CN111800085A - 光伏系统pid效应修复方法、装置和光伏系统 - Google Patents

光伏系统pid效应修复方法、装置和光伏系统 Download PDF

Info

Publication number
CN111800085A
CN111800085A CN202010732163.4A CN202010732163A CN111800085A CN 111800085 A CN111800085 A CN 111800085A CN 202010732163 A CN202010732163 A CN 202010732163A CN 111800085 A CN111800085 A CN 111800085A
Authority
CN
China
Prior art keywords
voltage
switch unit
type
photovoltaic
circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010732163.4A
Other languages
English (en)
Inventor
黄猛
郭泳颖
姜颖异
黄颂儒
刘小高
付鹏亮
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai
Original Assignee
Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai filed Critical Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai
Priority to CN202010732163.4A priority Critical patent/CN111800085A/zh
Publication of CN111800085A publication Critical patent/CN111800085A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02SGENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S50/00Monitoring or testing of PV systems, e.g. load balancing or fault identification
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/02Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
    • H02M7/04Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/12Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/21Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/217Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M7/219Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only in a bridge configuration
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02SGENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S40/00Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
    • H02S40/30Electrical components
    • H02S40/32Electrical components comprising DC/AC inverter means associated with the PV module itself, e.g. AC modules
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02SGENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S50/00Monitoring or testing of PV systems, e.g. load balancing or fault identification
    • H02S50/10Testing of PV devices, e.g. of PV modules or single PV cells
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2300/00Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
