CN115580220A - 一种光伏pid效应抑制及绝缘阻抗检测系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种光伏PID效应抑制及绝缘阻抗检测系统，包括光伏系统、抑制模块和测量模块；抑制模块和测量模块均连接于光伏系统中逆变器的直流母线侧；当进行PID效应的抑制时，抑制模块适于通过形成的抑制电路对光伏系统中光伏板组的负端对地电压进行抬升；当进行绝缘阻抗的检测时，抑制模块进行断路，以使得测量模块和光伏系统的光伏板组进行并联以求解对应的绝缘阻抗值。本申请的有益效果：通过设置简单结构的抑制模块和测量模块，可以分别实现PID效应的抑制以及绝缘阻抗的检测，并且在进行绝缘阻抗的检测时，通过将抑制模块进行断开，以保证绝缘阻抗的正常进行，相比较传统方式，可以有效的简化电路结构，降低电路的复杂性以及故障率。
Description
技术领域
本申请涉及光伏发电技术领域，尤其是涉及一种光伏系统光伏PID效应抑制及绝缘阻抗检测系统。
背景技术
PID效应是指光伏系统中的光伏电势诱导衰减效应，是电池组件长期在高电压作用下，使玻璃和封装材料之间存在漏电流，大量的电荷聚集在电池片表面，使得电池片表面的钝化效果变差。PID效应严重时，会引起一块电池组件的功率衰减50%以上，从而影响整个电池组串的功率输出。因此，在光伏系统进行工作时，需要对光伏系统的PID效应进行抑制。
光伏系统在启动前需要检测光伏板对地绝缘阻抗，这是系统强制性指标。如果光伏板对地绝缘阻抗低于标准规定值，需要报警甚至停机。低绝缘阻抗会造成光伏板对地漏电，使光伏金属壳带电，会对人造成安全隐患。如果局部发热或者电火花，会有火灾等安全隐患。因此，准确检测光伏板对地绝缘阻抗非常重要。
现有的光伏系统对PID效应抑制和绝缘阻抗的检测是分开独立进行的，故而导致光伏系统的整体结构复杂，进而造成故障率增高。所以，现在急需对现有的光伏系统进行改进。
发明内容
本申请的其中一个目的在于提供一种能够同时实现光伏系统PID效应抑制以及绝缘阻抗检测的系统。
为达到上述的目的，本申请采用的技术方案为：一种光伏PID效应抑制及绝缘阻抗检测系统，包括光伏系统、抑制模块和测量模块；所述抑制模块和所述测量模块均连接于所述光伏系统中逆变器的直流母线侧母线；当进行PID效应的抑制时，所述抑制模块适于通过形成的抑制电路对所述光伏系统中光伏板组的负端对地电压进行抬升；当进行绝缘阻抗的检测时，所述抑制模块进行断路，以使得所述测量模块和所述光伏系统的光伏板组进行并联以求解对应的绝缘阻抗值。
优选的，所述抑制模块包括抬升单元，所述抬升单元的一端连接于所述光伏系统的直流母线侧，另一端进行接地。
优选的，所述抑制模块包括抬升单元和保护单元；所述抬升单元的一端连接于所述光伏系统的直流负母线，另一端进行接地；所述保护单元的一端进行接地，另一端连接于光伏系统的母线中点或正母线。
优选的，所述抬升单元采用二极管和/或控制开关；所述保护单元采用电容和电阻中的一种。
优选的，所述光伏系统包括多个光伏板组、多台变换器和一台逆变器；多个光伏板组通过对应的变换器相互并联于逆变器的直流母线侧；所述抑制模块和所述测量模块的数量均为一个且都连接于逆变器的直流母线侧。
优选的，当变换器采用Boost拓扑电路时，光伏板组的负端对地电压为所述抬升单元的导通电压A；当变换器采用三电平Boost拓扑电路时，光伏板组的负端对地电压为Vdc/2-VPV /2-A；其中，Vdc表示逆变器直流母线电压，VPV表示光伏板组的输出电压；当所述抬升单元采用二极管时，A的取值为0.7-0.8V或0.2-0.3V；当所述抬升单元采用控制开关时，A的取值为0V。
优选的，所述光伏系统包括多组光伏逆变器模块，所述光伏逆变器模块包括依次连接的光伏板组、变换器和逆变器，多组光伏逆变器模块通过对应的逆变器的交流侧相互并联；所述抑制模块和所述测量模块的数量为多个，每组光伏逆变器模块的逆变器的直流母线侧均连接有一个所述抑制模块和一个测量模块。
