件的边框需要接地,导致在电池串的负电极和边框之间会产生几百伏甚至上千伏的电势差,在电势差的作用下,封装玻璃(钢化玻璃)中的碱金属离子(如钠离子)会向电池串迁移,当碱金属离子进入电池串(例如电池串的负电极)时,就会导致光伏组件的输出功率发生较大幅度的下降。
通常而言,光伏组件在安装后的第一年衰减最多,可以达到3%,之后每年衰减通常不超过0.8%,25年累计不超过20%。光伏组件的功率衰减直接关系到光伏组件的输出,因为随着光伏组件的功率衰减,光伏组件的发电量会随之降低。除此以外,由于光伏组件的衰减程度不一致,导致光伏组件不能工作在最大功率点,可能导致额外的发电量损失3-5%。
为了消除光伏组件衰减造成的发电损失,相关技术中提供了一种组件修复方法,该方法主要针对电势诱导衰减,具体修复方法是向光伏组件的边框与电池串的正电极(或负电极)施加电压,使边框和电池串的负电极之间形成负偏压,为已经迁移到电池串内部的碱金属离子提供能量,使碱金属离子重新回到电池串外,从而实现电势诱导衰减的修复。该方法虽然能够对电势诱导衰减进行一定程度的修复,但是对于组件初始光致衰减、组件材料老化衰减等光伏组件衰减,该方法无法进行修复,造成光伏组件衰减造成的发电损失依然很大。另外,在向电池串的正电极(或负电极)施加电压时,需要将光伏组件的接线盒中的端子拔开,从而实现修复电压提供设备与电池串的正电极(或负电极)的电连接,容易造成端子损坏和二次故障。
为了解决相关技术中存在的问题,本申请实施例提供了一种光伏电站中的光伏组件衰减修复方法,详细方法流程参见后文描述。
图3是本申请实施例提供的一种光伏电站中的光伏组件衰减修复方法的流程图,适用于前述光伏电站中光伏组件的衰减修复,参见图3,该方法包括:
步骤101:控制光伏电站中待修复的光伏组件停止输出,所述待修复的光伏组件包括一个光伏组件或者至少两个串联的光伏组件。
其中,待修复的光伏组件停止输出是指待修复的光伏组件产生的电流无法通过逆变电路输出到电网或其他用电设备中。
例如,控制光伏电站中待修复的光伏组件停止输出具体可以是控制光伏电站中待修复的光伏组件断路。控制光伏电站中待修复的光伏组件断路是指,将待修复的光伏组件所处的光伏组串与光伏电站的逆变电路断开。
再例如,通过控制其他电流直接注入待修复的光伏组件中,实现待修复的光伏组件停止输出,此时步骤101和步骤102实际是一个步骤。
步骤102:向所述待修复的光伏组件的正负极中注入修复电流。
其中,向所述待修复的光伏组件的正负极中注入修复电流,也即通过光伏组件的正电极和负电极向所述待修复的光伏组件内输入电流。
其中,向待修复光伏组件注入修复电流时,可以直接向待修复光伏组件所在的光伏组串注入,注入电流是指将提供修复电流的电源与直接与待修复的光伏组件所在的光伏组串的输出端电连接,从而向待修复的光伏组件注入修复电流。
通过步骤101和步骤102向光伏组件中注入电流,实现衰减修复。
下面对注入电流进行衰减修复的原理进行描述:(1)通过修复电流的注入,使得光伏组件内导致光致衰减的活性中心与注入的非平衡态电子和空穴发生反应,转化为一种不会产生衰减的状态,从而使原先在光照下发生的衰减得到复原,实现对组件初始光致衰减的修复。(2)通过修复电流的注入,光伏组件内的温度会大幅的升高,可以将光伏组件内的水分排出,避免水分对电池串的电极和互联部分的腐蚀,同时避免电池串的电极和互联部分存在水分产生的漏电流导致功率下降,另外,由于修复电流的注入还能使钝化层的空间结构在温度和电流的共同作用下恢复到原有状态,钝化层的钝化效果得到恢复,实现对组件材料老化衰减的修复。(3)通过修复电流的注入,会在光伏组件的正负电极之间产生较大的电势差,从而使原本进入电池串的碱金属离子从电池串脱离,从而在在一定程度上实现对电势诱导衰减的修复。(4)通过修复电流的注入,使得封装在光伏组件内的电池中已经形成的部分缺陷(如硼-氧复合体、铁-硼对等)被电流打散,使原本具有复合活性的缺陷不再存在,从而使已经衰减的性能得到部分恢复,完成其他原因造成的光伏组件衰减的修复。也就是说,本申请实施例通过采用该方法对光伏组件进行修复,能够同时对组件初始光致衰减、组件材料老化衰减、电势诱导衰减以及其他原因(如外界环境或破坏性因素)造成的光伏组件衰减进行修复。
图4是本申请实施例提供的另一种光伏电站中的光伏组件衰减修复方法的流程图,参见图4,该方法包括:
步骤200:控制待修复的光伏组件停止输出。
其中,待修复的光伏组件停止输出是指待修复的光伏组件产生的电流无法通过逆变电路输出到电网或其他用电设备中。