    • H02J2300/20The dispersed energy generation being of renewable origin
    • H02J2300/22The renewable source being solar energy
    • H02J2300/24The renewable source being solar energy of photovoltaic origin
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/56Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)

Abstract

本申请涉及一种光伏系统PID效应修复方法、装置和光伏系统,该方法包括:接收类型配置参数;当根据类型配置参数判断光伏系统的光伏组件为P型光伏组件时,输出第一类控制指令至电压抬升电路;第一类控制指令用于控制电压抬升电路对接入的交流电进行处理,输出直流正压至光伏组件的负极;当根据类型配置参数判断光伏系统的光伏组件为N型光伏组件时,输出第二类控制指令至电压抬升电路;第二类控制指令用于控制电压抬升电路对接入的交流电进行处理,输出直流负压至光伏组件的负极。通过根据光伏系统的光伏组件类型对应调节电压抬升电路的输出电压,从而针对不同类型的光伏组件都可进行PID效应修复,提高了对光伏系统的兼容性。

Description

光伏系统PID效应修复方法、装置和光伏系统
技术领域
本申请涉及电力电子技术领域,特别是涉及一种光伏系统PID效应修复方法、装置和光伏系统。
背景技术
高电压光伏系统会导致光伏单元对地承受较高的正向偏压或负向偏压,尤其在高温和高湿等特殊条件下,光伏单元中的光伏组件将出现严重的PID(Potential InducedDegradation,电势诱导衰减)效应,导致光伏单元的开路电压、短路电流、填充因子下降等,使得光伏系统发电量逐渐降低。
传统的光伏系统PID效应修复方式,是将光伏单元负极对地电位进行正向抬升,从而实现对光伏单元PID效应的修复。但该方法只能应用于采用P型光伏单元的光伏系统,而不适用于采用N型光伏单元的光伏系统,对光伏系统的兼容性差。
发明内容
基于此,有必要针对传统的光伏系统PID效应修复方式对光伏系统的兼容性差问题,提供一种光伏系统PID效应修复方法、装置和光伏系统,可达到提高对光伏系统兼容性的技术效果。
一种光伏系统PID效应修复方法,包括:
接收类型配置参数;
当根据所述类型配置参数判断光伏系统的光伏组件为P型光伏组件时,输出第一类控制指令至电压抬升电路;所述电压抬升电路连接所述光伏组件的负极,所述第一类控制指令用于控制所述电压抬升电路对接入的交流电进行处理,输出直流正压至所述光伏组件的负极;
当根据所述类型配置参数判断光伏系统的光伏组件为N型光伏组件时,输出第二类控制指令至电压抬升电路;所述第二类控制指令用于控制所述电压抬升电路对接入的交流电进行处理,输出直流负压至所述光伏组件的负极。
在其中一个实施例中,所述输出第一类控制指令至电压抬升电路,或所述输出第二类控制指令至电压抬升电路,包括:输出PWM(Pulse Width Modulation,脉冲宽度调制)信号至电压抬升电路中对应开关单元的控制端。
在其中一个实施例中,所述输出第一类控制指令至电压抬升电路,或输出第二类控制指令至电压抬升电路之后,还包括:
接收电压传感器传输到采样电压;所述采样电压为所述电压传感器对所述电压抬升电路的输出电压就进行采样得到;
当根据所述采样电压判断所述电压抬升电路发生短路时,停止输送交流电至所述电压抬升电路。
在其中一个实施例中,所述接收电压传感器传输到采样电压之后,还包括:
当根据所述采样电压和所述类型配置参数检测到抬升电压反相时,调整输出的控制指令从而调整抬升电压。
一种光伏系统PID效应修复装置,包括:
参数接收模块,用于接收类型配置参数;
正压抬升模块,用于当根据所述类型配置参数判断光伏系统的光伏组件为P型光伏组件时,输出第一类控制指令至电压抬升电路;所述电压抬升电路连接所述光伏系统中光伏组件的负极,所述第一类控制指令用于控制所述电压抬升电路对接入的交流电进行处理,输出直流正压至所述光伏组件的负极;
负压抬升模块,用于当根据所述类型配置参数判断光伏系统的光伏组件为N型光伏组件时,输出第二类控制指令至电压抬升电路;所述第二类控制指令用于控制所述电压抬升电路对接入的交流电进行处理,输出直流负压至所述光伏组件的负极。
一种光伏系统,包括控制器、电压抬升电路和光伏组件,所述控制器连接所述电压抬升电路,所述电压抬升电路连接所述光伏组件的负极,所述控制器根据上述的方法进行光伏系统PID效应修复。
在其中一个实施例中,光伏系统还包括变压器,所述变压器的初级绕组连接交流电网,所述变压器的次级绕组连接所述电压抬升电路。
在其中一个实施例中,所述电压抬升电路包括第一抬升电路、第二抬升电路和接地电阻,所述第一抬升电路连接所述变压器的次级绕组、所述控制器和所述光伏组件的负极,所述第二抬升电路连接所述变压器的次级绕组、所述控制器和所述第一抬升电路,并通过所述接地电阻接地。