优选的，当所述光伏系统进行工作时，母线电压最高的一组的所述光伏逆变器模块对应的所述抑制模块进行导通，进而通过抑制电路对该组的所述光伏逆变器模块中光伏板组的负端对地电压进行抬升；其余组的所述光伏逆变器模块对应的所述抑制模块均不导通，进而其余组的所述光伏逆变器模块中光伏板组的负端对地电压为最高母线电压减去该组的母线电压。
优选的，当所述抬升单元采用二极管时，所述抬升单元还适于对流向光伏板组的漏电流进行分流，进而将流向光伏板组的漏电流降低至iRCMU-iD；其中，iRCMU表示电网侧的漏电流，iD表示抑制电路的电流。
优选的，所述测量模块包括一对测量电阻；所述测量电阻通过与待检测的光伏板组的直连以求解该光伏板组的绝缘阻抗值。
优选的，所述抬升单元采用串联的二极管和控制开关；从而在进行绝缘阻抗的检测时，控制开关适于通过打开将二极管与所述光伏系统断开连接，进而避免二极管对绝缘阻抗的检测产生干涉。
与现有技术相比，本申请的有益效果在于：
（1）本申请通过设置简单结构的抑制模块和测量模块，可以分别实现对光伏系统的PID效应进行抑制以及绝缘阻抗的检测，并且在进行绝缘阻抗的检测时，通过将抑制模块进行断开，以保证绝缘阻抗的正常进行，相比较传统方式，可以有效的简化电路结构，降低电路的复杂性以及故障率。
（2）本申请可以有效提升PV负对地电压，PID效应可以得到抑制，同时有效阻隔了不同逆变器组之间的环流。
（3）本申请的成本低廉，电路结构简单，容易进行实施。并且还可以减少流向光伏板组的漏电流。
附图说明
图1为本发明中光伏系统的实施例一与抑制模块以及测量模块连接的电路结构示意图一。
图2为本发明中光伏系统的实施例一与抑制模块以及测量模块连接的电路结构示意图二。
图3为本发明中光伏系统的实施例二与抑制模块以及测量模块连接的电路结构示意图一。
图4为本发明中光伏系统的实施例二与抑制模块以及测量模块连接的电路结构示意图二。
图5为本发明中抑制模块的变形结构示意图一。
图6为本发明中抑制模块的变形结构示意图二。
图7为本发明中抑制模块的变形结构示意图三。
图8为本发明中测量模块的电路结构示意图。
图9为本发明进行绝缘阻抗检测时的简化电路结构示意图一。
图10为本发明进行绝缘阻抗检测时的简化电路结构示意图二。
图中：光伏系统100、光伏板组110、变换器120、逆变器130、抑制模块200、抬升单元210、保护单元220、测量模块300、测量电阻310。
具体实施方式
下面，结合具体实施方式，对本申请做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
在本申请的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”、 “横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、 “前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本申请的具体保护范围。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
本申请的其中一个优选实施例，如图1至图10所示，一种光伏PID效应抑制及绝缘阻抗检测系统，包括光伏系统100、抑制模块200和测量模块300；抑制模块200和测量模块300均连接于光伏系统100中逆变器130的直流母线侧。当进行PID效应的抑制时，抑制模块200可以通过形成的抑制电路对光伏系统100中光伏板组110的负端对地电压进行抬升，进而形成对PID效应的抑制。当进行绝缘阻抗的检测时，抑制模块200进行断路，以使得测量模块300和光伏系统100的光伏板组110进行并联以求解对应的绝缘阻抗值。
可以理解是，光伏板组110的绝缘阻抗的检测是在光伏系统100启动前进行的，而PID效应的抑制是在光伏系统100进行工作的过程中进行的。即PID效应的抑制过程和绝缘阻抗的检测过程是两个不重合的工作过程。所以，在先进行绝缘阻抗的检测过程时，为了避免抑制模块200对测量模块300的干扰的，可以将抑制模块200进行断路。随后在光伏系统100进行工作的过程中，根据抑制模块200的工作原理，测量模块300并不会对抑制模块200的工作产生干涉，故而无需对测量模块300进行任何处理。