例如,控制光伏电站中待修复的光伏组件停止输出具体可以是控制光伏电站中待修复的光伏组件断路。
在本申请实施例中,控制光伏电站中待修复的光伏组件断路可以包括:将待修复的光伏组件所处的光伏组串与光伏电站的逆变电路断开一段时间,从而使得光伏组件修复时状态相对稳定。
其中,将光伏组串从逆变电路中断开具体可以是控制光伏组串与逆变电路连接的电路上的开关断开,该开关可以位于逆变电路和光伏组串之间,也可以位于逆变电路中,具体位置可以参见后文关于电路的详细描述,通过控制开关的断开即可使光伏组串断路,从而实现光伏组串上待修复的光伏组件断路。
其中,待修复的光伏组件的断路时间可以根据需要设置,例如0.1-10h。
再例如,通过控制其他电流直接注入待修复的光伏组件中,实现待修复的光伏组件停止输出,此时步骤200和步骤203实际是一个步骤。
步骤201:确定所述待修复的光伏组件的修复电流的大小和修复时间的长度。
其中,确定待修复的光伏组件的修复电流的大小是指在进行光伏组件修复且修复电流的类型一定时,确定修复电流的大小。光伏组件的修复时间是指进行光伏组件修复时,注入电流的持续时间。
值得说明的是,步骤201为可选步骤,在一种实现方式中,可以设定默认的修复电流的大小和修复时间的长度,在进行修复时,采用默认的修复电流的大小和修复时间的长度执行步骤202即可。
其中,修复电流可以由直流电、交流电或者交替变换的直流电和交流电提供。交替变换的直流电和交流电是指修复时间被分为至少两段,任意相邻两端时间内注入的电流的类型不同,例如修复时间被分为三段,三段时间依次注入直流、交流和直流修复电流。
在本申请实施例中,修复电流可以有两种提供方式:一种是采用光伏电站中与待修复的光伏组件所处的光伏组串连接在同一逆变电路中的其他光伏组串提供的电流作为修复电流,另一种是采用外接电源产生的电流作为修复电流。
在本申请实施例中,所述修复电流的大小既可以为设定值,也可以是动态变化的。其中动态变化是指可以实时对该修复电流的大小进行调整。
在本申请实施例的一种实现方式中,修复电流由直流电提供,也即修复电流为直流电流,修复电流的大小动态变化。
当采用光伏电站中与待修复的光伏组件所处的光伏组串连接在同一逆变电路中的其他光伏组串的电流作为修复电流时,所述确定光伏组件的修复电流的大小,包括:
采用如下公式确定所述修复电流的大小:I1=a+bI2+cI2 2+dI2 3;
其中,I1为所述修复电流的大小,I2为所述光伏电站中与所述待修复的光伏组件所处的光伏组串连接在同一逆变电路中的其他光伏组串的电流之和,a、b、c和d设定系数,且50≥a≥5,10≥b≥-10,0.5≥c≥-0.5,0.1≥d≥-0.1。
上述公式为经验公式,为了便于计算,可以对上述公式进行简化,例如该公式可以近似为:(30-I2/0.9)A或者(25-I2/0.8)A。
进一步地,当修复电流随待修复的光伏组件所处的光伏组串连接在同一逆变电路中的其他光伏组串的电流变化时,包括:对光伏电站中与待修复的光伏组件所处的光伏组串连接在同一逆变电路中的其他光伏组串的电流进行采样;根据采样到的电流和前述公式计算出实时的修复电流的大小。
在本申请实施例的另一种实现方式中,修复电流为直流电流,修复电流的大小在一次修复过程中恒定不变,保持前述设定值。同一光伏组件不同次修复时的修复电流大小可以相同或不同,不同光伏组件修复时的修复电流大小可以相同或不同,但修复电流的大小需要满足设定范围。
其中,修复电流的大小范围在1-100A内。进一步地,修复电流的大小范围在2-36A内。更进一步地,修复电流的大小范围在5-30A内。
在本申请实施例中,当修复电流由交流电提供,也即修复电流为交流电流时,交流电的电压范围为20-3000V,交流电的电流的有效值的范围为1-100A,交流电的周期的范围为2×10-10~2×103s。
具体地,该修复电流可以为交流脉冲电流,脉冲宽度范围在10-10~103s内,脉冲周期的范围在2×10-10~2×103s内,脉冲幅度的范围在20-3000V内,交流脉冲电流的有效值在1-100A内。
在本申请实施例中,所述修复时间可以为设定值。修复时间的范围为0.1-100h。示例性地,所述修复时间的范围可以为0.5-10h,如果时间过短修复效果较差,如果修复时间过长会造成时间和资源浪费。需要说明的是,修复时间具体是指修复总时间,也即如果修复电流是一次注入的,则该修复时间即为该一次注入修复电流的时间,如果修复电流是分两次或多次间隔注入的,则修复时间是这两次或多次注入修复电流的时间之和。例如修复电流分三次注入,每次注入的时间为1h,则修复时间为3h。