在其中一个实施例中,所述第一抬升电路包括开关单元IGBT开关单元IGBT2、开关单元IGBT5和开关单元IGBT6,所述开关单元IGBT1的控制端、所述开关单元IGBT2的控制端、所述开关单元IGBT5的控制端和所述开关单元IGBT6的控制端均连接所述控制器,所述开关单元IGBT1的输入端连接所述开关单元IGBT5的输入端,所述开关单元IGBT1的输出端连接所述开关单元IGBT2的输出端,所述开关单元IGBT2的输入端连接所述变压器的次级绕组的第一端;所述开关单元IGBT5的输入端连接所述光伏组件的负极,所述开关单元IGBT5的输出端连接所述开关单元IGBT6的输出端,所述开关单元IGBT6的输入端连接所述变压器的次级绕组的第二端;
所述第二抬升电路包括开关单元IGBT3、开关单元IGBT4、开关单元IGBT7和开关单元IGBT8,所述开关单元IGBT3的控制端、所述开关单元IGBT4的控制端、所述开关单元IGBT7的控制端和所述开关单元IGBT8的控制端均连接所述控制器,所述开关单元IGBT3的输入端连接所述变压器的次级绕组的第一端,所述开关单元IGBT3的输出端连接所述开关单元IGBT4的输出端,所述开关单元IGBT4的输入端连接所述接地电阻的第一端,所述接地电阻的第二端接地;所述开关单元IGBT7的输入端连接所述变压器的次级绕组的第二端,所述开关单元IGBT7的输出端连接所述开关单元IGBT8的输出端,所述开关单元IGBT8的输入端连接所述接地电阻的第一端;其中,各开关单元在关断时通过续流二极管续流。
在其中一个实施例中,所述电压抬升电路还包括电压传感器、电容和控制开关,所述电压传感器和所述电容并联后一端连接第一抬升电路,另一端连接所述第二抬升电路;所述变压器的次级绕组通过所述控制开关连接所述第一抬升电路和所述第二抬升电路。
上述光伏系统PID效应修复方法、装置和光伏系统,根据接收的类型配置参数分析光伏系统的光伏组件类型,当光伏组件为P型光伏组件时,输出第一类控制指令至电压抬升电路,控制电压抬升电路对接入的交流电进行处理,输出直流正压至光伏组件的负极;当光伏组件为N型光伏组件时,输出第二类控制指令至电压抬升电路,控制电压抬升电路对接入的交流电进行处理,输出直流负压至光伏组件的负极。通过根据光伏系统的光伏组件类型对应调节电压抬升电路的输出电压,从而针对不同类型的光伏组件都可进行PID效应修复,避免PID效应导致光伏系统发电量降低,提高了对光伏系统的兼容性。
附图说明
图1为一实施例中光伏系统PID效应修复方法的流程图;
图2为另一实施例中光伏系统PID效应修复方法的流程图;
图3为一实施例中光伏系统PID效应修复装置的结构框图;
图4为另一实施例中光伏系统PID效应修复装置的结构框图;
图5为一实施例中光伏系统的结构原理图;
图6为一实施例中光伏系统的PWM脉冲及抬升电压仿真示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
在一个实施例中,提供了一种光伏系统PID效应修复方法,如图1所示,包括:
步骤S110:接收类型配置参数。其中,可通过控制器接收类型配置参数,从而得知光伏系统中光伏组件的类型。光伏组件的类型包括P型和N型两种,具体地,工作人员在需要对光伏系统进行PID光伏系统时,可通过更改拨码或采用上位机配置等方式,输入类型配置参数到控制器,以便后续作为电压抬升控制的依据。
步骤S120:当根据类型配置参数判断光伏系统的光伏组件为P型光伏组件时,输出第一类控制指令至电压抬升电路。
电压抬升电路连接光伏组件的负极,第一类控制指令用于控制电压抬升电路对接入的交流电进行处理,输出直流正压至光伏组件的负极。具体地,当光伏系统的光伏组件为P型光伏组件时,控制器输出第一类控制指令至电压抬升电路,调节电压抬升电路的工作模式,控制电压抬升电路对接入的交流电进行处理,输出直流正压至光伏组件的负极,完成对P型光伏组件的PID效应修复。
步骤S130:当根据类型配置参数判断光伏系统的光伏组件为N型光伏组件时,输出第二类控制指令至电压抬升电路。
第二类控制指令用于控制电压抬升电路对接入的交流电进行处理,输出直流负压至光伏组件的负极。若光伏系统的光伏组件为N型光伏组件,则控制器输出第二类控制指令至电压抬升电路,控制电压抬升电路对接入的交流电进行处理,输出直流负压至光伏组件的负极,完成对N型光伏组件的PID效应修复。
其中,通过输出第一类控制指令和第二类控制指令调节电压抬升电路的方式并不是唯一的,在一个实施例中,输出第一类控制指令至电压抬升电路,或输出第二类控制指令至电压抬升电路,包括:输出PWM信号至电压抬升电路中对应开关单元的控制端。控制器可根据光伏组件的类型,通过对应端口输出PWM信号至电压抬升电路中的开关单元,控制开关单元的通断,对于不需要工作的开关单元则维持低电平,从而调节电压抬升电路的工作模式,输出直流正压或直流负压至光伏组件的负极。
上述光伏系统PID效应修复方法,根据接收的类型配置参数分析光伏系统的光伏组件类型,当光伏组件为P型光伏组件时,输出第一类控制指令至电压抬升电路,控制电压抬升电路对接入的交流电进行处理,输出直流正压至光伏组件的负极;当光伏组件为N型光伏组件时,输出第二类控制指令至电压抬升电路,控制电压抬升电路对接入的交流电进行处理,输出直流负压至光伏组件的负极。只需根据光伏系统的光伏组件类型对应调节电压抬升电路的输出电压,不用针对不同类型的光伏组件分别设计电路结构,能降低器件成本,降低电源失效风险,从而针对不同类型的光伏组件都可进行PID效应修复,避免PID效应导致光伏系统发电量降低,提高了对光伏系统的兼容性。