还可以理解的是，光伏板组110的最低电位为负端电位，逆变器130的直流母线的最低电压为负母线的对地电压。在常规的光伏系统100中，光伏板组110的负端和逆变器130的直流负母线在电气上是连接在一起的，因此二者在理论上具有相等的电位。而光伏系统100在实际工作过程中，由于光伏板组110的PID效应会导致光伏板组110的负端对地产生负偏压，所以要想实现对PID效应的抑制，就需要对光伏板组110的负端对地电位进行抬升至接近或超过接地的零电位。
本申请的其中一个实施例，抑制模块200的具体结构有多种，包括但不限于下述的两种。
结构一：如图6中（4）所示，抑制模块200只包括抬升单元210，且抬升单元210的一端连接于光伏系统100的直流负母线，另一端进行接地。
可以理解的是，如图6中（4）以及图7所示，抬升单元210可以采用二极管和控制开关等。当抬升单元210采用二极管时，二极管的导通方向由接地指向逆变器130的直流负母线；从而光伏板组110的负端对地电压可以提升至二极管的导通压降。一般的，硅二极管的导通压降为0.6-0.8V，锗二极管的导通压降为0.2-0.3V。即在光伏系统100正常工作的过程中，光伏板组110的负端对地电位始终保持在二极管的导通压降，从而可以将PID效应导致的负偏压进行抬升至二极管的导通压降，进而形成对PID效应的抑制。
当抬升单元210采用控制开关时，在光伏系统100进行工作的过程中，控制开关进行闭合，以使得光伏板组110的负端直接进行接地，进而可以将PID效应导致的负偏压进行抬升至接地零电位，以实现对PID效应的抑制。
还可以理解的是，对于上述的结构一在使用时，若光伏板组110发生正极接地故障时，容易造成光伏板组110短路，进而威胁电站的正常运行和运维安全；所以，上述的结构一在使用时需要对抑制电路进行电流检测以及分断保护。
结构二：如图5至图7所示，抑制模块200包括抬升单元210和保护单元220。抬升单元210的一端连接于光伏系统100的直流负母线，另一端进行接地；保护单元220的一端进行接地，另一端连接于光伏系统100的母线中点或正母线。
具体的，如图5至图7所示，抬升单元210可以采用二极管和控制开关等；保护单元220可以采用电容和电阻等；其中，当抬升单元210单独采用控制开关时，保护单元220采用电容。
可以理解的是，上述的结构二相比较结构一，通过添加保护单元220可以保障抑制电路的使用安全性，还可以进一步的提高对PID效应的抑制效果。
并且，上述的结构二在使用时，抬升单元210和保护单元220的组合方式有多种。包括但不限于下述的三种。
组合方式一：如图5中（1）和（2）所示，抬升单元210采用二极管，保护单元220采用电容。电容的一端进行接地，另一端可以和逆变器130的直流母线中点或直流正母线进行连接。
组合方式二：如图6中（3）所示，抬升单元210采用二极管，保护单元220采用电阻。电阻的一端进行接地，另一端可以和逆变器130的直流母线中点或直流正母线进行连接。
组合方式三：如图7中（5）所示，抬升单元210采用控制开关，保护单元220采用电容。电容的一端进行接地，另一端可以和逆变器130的直流母线中点或直流正母线进行连接。
可以理解的是，对于上述的结构一和结构二，为了使抑制电路可控，可以在抬升单元210采用二极管时，添加控制开关与二极管进行串联，进而通过控制开关的打开和闭合来控制二极管的导通或关断。
还可以理解的是，上述的多种组合方式均能够满足对PID效应的抑制，为了方便进行后续内容的描述，下面的内容将以上述的组合方式一为例进行阐述，且在组合方式一中电容和逆变器130的母线中点进行连接。
本实施例中，在光伏系统100正常工作时，逆变器130的交流侧会产生流向光伏板组110的漏电流，进而影响光伏系统100的正常工作。所以，当抬升单元210采用二极管时，抬升单元210可以对流向光伏板组110的漏电流进行分流，进而将流向光伏板组110的漏电流降低至iRCMU-iD；其中，iRCMU表示电网侧的漏电流，iD表示抑制电路的电流。