进一步地,在确定光伏组件的修复电流的大小和修复时间的长度时,还可以考虑待修复的光伏组件的外部环境,即该方法还可以包括:确定当前环境信息,当前环境信息包括环境温度、风速和太阳光照强度中的至少一项;根据当前环境信息对确定出的修复电流的大小和修复时间的长度进行调整;采用调整后的修复电流的大小和修复时间的长度执行后续步骤。
例如,当所述环境温度大于温度设定值或者所述风速小于风速设定值或者所述太阳光照强度大于光照强度设定值时,减小修复电流的电流大小或者减小修复时间的长度。当所述环境温度小于温度设定值或者所述风速大于风速设定值或者所述太阳光照强度小于光照强度设定值时,增大修复电流的电流大小或者增大修复时间的长度。在上述过程中,减小修复电流的电流大小或者减小修复时间的长度的条件,可以从所述环境温度大于温度设定值、所述风速小于风速设定值、所述太阳光照强度大于光照强度设定值中选择任意个数进行组合;增大修复电流的电流大小或者增大修复时间的长度的条件,可以从所述环境温度小于温度设定值、所述风速大于风速设定值、所述太阳光照强度小于光照强度设定值中选择任意个数进行组合。
可选地,随着风速越大,修复电流越大或修复时间越长;环境温度越小或太阳光照强度越弱,修复电流越大或修复时间越长。因为,采用同样的电流,环境温度越高、风速越小、太阳光照强度越大时,光伏组件内的温度越高,衰减修复越快。
进一步地,修复电流可以为直流和交流交替变换的电流,其中何时采用直流何时采用交流可以根据实时环境温度确定,即确定光伏组件的修复电流可以包括:确定实时环境温度;根据实时环境温度确定当前输入的修复电流采用交流电或直流电。如,实时环境温度大于或等于阈值时采用直流电,实时环境温度小于阈值时采用交流电,因为交流电能产生更大热量。而对于交替变换的电流值具体采用的直流电和交流电的大小,可以按照前文的方式确定。
步骤202:按确定出的所述修复电流的大小和修复时间的长度向待修复的光伏组件注入电流。
在本申请实施例中,所述按确定出的所述修复电流的大小和修复时间的长度向待修复的光伏组件注入电流,可以包括:
控制所述待修复的光伏组件所处的光伏组串接入的逆变电路中的其他光伏组串向所述待修复的光伏组件注入电流;或者,控制所述待修复的光伏组件所处的光伏组串接入的逆变电路的汇流模块的电流注入所述待修复的光伏组件;或者,控制所述待修复的光伏组件所处的光伏组串接入的逆变电路的直流侧向所述待修复的光伏组件注入电流;
或者,控制所述待修复的光伏组件所处的光伏组串接入的逆变电路的交流侧的电流输入整流电路,并控制所述整流电路的输出端向所述待修复的光伏组件注入电流;或者,控制所述待修复的光伏组件所处的光伏组串接入的逆变电路的交流侧向所述待修复的光伏组件注入电流;
或者,通过外接电源向所述待修复的光伏组件注入直流电流;或者,通过外接电源向所述待修复的光伏组件注入交流电流。
实际应用中,在采用直流电流进行修复时,其他光伏组串的正极与所述待修复的光伏组件所处的光伏组串的正极连接,其他光伏组串的负极与所述待修复的光伏组件所处的光伏组串的负极连接。或者,逆变电路的汇流模块的正极(输出端)与所述待修复的光伏组件所处的光伏组串的正极连接,逆变电路的汇流模块的负极(输出端)与所述待修复的光伏组件所处的光伏组串的负极连接。或者,逆变电路的直流侧的正极与所述待修复的光伏组件所处的光伏组串的正极连接,逆变电路的直流侧的负极与所述待修复的光伏组件所处的光伏组串的负极连接。或者,外接电源的正极与所述待修复的光伏组件所处的光伏组串的正极连接,外接电源的负极与所述待修复的光伏组件所处的光伏组串的负极连接。
其中,控制所述待修复的光伏组件所处的光伏组串接入的逆变电路中的其他光伏组串向所述待修复的光伏组件注入电流,可以采用如下方式实现:通过控制修复开关使得其他光伏组串的电流流向待修复的光伏组件所处的光伏组串,该修复开关可以设置在逆变电路和光伏组串之间。下面结合图5a对该实现方式进行说明:图5a为一种光伏电站的结构示意图,图5a仅示出了两个光伏组串,实际光伏电站中可以包括更多的光伏组串,且实际光伏电站中任意两个光伏组串间均可按此电路设置。如图5a,1b为待修复光伏组件所在的光伏组串,1a为提供修复电流的光伏组串,修复开关设置在光伏组串1a与逆变电路2之间,包括选择开关S1和选择开关S2。当选择开关S1、S2接通触点a时,光伏组串1a与逆变电路2的输入端连通,从而实现光伏组串1a的电流输出,当选择开关S1、S2接通触点b时,光伏组串1a与待修复的光伏组件所处的光伏组串1b导通,从而使光伏组串1a向待修复的光伏组件注入电流(参见如图5a的箭头所示)。图5a所示的结构仅为举例,实现时还可以在待修复的光伏组件所在的光伏组串1b与逆变电路2之间设置选择开关,通过选择开关控制待修复的光伏组件所在光伏组串与逆变电路电连接或者与其他光伏组串电连接,从而实现修复电流注入。