在一个实施例中,如图2所示,输出第一类控制指令至电压抬升电路,或输出第二类控制指令至电压抬升电路之后,该方法还包括步骤S140和步骤S150。
步骤S140:接收电压传感器传输到采样电压。采样电压为电压传感器对电压抬升电路的输出电压就进行采样得到。可将电压传感器连接电压抬升电路的输出端,采集电压抬升电路的输出电压,得到采样电压并发送至控制器。
步骤S150:当根据采样电压判断电压抬升电路发生短路时,停止输送交流电至电压抬升电路。具体地,控制器根据采样点压进行电压抬升电源失效检测,当检测到采样电压为0时,说明抬升电压为0,抬升电路发生短路。此时控制停止输送交流电至电压抬升电路,抬升电路停止运行,从而保护电压抬升电路。
进一步地,在一个实施例中,步骤S140之后,继续参照图2,该方法还包括步骤S160:当根据采样电压和类型配置参数检测到抬升电压反相时,调整输出的控制指令从而调整抬升电压。具体地,若根据采样电压和类型配置参数,检测到电压抬升电路输出的抬升电压与光伏组件的类型不对应,则说明抬升电压反相,控制器对输出的控制指令进行调整,使抬升电压调整到正确的电压。
应该理解的是,虽然图1-2的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,图1-2中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段,这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在一个实施例中,还提供了一种光伏系统PID效应修复装置,如图3所示,包括参数接收模块110、正压抬升模块120和负压抬升模块130。
参数接收模块110用于接收类型配置参数;正压抬升模块120用于当根据类型配置参数判断光伏系统的光伏组件为P型光伏组件时,输出第一类控制指令至电压抬升电路;电压抬升电路连接光伏系统中光伏组件的负极,第一类控制指令用于控制电压抬升电路对接入的交流电进行处理,输出直流正压至光伏组件的负极;负压抬升模块130用于当根据类型配置参数判断光伏系统的光伏组件为N型光伏组件时,输出第二类控制指令至电压抬升电路;第二类控制指令用于控制电压抬升电路对接入的交流电进行处理,输出直流负压至光伏组件的负极。
在一个实施例中,正压抬升模块120或负压抬升模块130输出PWM信号至电压抬升电路中对应开关单元的控制端。
在一个实施例中,如图4所示,该装置还包括电压检测模块140。电压检测模块140用于正压抬升模块120输出第一类控制指令至电压抬升电路,或负压抬升模块130输出第二类控制指令至电压抬升电路之后,接收电压传感器传输到采样电压;当根据采样电压判断电压抬升电路发生短路时,停止输送交流电至电压抬升电路。
进一步地,在一个实施例中,电压检测模块140还用于当根据采样电压和类型配置参数检测到抬升电压反相时,调整输出的控制指令从而调整抬升电压。
关于光伏系统PID效应修复装置的具体限定可以参见上文中对于光伏系统PID效应修复方法的限定,在此不再赘述。上述光伏系统PID效应修复装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
上述光伏系统PID效应修复装置,根据接收的类型配置参数分析光伏系统的光伏组件类型,当光伏组件为P型光伏组件时,输出第一类控制指令至电压抬升电路,控制电压抬升电路对接入的交流电进行处理,输出直流正压至光伏组件的负极;当光伏组件为N型光伏组件时,输出第二类控制指令至电压抬升电路,控制电压抬升电路对接入的交流电进行处理,输出直流负压至光伏组件的负极。只需根据光伏系统的光伏组件类型对应调节电压抬升电路的输出电压,不用针对不同类型的光伏组件分别设计电路结构,能降低器件成本,降低电源失效风险,从而针对不同类型的光伏组件都可进行PID效应修复,避免PID效应导致光伏系统发电量降低,提高了对光伏系统的兼容性。
在一个实施例中,如图5所示,还提供了一种光伏系统,包括控制器U1、电压抬升电路200和光伏组件,控制器U1连接电压抬升电路200,电压抬升电路200连接光伏组件的负极PV-,控制器U1根据上述的方法进行光伏系统PID效应修复。
具体地,控制器U1根据类型配置参数分析光伏组件类型,根据光伏组件类型通过端口输出PWM信号至电压抬升电路200中对应的开关单元,控制开关单元通断,不需要工作的开关单元保持低电平,以此设置电压抬升电路200的工作模式,使得电压抬升电路200对接入的交流电进行处理,输出直流正压或直流负压至光伏组件的负极PV-。
上述光伏系统,控制器U1根据接收的类型配置参数分析光伏组件类型,当光伏组件为P型光伏组件时,输出第一类控制指令至电压抬升电路200,控制电压抬升电路200对接入的交流电进行处理,输出直流正压至光伏组件的负极PV-;当光伏组件为N型光伏组件时,输出第二类控制指令至电压抬升电路200,控制电压抬升电路200对接入的交流电进行处理,输出直流负压至光伏组件的负极PV-。只需根据光伏组件类型对应调节电压抬升电路200的输出电压,不用针对不同类型的光伏组件分别设计电路结构,能降低器件成本,降低电源失效风险,从而针对不同类型的光伏组件都可进行PID效应修复,避免PID效应导致光伏系统发电量降低,提高了对光伏系统的兼容性。