本申请中，根据光伏系统100的结构不同，抑制模块200和测量模块300的安装方式以及工作过程也不相同。常见的光伏系统100的结构包括但不限于下述的两个实施例。
实施例一：光伏系统100采用单逆变器结构，如图1和图2所示，光伏系统100包括多个光伏板组110、与光伏板组110数量相等的多台变换器120和一台逆变器130。多个光伏板组110通过对应的变换器120相互并联于逆变器130的直流母线侧。则用于该光伏系统100的抑制模块200和测量模块300的数量均为一个，且抑制模块200和测量模块300都连接于逆变器130的直流母线侧。
本实施例中，变换器120的拓扑电路可以采用Boost或三电平Boost。
如图1所示，当变换器120采用Boost拓扑电路时，光伏板组110的负端和逆变器130的直流负母线直连。从而在光伏系统100正常工作时，光伏板组110的负端对地电压可以为二极管的导通电压，一般为07-0.8V或者0.2-0.3V；即光伏板组110的负端对地电压钳位为二极管的导通电压，这样可以对光伏板组110的PID效应进行有效的抑制。
如图2所示，当变换器120采用三电平Boost拓扑电路时，光伏板组110的中点对地电压为逆变器130的直流负母线电压Vdc/2。假设光伏系统100中任意的光伏板组110的输出电压为VPV，那么光伏系统100的任意光伏板组110的负端对地电压为Vdc/2-VPV/2-A；其中，Vdc为逆变器130的母线电压，A表示二极管的导通电压，一般为07-0.8V或者0.2-0.3V。
可以理解的是，一般情况下，逆变器130的母线电压Vdc大于任意的光伏板组110的输出电压VPV，这样光伏系统100的任意的光伏板组110的负端对地电压均为正，从而可以对光伏板组110的PID效应进行很好的抑制；而且，光伏系统100中输出电压越低的光伏板组110的负端对地电压越高，相对而言PID效应的抑制效果越强。
同时，在光伏系统100中某一个或多个光伏板组110的输出电压过高时，该光伏板组110对应的变换器120进行驱动封锁，此时该光伏板组110的输出电压等于逆变器130的直流母线电压。为了方便理解，可以对光伏系统100的多个光伏板组110进行编号#1至#n；假设编号为#n的光伏板组110的输出电压最高为VPV_n，且对应的变换器120驱动封锁，那么编号为#N的光伏板组110的负端对地电压为二极管的导通电压，如-0.8V；其余任意编号为#i的光伏板组110的负端对地电压为VPV_n/2-VPV_i/2-0.8V，相对而言其余的光伏板组110的PID效应抑制效果增强。
本实施例二：光伏系统100采用多逆变器结构，如图4所示，光伏系统100包括多组光伏逆变器模块，每个光伏逆变器模块都包括依次连接的光伏板组110、变换器120和逆变器130。多组光伏逆变器模块通过对应的逆变器130的交流侧相互并联。则用于该光伏系统100的抑制模块200和测量模块300的数量均与光伏逆变器模块的数量相等，且每组光伏逆变器模块的逆变器130的直流母线侧均连接有一个抑制模块200和一个测量模块300。
本实施例中，变换器120的拓扑电路可以采用Boost或三电平Boost。
如图3所示，当变换器120采用Boost拓扑电路时，由于多组光伏逆变器模块通过对应逆变器130的交流侧接在一起，使得多台逆变器130之间存在电气连接，而添加的二极管可以有效的防止逆变器130间的环流。
因此，光伏系统100在正常工作时，只有一组光伏逆变器模块对应的二极管会导通，该组二极管导通的光伏逆变器模块的逆变器130的母线电压最高。对于母线电压最高的这一组光伏逆变器模块，光伏板组110的负端对地电压为二极管导通电压，如-0.8V。其余组的二极管不导通，对应的光伏板组110的负端对地电压为最高母线电压减去该组的母线电压。所以，该方案可以有效提升光伏板组110的负端对地电压，从而在实现PID效应抑制的同时可以有效阻隔多组光伏逆变器模块的逆变器130之间的环流。