值得说明的是,在控制光伏组串1a与待修复的光伏组件所处的光伏组串1b连通前,还可以通过逆变电路控制光伏组串1b与逆变电路断开,实现步骤200,后续其他实施方式均可以采用该方法实现步骤200。
其中,控制所述待修复的光伏组件所处的光伏组串接入的逆变电路的汇流模块的电流注入所述待修复的光伏组件,可以采用如下方式实现:通过控制修复开关使得汇流模块的输出电流流向待修复的光伏组件所处的光伏组串,该修复开关可以设置在汇流模块的输入端和光伏组串之间。下面结合图5b对该实现方式进行说明:图5b为一种光伏电站的结构示意图,图5b仅示出了两个光伏组串,实际光伏电站中可以包括更多的光伏组串,且每个光伏组串均可按光伏组串1a的电路设置。如图5b,1a为待修复光伏组件所在的光伏组串,修复开关设置在光伏组串1a与逆变电路的汇流模块21的输入端之间,包括选择开关S1和选择开关S2。当选择开关S1、S2接通触点a时,光伏组串1a与汇流模块21的输出端连通,从而使汇流模块21的输出端向待修复的光伏组件注入电流,当选择开关S1、S2接通触点b时,光伏组串1a汇流模块21的输出端导通,从而实现光伏组串的电流输出。需要说明的是,本申请实施例中的逆变电路可以是集中式逆变器或者组串式逆变器,而仅在集中式逆变器中存在汇流模块,因此,只有逆变电路为集中式逆变器时,才能通过汇流模块进行电流注入。
值得说明的是,在控制待修复的光伏组件所处的光伏组串1a与汇流模块21的输出端连通前,还可以通过汇流模块中的开关控制光伏组串1a与逆变电路断开,实现步骤200。
其中,控制所述待修复的光伏组件所处的光伏组串接入的逆变电路的直流侧向所述待修复的光伏组件注入电流,可以采用如下方式实现:通过控制逆变电路中的短路开关闭合或者将逆变电路中的二极管短路掉,使得逆变电路的直流侧电流流向待修复的光伏组件所处的光伏组串。该短路开关或二极管均为逆变电路原有结构,其中,通过短路开关能够将待修复的光伏组件所处的光伏组串与其他组串短路,从而实现电连接;二极管原本的作用是防止电流倒灌,而在本实施例中,为了向待修复的光伏组件注入电流,需要在二极管上并联一个开关,通过控制开关的闭合实现二极管短路,从而将直流侧的电流注入待修复的光伏组件。
其中,控制所述待修复的光伏组件所处的光伏组串接入的逆变电路的交流侧向所述待修复的光伏组件注入电流时,需要在逆变电路的交流侧与待修复的光伏组件所处的光伏组串之间设置修复电路,将逆变电路的交流侧与光伏组串连接起来,该修复电路中设置有开关,开关用于控制该修复电路的通断,当开关导通时,逆变电路的交流侧向所述待修复的光伏组件注入电流。在这种实现方式中,还可以在修复电路中设置滤波器以对交流侧的输出进行滤波。
将控制所述待修复的光伏组件所处的光伏组串接入的逆变电路的交流侧的电流输入整流电路,并控制所述整流电路的输出端向所述待修复的光伏组件注入电流时,需要在逆变电路的交流侧与待修复的光伏组件所处的光伏组串之间设置修复电路,将逆变电路的交流侧与光伏组串连接起来,该修复电路中设置有整流电路和开关,整流电路用于进行交流电的整流,开关用于控制该修复电路的通断。
在上述两种通过逆变电路的交流侧提供修复电流的实现方式中,上述开关也可以采用选择开关实现。
通过对交流侧电流进行整流,然后再注入待修复的光伏组件,这样可以使得注入到待修复的光伏组件的电流能够达到较好的修复效果。其中,对交流侧电流进行整流包括:控制交流侧电流通过整流电路,然后注入到待修复的光伏组件。整流电路通常由主电路、滤波器和变压器组成;主电路可以采用硅整流二极管和晶闸管组成,滤波器接在主电路与光伏组串之间,用于滤除脉动直流电压中的交流成分;变压器设置与否视具体情况而定,变压器的作用是实现交流输入电压与直流输出电压间的匹配以及交流电网与整流电路之间的电隔离。
当修复电流的大小动态变化时,如果采用逆变电路的直流侧提供修复电流,则逆变电路按照前述公式控制直流侧输出电流大小即可,如果采用逆变电路的交流侧提供修复电流,则逆变电路需要对交流侧的输出电压大小进行调整,使得整流后的输出电流满足公式要求。