在一个实施例中,光伏系统还包括变压器T1,变压器T1的初级绕组连接交流电网,变压器T1的次级绕组连接电压抬升电路200。可通过变压器T1对交流电网输出的交流电进行降压后输出到电压抬升电路200,以便电压抬升电路200对接收的电压进行处理,得到抬升电压发送至光伏组件的负极PV-。
电压抬升电路200的具体结构并不唯一,在一个实施例中,继续参照图5,电压抬升电路200包括第一抬升电路210、第二抬升电路220和接地电阻R1,第一抬升电路210连接变压器T1的次级绕组、控制器U1和光伏组件的负极PV-,第二抬升电路220连接变压器T1的次级绕组、控制器U1和第一抬升电路210,并通过接地电阻R1接地。
控制器U1根据光伏组件类型,由对应端口输出PWM信号至第一抬升电路210和第二抬升电路220中的开关单元,控制相应开关单元工作进行交流电处理。其中,控制器U1可输出相同脉冲频率的PWM信号至对应开关单元,PWM信号的脉冲频率为2倍交流频率。
在一个实施例中,第一抬升电路210包括开关单元IGBT、开关单元IGBT2、开关单元IGBT5和开关单元IGBT5,开关单元IGBT1的控制端、开关单元IGBT2的控制端、开关单元IGBT5的控制端和开关单元IGBT6的控制端均连接控制器U1,开关单元IGBT1的输入端连接开关单元IGBT5的输入端,开关单元IGBT1的输出端连接开关单元IGBT2的输出端,开关单元IGBT2的输入端连接变压器T1的次级绕组的第一端;开关单元IGBT5的输入端连接光伏组件的负极PV-,开关单元IGBT5的输出端连接开关单元IGBT6的输出端,开关单元IGBT6的输入端连接变压器T1的次级绕组的第二端。
对应地,第二抬升电路220包括开关单元IGBT3、开关单元IGBT4、开关单元IGBT7和开关单元IGBT8,开关单元IGBT3的控制端、开关单元IGBT4的控制端、开关单元IGBT7的控制端和开关单元IGBT8的控制端均连接控制器U1,开关单元IGBT3的输入端连接变压器T1的次级绕组的第一端,开关单元IGBT3的输出端连接开关单元IGBT4的输出端,开关单元IGBT4的输入端连接接地电阻R1的第一端,接地电阻R1的第二端接地;开关单元IGBT7的输入端连接变压器T1的次级绕组的第二端,开关单元IGBT7的输出端连接开关单元IGBT8的输出端,开关单元IGBT8的输入端连接接地电阻R1的第一端;其中,各开关单元在关断时通过续流二极管续流。
具体地,各开关单元可采用IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor,绝缘栅双极型晶体管)开关管。变压器T1分别通过端口PWM1、端口PWM2、端口PWM3、端口PWM4、端口PWM5、端口PWM6、端口PWM7和端口PWM8连接开关单元IGBT、开关单元IGBT2、开关单元IGBT3、开关单元IGBT4、开关单元IGBT5、开关单元IGBT6、开关单元IGBT7和开关单元IGBT8的门极,各开关单元的发射极作为输出端,集电极作为输入端。
当需要电压抬升的光伏组件为P型光伏组件时,需要光伏组件的负母线对地抬升正电压,从而修复光伏组件的PID效应,此时电压抬升电路200需要输出直流正压,控制器U1的端口PWM1、PWM3、PWM5、PWM7一直输出低电平,使开关单元IGBT1、IGBT3、IGBT5、IGBT7始终维持在关断状态,电流通过IGBT开关管的续流二极管续流,控制输出电压为正电压。控制器U1通过控制端口PWM2、PWM4、PWM6、PWM8发出的PWM信号的占空比,控制对应的IGBT开关管的开通关断,实现抬升电压可控。其工作原理是单相全桥整流和不控整流结合的原理,开关单元IGBT1、IGBT3、IGBT5、IGBT7处于二极管状态,可看作不控整流,控制输出电压的是正压,开关单元IGBT2、IGBT4、IGBT6、IGBT8可以看作单相全桥整流电路,用于控制输出电压幅值。开关单元IGBT1、IGBT3、IGBT5、IGBT7始终处于二极管续流状态,用于控制电流流向,只有电流正向时才导通,因此开关单元PWM2、PWM4、PWM6、PWM8可共用一样的脉冲,简化PWM算法,共用PWM脉冲开关频率为2倍交流频率,此时控制器U1控制端口PWM2、PWM4、PWM6、PWM8的占空比,可以控制抬升的直流电压。
当光伏组件为N型组件时,需要光伏组件的负母线对地抬升负电压,来修复光伏组件的PID效应,此时电压抬升电路200需要输出负电压,工作原理与正向升压相同,此时控制器U1的端口PWM2、PWM4、PWM6、PWM8一直发出低电平,使开关单元IGBT2、IGBT4、IGBT6、IGBT8持续维持在关断状态,电流通过IGBT开关管的续流二极管续流,实现输出电压为负电压。控制器U1通过控制端口PWM1、PWM3、PWM5、PWM7发出的PWM的占空比,控制对应的IGBT开关管的开通关断,控制抬升的直流电压。通过控制各路PWM信号,实现电压抬升电路200的双极性电压可调,可通用于P型和N型光伏组件的PID效应修复。