具体的，可以对光伏系统100包括的多组光伏逆变器模块进行编号#1至#n；将多组光伏逆变器模块上对应的二极管进行编号DPID_1至DPID_n。假设光伏逆变器模块#1对应的逆变器130的母线电压Vdc_1最高，这时只有二极管DPID_1导通，其余组的光伏逆变器模块对应的二极管均不导通。由于光伏逆变器模块中变换器120采用Boost拓扑电路，使得光伏逆变器模块中光伏板组110的负端和逆变器130的母线负极直连；从而光伏逆变器模块#1中光伏板组110的负端对地电压为二极管导通电压，如-0.8V。其余组光伏逆变器模块中的二极管不导通，比如#n组，母线电压为Vdc_n，那么对应的光伏逆变器模块#n 中对应的光伏板组110的负端对地电压为Vdc_1/2-Vdc_n/2-0.8V。
如图4所示，当变换器120采用三电平Boost拓扑电路时，分析过程与变换器120采用Boost拓扑电路类似，只有一组光伏逆变器模块对应的二极管会导通，该组二极管导通的光伏逆变器模块的逆变器130的母线电压最高。对于母线电压最高的这一组光伏逆变器模块，光伏板组110的负端对地电压为二极管导通电压，如-0.8V。其余组的二极管不导通，对应的光伏板组110的负端对地电压为最高母线电压减去该组的母线电压。所以，该方案可以有效提升光伏板组110的负端对地电压，从而在实现PID效应抑制的同时可以有效阻隔多组光伏逆变器模块的逆变器130之间的环流。
本申请的其中一个实施例，如图8至图10所示，测量模块300包括一对测量电阻310。当进行绝缘阻抗的检测时，通过将待检测的光伏板组110与测量电阻310直接进行连接，进而通过测量电阻310对应的电压值即可建立方程组以求解光伏板组110的绝缘阻抗值。
可以理解的是，对于绝缘阻抗的检测方法有多种，均为本领域技术人员的公知技术，为了方便理解，下面以其中一种方法进行描述。
具体的，如图9和图10所示，可以设待检测的光伏板组110的绝缘阻抗分别为RPV+和RPV-；将两个测量电阻310分别标记为电阻RPE和电阻RNE。则在进行绝缘阻抗的检测时，可以通过电阻RPE和电阻RNE分别对应的电压值VPE和VNE以及待检测的光伏板组110的输出电压VPV，得到绝缘阻抗的求解方程：
VPE=
；VNE=
。
可以理解的是，如图9所示，当抬升单元210只采用二极管时，由于二极管的导通，使得光伏板组110的负端对地绝缘阻抗RPV-旁路，进而通过上述的方程组只能求得光伏板组110的正端对地绝缘阻抗RPV+。由于光伏板组110的负端可以通过抬升单元210进行接地，故而光伏系统100在实际应用中可以不对光伏板组110的负端对地绝缘阻抗进行检测。
当然，如图7中（6）以及图10所示，为了能够同时测量光伏板组110的正对地和负对地的绝缘阻抗RPV+和RPV-，可以在抬升单元210采用二极管时，通过添加控制开关将二极管与逆变器130的直流母线进行连接。从而在光伏系统100进行运行前，需要进行绝缘阻抗检测时，可以将控制开关打开。这样二极管将不会影响绝缘阻抗的测量，完全可以使用传统的方法进行测量得到光伏板组110的正对地和负对地的绝缘阻抗RPV+和RPV-。
还可以理解的是，本申请中，控制开关可以是电子开关、继电器以及触发器等中的一种。
以上描述了本申请的基本原理、主要特征和本申请的优点。本行业的技术人员应该了解，本申请不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本申请的原理，在不脱离本申请精神和范围的前提下本申请还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本申请的范围内。本申请要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (10)
1.一种光伏PID效应抑制及绝缘阻抗检测系统，其特征在于，包括：
光伏系统；
抑制模块，所述抑制模块连接于所述光伏系统中逆变器的直流母线侧；以及
测量模块，所述测量模块连接于所述光伏系统中逆变器的直流母线侧；
当进行PID效应的抑制时，所述抑制模块适于通过形成的抑制电路对所述光伏系统中光伏板组的负端对地电压进行抬升；
当进行绝缘阻抗的检测时，所述抑制模块进行断路，以使得所述测量模块和所述光伏系统的光伏板组进行并联以求解对应的绝缘阻抗值。
2.如权利要求1所述的光伏PID效应抑制及绝缘阻抗检测系统，其特征在于：