其中,通过外接电源向所述待修复的光伏组件注入直流电流或交流电流的实现方式如下:将外接电源连接到逆变电路预留的检修端口,从而实现外接电源的电流注入,不需要拆卸光伏组件的端子即可实现。逆变电路除了与光伏组串连接的输入端、与电网连接的输出端外,还设置有检修端口,通过该端口进行修复电流的注入,实现方便。在通过检修端口注入修复电流时,通过控制逆变电路中的开关使该修复电流只注入待修复光伏组件所处的光伏组串,而不会注入其他光伏组串。
在其他实施例中,还可以采用如下方式替代步骤201和步骤202:在对待修复光伏组件进行电流注入时,直接采用一外接电源注入修复电流,直到完成修复(可以由工作人员根据实际情况控制修复时间),而无需确定修复电流的大小和修复时间的长度。
在本申请实施例中,待修复的光伏组件所处的光伏组串可能是一个、两个或者多个,因此光伏电站中每个光伏组串所连接的电路的结构设计相同,从而能够实现对任一个光伏组串上的光伏组件进行修复,以及两个或者多个光伏组串上的光伏组件的同时修复。
本申请实施例通过采用该方法对光伏组件进行修复,能够同时对组件初始光致衰减、组件材料老化衰减和电势诱导衰减进行修复。除此之外,该方法支持无插拔在线操作,能够在不拆卸光伏组件的接线盒中的端子的情况下,直接对光伏组件进行衰减修复,不会造成端子损坏和二次故障。能够多次重复修复,避免随着运行时间变长,再次衰减造成的性能下降,从而延缓光伏组件性能的下降。
在对光伏组件进行修复后,可以采用如下方式确定衰减修复的效果:将修复后的光伏组件拆卸下来进行功率和发电量测试,例如可以根据测量获得修复后的功率,采用(修复后的功率-修复前的功率)/铭牌功率得到功率修复比例。利用上述方式可以确定采用该方法对光伏组件进行修复时,可修复组件初始光致衰减1%以上,组件材料老化衰减1%以上,电势诱导衰减3%以上,使并网一年以上的电站发电量平均提升1.5%,使新建成的电站首年衰减降低1%以上。以III类地区的100MW电站为例,每年可以多发电120万kWh,25年多发电3000万kWh。
下面结合具体示例对本申请实施例提供的方法进行举例说明:
示例1,电站A采用p型单晶265W光伏组件,在并网两年后采用本申请实施例提供的方法进行衰减修复,具体如下:在太阳光照下,使用逆变器控制直流侧正常发电的光伏组件的电流注入待修复的光伏组件,保持电流大小为(30-I2/0.9)A,持续时间为3h,最终修复衰减1.8%。
示例2,电站B采用p型单晶270W光伏组件,在并网一年后采用本申请实施例提供的方法进行衰减修复,具体如下:使用外置交流脉冲电源向待修复的光伏组件注入交流电流,交流电的参数如下:脉冲幅度为1000V、脉冲宽度的范围为0.5s、脉冲周期为1s,持续时间为4h,最终修复衰减1.2%。
示例3,电站C采用p型多晶250W光伏组件,在并网两年后采用本申请实施例提供的方法进行衰减修复,具体如下:使用逆变器控制交流侧正常发电的光伏组件的电流经整流后注入待修复的光伏组件,电流大小控制在15A,持续时间为2.5h,最终修复衰减1.5%。
示例4,电站D采用p型多晶270W光伏组件,在新建成待并网时采用本申请实施例提供的方法进行衰减修复,具体如下:使用逆变器控制直流侧正常发电的光伏组件的电流注入待修复的光伏组件,电流大小控制在22A,持续时间为4h,使得首年衰减仅为0.3%(小于首年普遍衰减值3%)。
示例5,电站E采用p型多晶250W光伏组件,在并网两年后采用本申请实施例提供的方法进行衰减修复,具体如下:使用逆变器控制交流侧正常发电的光伏组件的电流经整流后注入待修复的光伏组件,保持电流大小为(25-I2/0.8)A,持续时间为3h,最终修复衰减1.8%。
示例6,电站F采用p型单晶260W光伏组件,在并网两年后采用本申请实施例提供的方法进行衰减修复,具体如下:使用外置直流电源向待修复的光伏组件注入直流电流,电流大小控制在20A,持续时间为3h,最终修复衰减2%。
进一步地,采用本申请的上述光伏电站中的光伏组件衰减修复方法,除了能够修复光伏组件的衰减,还能够起到电致发光缺陷检测、自动融雪、防盗等功能。
例如,在夜间采用恒定大小的电流对光伏组件进行缺陷修复,修复时使用无人机拍摄光伏组件的发光照片进行自动分析,从而完成光伏组件的电致发光缺陷检测。
在对光伏组件进行缺陷修复时,由于光伏组件会产生热量进而导致光伏组件上的雪融化。
在夜间向光伏组件注入规律的交流电流,同时检测光伏组件的电流电压,若光伏组件被盗,则电流电压曲线会发生变化,从而起到防盗作用。