在一个实施例中,继续参照图5,电压抬升电路200还包括电压传感器V1、电容C1和控制开关K1,电压传感器V1和电容C1并联后一端连接第一抬升电路210,另一端连接第二抬升电路220;变压器T1的次级绕组通过控制开关K1连接第一抬升电路210和第二抬升电路220。
具体地,电压传感器V1和电容C1的一端连接第一抬升电路210中开关单元IGBT5的输入端,电压传感器V1和电容C1的另一端连接第二抬升电路220中开关单元IGBT8的输入端。电压传感器V1还连接控制器U1,上传传感器采样信号给控制器U1。变压器T1的次级绕组的第一端通过控制开关K1连接开关单元IGBT2的输入端和开关单元IGBT3的输入端,控制开关K1的控制端连接控制器U1。其中,电容C1用于对电压抬升电路200输出的电压进行滤波。
在电压抬升电路200输出侧增加电压采样的电压传感器V1,采样输出电压并将得到的采样电压反馈到控制器U1,当电压抬升电路200开始运行时,控制器U1持续对抬升的电压进行采样,当检测到抬升电压为0时,说明电压抬升电路200发生短路,此时控制器U1使控制开关K1关断,电压抬升电路200停止运行,保护电压抬升电路200。当检测到抬升电压反向时,控制器U1调整输出的PWM信号,使抬升电压调整到正确的电压。
参见图6中,波形A为控制器U1发出的其中一路PWM波,波形B为变压器T1输出侧的正弦波,波形C为电压抬升电路200输出空载时的交流输入电流,波形D为电压抬升电路200输出的电压波形。电压抬升电路200的基本工作原理是单相全桥整流,在此基础上增加一个控制器U1,用于控制输出电压是正压还是负压。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种光伏系统PID效应修复方法,其特征在于,包括:
接收类型配置参数;
当根据所述类型配置参数判断光伏系统的光伏组件为P型光伏组件时,输出第一类控制指令至电压抬升电路;所述电压抬升电路连接所述光伏组件的负极,所述第一类控制指令用于控制所述电压抬升电路对接入的交流电进行处理,输出直流正压至所述光伏组件的负极;
当根据所述类型配置参数判断光伏系统的光伏组件为N型光伏组件时,输出第二类控制指令至电压抬升电路;所述第二类控制指令用于控制所述电压抬升电路对接入的交流电进行处理,输出直流负压至所述光伏组件的负极。
2.根据权利要求1所述的光伏系统PID效应修复方法,其特征在于,所述输出第一类控制指令至电压抬升电路,或所述输出第二类控制指令至电压抬升电路,包括:输出PWM信号至电压抬升电路中对应开关单元的控制端。
3.根据权利要求1所述的光伏系统PID效应修复方法,其特征在于,所述输出第一类控制指令至电压抬升电路,或输出第二类控制指令至电压抬升电路之后,还包括:
接收电压传感器传输到采样电压;所述采样电压为所述电压传感器对所述电压抬升电路的输出电压就进行采样得到;
当根据所述采样电压判断所述电压抬升电路发生短路时,停止输送交流电至所述电压抬升电路。
4.根据权利要求3所述的光伏系统PID效应修复方法,其特征在于,所述接收电压传感器传输到采样电压之后,还包括:
当根据所述采样电压和所述类型配置参数检测到抬升电压反相时,调整输出的控制指令从而调整抬升电压。
5.一种光伏系统PID效应修复装置,其特征在于,包括:
参数接收模块,用于接收类型配置参数;
正压抬升模块,用于当根据所述类型配置参数判断光伏系统的光伏组件为P型光伏组件时,输出第一类控制指令至电压抬升电路;所述电压抬升电路连接所述光伏系统中光伏组件的负极,所述第一类控制指令用于控制所述电压抬升电路对接入的交流电进行处理,输出直流正压至所述光伏组件的负极;
负压抬升模块,用于当根据所述类型配置参数判断光伏系统的光伏组件为N型光伏组件时,输出第二类控制指令至电压抬升电路;所述第二类控制指令用于控制所述电压抬升电路对接入的交流电进行处理,输出直流负压至所述光伏组件的负极。
6.一种光伏系统,其特征在于,包括控制器、电压抬升电路和光伏组件,所述控制器连接所述电压抬升电路,所述电压抬升电路连接所述光伏组件的负极,所述控制器根据权利要求1-4任意一项所述的方法进行光伏系统PID效应修复。
7.根据权利要求6所述的光伏系统,其特征在于,还包括变压器,所述变压器的初级绕组连接交流电网,所述变压器的次级绕组连接所述电压抬升电路。
8.根据权利要求7所述的光伏系统,其特征在于,所述电压抬升电路包括第一抬升电路、第二抬升电路和接地电阻,所述第一抬升电路连接所述变压器的次级绕组、所述控制器和所述光伏组件的负极,所述第二抬升电路连接所述变压器的次级绕组、所述控制器和所述第一抬升电路,并通过所述接地电阻接地。
9.根据权利要求8所述的光伏系统,其特征在于,所述第一抬升电路包括开关单元IGBT1、开关单元IGBT2、开关单元IGBT5和开关单元IGBT6,所述开关单元IGBT1的控制端、所述开关单元IGBT2的控制端、所述开关单元IGBT5的控制端和所述开关单元IGBT6的控制端均连接所述控制器,所述开关单元IGBT1的输入端连接所述开关单元IGBT5的输入端,所述开关单元IGBT1的输出端连接所述开关单元IGBT2的输出端,所述开关单元IGBT2的输入端连接所述变压器的次级绕组的第一端;所述开关单元IGBT5的输入端连接所述光伏组件的负极,所述开关单元IGBT5的输出端连接所述开关单元IGBT6的输出端,所述开关单元IGBT6的输入端连接所述变压器的次级绕组的第二端;
所述第二抬升电路包括开关单元IGBT3、开关单元IGBT4、开关单元IGBT7和开关单元IGBT8,所述开关单元IGBT3的控制端、所述开关单元IGBT4的控制端、所述开关单元IGBT7的控制端和所述开关单元IGBT8的控制端均连接所述控制器,所述开关单元IGBT3的输入端连接所述变压器的次级绕组的第一端,所述开关单元IGBT3的输出端连接所述开关单元IGBT4的输出端,所述开关单元IGBT4的输入端连接所述接地电阻的第一端,所述接地电阻的第二端接地;所述开关单元IGBT7的输入端连接所述变压器的次级绕组的第二端,所述开关单元IGBT7的输出端连接所述开关单元IGBT8的输出端,所述开关单元IGBT8的输入端连接所述接地电阻的第一端;其中,各开关单元在关断时通过续流二极管续流。
10.根据权利要求8所述的光伏系统,其特征在于,所述电压抬升电路还包括电压传感器、电容和控制开关,所述电压传感器和所述电容并联后一端连接第一抬升电路,另一端连接所述第二抬升电路;所述变压器的次级绕组通过所述控制开关连接所述第一抬升电路和所述第二抬升电路。
CN202010732163.4A 2020-07-27 2020-07-27 光伏系统pid效应修复方法、装置和光伏系统 Pending CN111800085A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010732163.4A CN111800085A (zh) 2020-07-27 2020-07-27 光伏系统pid效应修复方法、装置和光伏系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010732163.4A CN111800085A (zh) 2020-07-27 2020-07-27 光伏系统pid效应修复方法、装置和光伏系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111800085A true CN111800085A (zh) 2020-10-20

Family

ID=72827385

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010732163.4A Pending CN111800085A (zh) 2020-07-27 2020-07-27 光伏系统pid效应修复方法、装置和光伏系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111800085A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116722590A (zh) * 2023-08-08 2023-09-08 锦浪科技股份有限公司 一种pid效应抑制方法、系统及光伏系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107765094A (zh) * 2017-10-13 2018-03-06 阳光电源股份有限公司 一种光伏电池板pid修复装置
US10461645B2 (en) * 2017-02-15 2019-10-29 Omron Corporation Power supply system, DC/DC converter, and power conditioner for suppressing performance degradation in solar cells
CN110932667A (zh) * 2019-12-13 2020-03-27 阳光电源股份有限公司 一种双极性的pid修复装置及光伏系统
CN210608534U (zh) * 2019-09-24 2020-05-22 阳光电源股份有限公司 光伏逆变器系统及pid控制电路

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10461645B2 (en) * 2017-02-15 2019-10-29 Omron Corporation Power supply system, DC/DC converter, and power conditioner for suppressing performance degradation in solar cells
CN107765094A (zh) * 2017-10-13 2018-03-06 阳光电源股份有限公司 一种光伏电池板pid修复装置
CN210608534U (zh) * 2019-09-24 2020-05-22 阳光电源股份有限公司 光伏逆变器系统及pid控制电路
CN110932667A (zh) * 2019-12-13 2020-03-27 阳光电源股份有限公司 一种双极性的pid修复装置及光伏系统

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116722590A (zh) * 2023-08-08 2023-09-08 锦浪科技股份有限公司 一种pid效应抑制方法、系统及光伏系统