值得说明的是,在向待修复的光伏组件所在的光伏组串注入修复电流时,既可以在太阳光照下(例如白天),也可以不在太阳光照下进行(例如阴天或黑夜)。在前述注入修复电流的方式中,采用光伏电站的其他光伏组串作为修复电流的电源适用于白天作业,而采用外接电源作为修复电流的电源适用于白天和黑夜。
本申请实施例还提供了一种光伏电站中的光伏组件衰减修复装置,该装置用于实现上述光伏电站中的光伏组件衰减修复方法。图6是本申请实施例提供的光伏电站中的光伏组件衰减修复装置的结构示意图,参见图6,该装置包括:控制单元301和修复单元302。
其中,控制单元301,用于控制光伏电站中待修复的光伏组件停止输出,所述待修复的光伏组件包括一个光伏组件或者至少两个串联的光伏组件;修复单元302,用于向所述待修复的光伏组件的正负极中注入修复电流。
可选地,所述修复电流由直流电、交流电或者交替变换的直流电和交流电提供。
可选地,所述控制单元301,用于确定所述待修复的光伏组件的修复电流的大小和修复时间的长度;
控制所述修复单元302按确定出的所述修复电流的大小和修复时间的长度向待修复的光伏组件注入电流。
可选地,所述修复电流的大小为设定值或者动态变化。
可选地,所述控制单元301,用于当所述修复电流由直流电提供时,采用如下公式确定所述修复电流的大小:I1=a+bI2+cI2 2+dI2 3;其中,I1为所述修复电流的大小,I2为所述光伏电站中与所述待修复的光伏组件所处的光伏组串连接在同一逆变电路中的其他光伏组串的电流之和,a、b、c和d设定系数,且50≥a≥5,10≥b≥-10,0.5≥c≥-0.5,0.1≥d≥-0.1。
可选地,当修复电流由直流电提供,且所述修复电流的大小为设定值时,所述修复电流的大小的范围为1-100A。
可选地,当修复电流由交流电提供时,所述交流电的电压幅度的范围为20-3000V,所述交流电的电流的有效值的范围为1-100A,所述交流电的周期的范围为2×10-10~2×103s。
可选地,所述修复时间的范围为0.1-100h。
可选地,所述修复单元302为所述待修复的光伏组件所处的光伏组串接入的逆变电路中的其他光伏组串;或者,所述修复单元302为所述待修复的光伏组件所处的光伏组串接入的逆变电路的汇流模块;或者,所述修复单元302为所述待修复的光伏组件所处的光伏组串接入的逆变电路的直流侧;或者,所述修复单元302为所述待修复的光伏组件所处的光伏组串接入的逆变电路的交流侧所连接的整流电路;或者,所述修复单元302为所述待修复的光伏组件所处的光伏组串接入的逆变电路的交流侧;或者,所述修复单元302为输出直流电流的外接电源;或者,所述修复单元302为输出交流电流的外接电源。
其中,当所述修复单元302为所述待修复的光伏组件所处的光伏组串接入的逆变电路中的其他光伏组串时,所述控制单元301可以包括修复开关,该修复开关可以设置在逆变电路和光伏组串之间,通过控制修复开关使得其他光伏组串的电流流向待修复的光伏组件所处的光伏组串。例如,修复开关可以为两个选择开关,两个选择开关分别设置在其他光伏组串的两个输出端与逆变电路的输入端之间,当选择开关接通第一触点时,其他光伏组串与逆变电路的输入端连通,从而实现光伏组串的电流输出,当选择开关接通第二触点时,其他光伏组串与待修复的光伏组件所处的光伏组串导通,从而使其他光伏组串的电流流向待修复的光伏组件。
其中,当所述修复单元302为所述待修复的光伏组件所处的光伏组串接入的逆变电路的汇流模块时,所述控制单元301可以包括修复开关,该修复开关可以设置在汇流模块的输入端和光伏组串之间,通过控制修复开关使得汇流模块的输出电流流向待修复的光伏组件所处的光伏组串。例如,修复开关可以为两个选择开关,两个选择开关分别设置在待修复光伏组件所在的光伏组串的两个输出端与汇流模块的输入端之间,当选择开关接通第一触点时,待修复的光伏组件所处的光伏组串与汇流模块的输入端连通,从而实现光伏组串的电流输出,当选择开关接通第二触点时,待修复的光伏组件所处的光伏组串与汇流模块的输出端导通,从而使汇流模块的输出电流流向待修复的光伏组件。需要说明的是,本申请实施例中的逆变电路可以是集中式逆变器或者组串式逆变器,而仅在集中式逆变器中存在汇流模块,因此,只有逆变电路为集中式逆变器时,才能通过汇流模块进行电流注入。
其中,当所述修复单元302为所述待修复的光伏组件所处的光伏组串接入的逆变电路的直流侧时,所述控制单元301可以包括逆变电路中的短路开关或者逆变电路中的二极管,通过闭合短路开关或者使二极管短路,使得逆变电路的直流侧电流流向待修复的光伏组件所处的光伏组串,该短路开关或二极管均为逆变电路原有结构,其中,二极管原本的作用是防止电流倒灌,而在本实施例中,为了电流注入,需要在二极管上并联一个开关,通过控制开关的闭合实现二极管短路。
其中,当所述修复单元302为所述待修复的光伏组件所处的光伏组串接入的逆变电路的交流侧所连接的整流电路;或者,所述修复单元302为所述待修复的光伏组件所处的光伏组串接入的逆变电路的交流侧时,所述控制单元301可以包括设置在逆变电路的交流侧与光伏组串之间的修复电路,该修复电路中设置有开关,或者所述控制单元301可以包括设置在逆变电路的交流侧与光伏组串之间的修复电路,该修复电路中设置有开关,前述整流电路也设置在该修复电路中。
通过对交流侧电流进行整流,然后再注入待修复的光伏组件,这样可以使得注入到待修复的光伏组件的电流能够达到较好的修复效果。整流电路可以包括主电路、滤波器和变压器组成;主电路可以采用硅整流二极管和晶闸管组成,滤波器接在主电路与光伏组串之间,用于滤除脉动直流电压中的交流成分;变压器设置与否视具体情况而定,变压器的作用是实现交流输入电压与直流输出电压间的匹配以及交流电网与整流电路之间的电隔离。
当修复电流的大小动态变化时,如果采用逆变电路的直流侧提供修复电流,则所述控制单元301按照前述公式控制直流侧输出电流大小即可,如果采用逆变电路的交流侧提供修复电流,则所述控制单元301需要对交流侧的输出电压大小进行调整,使得整流后的输出电流满足公式要求。
其中,当所述修复单元302为输出直流电流的外接电源;或者,所述修复单元302为输出交流电流的外接电源时,该修复单元302还包括逆变电路预留的检修端口,将外接电源连接到逆变电路预留的检修端口,从而实现外接电源的电流注入,不需要拆卸光伏组件的端子即可实现。逆变电路除了与光伏组串连接的输入端、与电网连接的输出端外,还设置有检修端口,通过该端口进行修复电流的注入,实现方便。在这种实现方式中,修复单元302注入电流时,不需要通过控制单元进行控制。
可选地,所述控制单元301,还用于确定当前环境信息,所述当前环境信息包括环境温度、风速和太阳光照强度中的至少一项;根据所述当前环境信息对确定出的修复电流的大小和修复时间的长度进行调整。
可选地,所述控制单元301,用于当所述环境温度大于温度设定值或者所述风速小于风速设定值或者所述太阳光照强度大于光照强度设定值时,减小修复电流的电流大小或者减小修复时间的长度;当所述环境温度小于温度设定值或者所述风速大于风速设定值或者所述太阳光照强度小于光照强度设定值时,增大修复电流的电流大小或者增大修复时间的长度。
相关细节可结合参考图3或图4的方法实施例。
需要说明的是,上述控制单元301还可以包括采集电路和处理器,采集电路用于采集环境信息、电流大小等,处理器执行存储器中的程序指令来实现修复电流的大小和修复时间的长度的确定。
以上所述仅为本申请的可选实施例,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (15)
1.一种光伏电站中的光伏组件衰减修复方法,其特征在于,所述方法包括:
控制光伏电站中待修复的光伏组件停止输出,所述待修复的光伏组件包括一个光伏组件或者至少两个串联的光伏组件;
确定所述待修复的光伏组件的修复电流的大小和修复时间的长度;
确定当前环境信息,所述当前环境信息包括环境温度、风速和太阳光照强度中的至少一项;
根据所述当前环境信息对确定出的修复电流的大小和修复时间的长度进行调整;
按调整后的修复电流的大小和修复时间的长度向所述待修复的光伏组件的正负极中注入修复电流。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述修复电流由直流电、交流电或者交替变换的直流电和交流电提供。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述修复电流的大小为设定值或者动态变化。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,当所述修复电流由直流电提供时,所述修复电流的大小采用如下公式确定:I1=a+bI2+cI2 2+dI2 3;