CN116722590B (zh) * 2023-08-08 2023-12-05 锦浪科技股份有限公司 一种pid效应抑制方法、系统及光伏系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7817450B2 (en) Method and apparatus for resetting a silicon controlled rectifier bridge
US8547716B2 (en) Power converting apparatus, grid interconnection apparatus and grid interconnection system
US20230291201A1 (en) Control method for photovoltaic rapid switching-off system, and application apparatus and system therefor
AU2022208989A1 (en) Start method for photovoltaic rapid shutdown system, application apparatus and system
US10038392B2 (en) Inverter
US20120155141A1 (en) Power converting apparatus, grid interconnection apparatus and grid interconnection system
EP3404820B1 (en) Power conversion system and power conversion device
US20090244939A1 (en) Method and apparatus for resetting silicon controlled rectifiers in a hybrid bridge
US5218523A (en) Driver circuit for an inverter device with output voltage stabilization during start-up period
JP5349688B2 (ja) 系統連系形インバータ
US8847534B2 (en) Converter, motor driving module, and refrigerating apparatus
US10090754B2 (en) Photovoltaic inverter
US10116228B2 (en) Converter and power conversion device manufactured using the same
US20230344235A1 (en) Energy storage system
EP3920359B1 (en) Inverter device and power supply system
US20200403496A1 (en) Two-stage converter and method for starting the same, llc converter, and application system
CN109787290B (zh) 光伏系统及其控制电路和控制方法
CN111800085A (zh) 光伏系统pid效应修复方法、装置和光伏系统
CN104110795A (zh) 光伏空调系统及其控制方法
US9590484B2 (en) Inverter device and power converting method thereof
US20220045596A1 (en) Drive circuit for power semiconductor element and power semiconductor module employing the same
US11990826B2 (en) Power electronics device and method for supplying electrical voltage to a driver circuit of a power semiconductor switch
US20210328436A1 (en) Photovoltaic converter string, control method, and system
CN109245584B (zh) 适用于分布式光伏并网系统的高能效双输入逆变器
US20210367555A1 (en) Method for limiting voltage of module, and apparatus and system for applying the same

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20201020

RJ01 Rejection of invention patent application after publication