其中,I1为所述修复电流的大小,I2为所述光伏电站中与所述待修复的光伏组件所处的光伏组串连接在同一逆变电路中的其他光伏组串的电流之和,a、b、c和d设定系数,且50≥a≥5,10≥b≥-10,0.5≥c≥-0.5,0.1≥d≥-0.1。
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,当修复电流由直流电提供,且所述修复电流的大小为设定值时,所述修复电流的大小的范围为1-100A。
6.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,当修复电流由交流电提供时,所述交流电的电压范围为20-3000V,所述交流电的电流的有效值的范围为1-100A,所述交流电的周期的范围为2×10-10~2×103s。
7.根据权利要求1至6任一项所述的方法,其特征在于,所述修复时间的范围为0.1-100h。
8.根据权利要求1至6任一项所述的方法,其特征在于,所述按调整后的所述修复电流的大小和修复时间的长度向所述待修复的光伏组件的正负极中注入修复电流,包括:
控制所述待修复的光伏组件所处的光伏组串接入的逆变电路中的其他光伏组串向所述待修复的光伏组件注入电流;或者,控制所述待修复的光伏组件所处的光伏组串接入的逆变电路的汇流模块的电流注入所述待修复的光伏组件;或者,控制所述待修复的光伏组件所处的光伏组串接入的逆变电路的直流侧向所述待修复的光伏组件注入电流;
或者,控制所述待修复的光伏组件所处的光伏组串接入的逆变电路的交流侧的电流输入整流电路,并控制所述整流电路的输出端向所述待修复的光伏组件注入电流;或者,控制所述待修复的光伏组件所处的光伏组串接入的逆变电路的交流侧向所述待修复的光伏组件注入电流;
或者,通过外接电源向所述待修复的光伏组件注入直流电流;或者,通过外接电源向所述待修复的光伏组件注入交流电流。
9.根据权利要求1至6任一项所述的方法,其特征在于,所述根据所述当前环境信息对确定出的修复电流的大小和修复时间的长度进行调整,包括:
当所述环境温度大于温度设定值或者所述风速小于风速设定值或者所述太阳光照强度大于光照强度设定值时,减小修复电流的电流大小或者减小修复时间的长度;当所述环境温度小于温度设定值或者所述风速大于风速设定值或者所述太阳光照强度小于光照强度设定值时,增大修复电流的电流大小或者增大修复时间的长度。
10.一种光伏电站中的光伏组件衰减修复装置,其特征在于,所述装置包括:
控制单元,用于控制光伏电站中待修复的光伏组件停止输出,所述待修复的光伏组件包括一个光伏组件或者至少两个串联的光伏组件;
控制单元,还用于确定所述待修复的光伏组件的修复电流的大小和修复时间的长度;
控制单元,还用于确定当前环境信息,所述当前环境信息包括环境温度、风速和太阳光照强度中的至少一项;根据所述当前环境信息对确定出的修复电流的大小和修复时间的长度进行调整;
修复单元,用于按照调整后的修复电流的大小和修复时间的长度向所述待修复的光伏组件的正负极中注入修复电流。
11.根据权利要求10所述的装置,其特征在于,所述修复电流由直流电、交流电或者交替变换的直流电和交流电提供。
12.根据权利要求11所述的装置,其特征在于,所述修复电流的大小为设定值或者动态变化。
13.根据权利要求10至12任一项所述的装置,其特征在于,所述修复时间的范围为0.1-100h。
14.根据权利要求10至12任一项所述的装置,其特征在于,所述修复单元为所述待修复的光伏组件所处的光伏组串接入的逆变电路中的其他光伏组串;或者,所述修复单元为所述待修复的光伏组件所处的光伏组串接入的逆变电路的汇流模块;或者,所述修复单元为所述待修复的光伏组件所处的光伏组串接入的逆变电路的直流侧;
或者,所述修复单元为所述待修复的光伏组件所处的光伏组串接入的逆变电路的交流侧所连接的整流电路;或者,所述修复单元为所述待修复的光伏组件所处的光伏组串接入的逆变电路的交流侧;
或者,所述修复单元为输出直流电流的外接电源;或者,所述修复单元为输出交流电流的外接电源。
15.根据权利要求10至12任一项所述的装置,其特征在于,所述控制单元,用于当所述环境温度大于温度设定值或者所述风速小于风速设定值或者所述太阳光照强度大于光照强度设定值时,减小修复电流的电流大小或者减小修复时间的长度;当所述环境温度小于温度设定值或者所述风速大于风速设定值或者所述太阳光照强度小于光照强度设定值时,增大修复电流的电流大小或者增大修复时间的长度。
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