所述抑制模块包括抬升单元；
或，所述抑制模块包括抬升单元和保护单元；
所述抬升单元的一端连接于所述光伏系统的直流负母线，另一端进行接地；所述保护单元的一端进行接地，另一端连接于光伏系统的直流母线中点或直流正母线。
3.如权利要求2所述的光伏PID效应抑制及绝缘阻抗检测系统，其特征在于：所述抬升单元采用二极管和/或控制开关；所述保护单元采用电容或电阻。
4.如权利要求3所述的光伏PID效应抑制及绝缘阻抗检测系统，其特征在于：所述光伏系统包括多个光伏板组、多台变换器和一台逆变器；多个光伏板组通过对应的变换器相互并联于逆变器的直流母线侧；所述抑制模块和所述测量模块的数量均为一个且都连接于逆变器的直流母线侧。
5.如权利要求4所述的光伏PID效应抑制及绝缘阻抗检测系统，其特征在于：当变换器采用Boost拓扑电路时，光伏板组的负端对地电压为所述抬升单元的导通电压A；
当变换器采用三电平Boost拓扑电路时，光伏板组的负端对地电压为Vdc/2-VPV /2-A；其中，Vdc表示逆变器直流母线电压，VPV表示光伏板组的输出电压。
6.如权利要求3所述的光伏PID效应抑制及绝缘阻抗检测系统，其特征在于：所述光伏系统包括多组光伏逆变器模块，所述光伏逆变器模块包括依次连接的光伏板组、变换器和逆变器，多组光伏逆变器模块通过对应的逆变器的交流侧相互并联；所述抑制模块和所述测量模块的数量为多个，每组光伏逆变器模块的逆变器的直流母线侧均连接有一个所述抑制模块和一个测量模块。
7.如权利要求6所述的光伏PID效应抑制及绝缘阻抗检测系统，其特征在于：当所述光伏系统进行工作时，母线电压最高的一组的所述光伏逆变器模块对应的所述抑制模块进行导通，以使得该组所述光伏逆变器模块中光伏板组的负端对地电压为所述抬升单元的导通电压A；其余组的所述光伏逆变器模块中对应的所述抑制模块均不导通，进而其余组的所述光伏逆变器模块中光伏板组的负端对地电压为最高母线电压减去该组的母线电压。
8.如权利要求3-7任一项所述的光伏PID效应抑制及绝缘阻抗检测系统，其特征在于：当所述抬升单元采用二极管时，所述抬升单元还适于对流向光伏板组的漏电流进行分流，进而将流向光伏板组的漏电流降低至iRCMU-iD；其中，iRCMU表示电网侧的漏电流，iD表示抑制电路的电流。
9.如权利要求3所述的光伏PID效应抑制及绝缘阻抗检测系统，其特征在于：所述测量模块包括一对测量电阻；所述测量电阻通过与待检测的光伏板组进行直连以求解该光伏板组的绝缘阻抗值。
10.如权利要求9所述的光伏PID效应抑制及绝缘阻抗检测系统，其特征在于：所述抬升单元采用串联的二极管和控制开关；从而在进行绝缘阻抗的检测时，控制开关适于通过打开将二极管与所述光伏系统断开连接。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| US20220252657A1 (en) * | 2021-02-09 | 2022-08-11 | Huawei Digital Power Technologies Co., Ltd. | Converter system, method and apparatus for detecting insulation resistance of system, and medium |
| CN116207789A (zh) * | 2023-05-06 | 2023-06-02 | 锦浪科技股份有限公司 | 一种基于零序的pid效应抑制方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103475271A (zh) * | 2013-09-24 | 2013-12-25 | 深圳市禾望电气有限公司 | 一种光伏发电系统及其控制方法 |
| CN103973217A (zh) * | 2014-05-19 | 2014-08-06 | 无锡上能新能源有限公司 | 一种抑制电池板pid效应的装置 |
| CN104242349A (zh) * | 2014-10-10 | 2014-12-24 | 阳光电源股份有限公司 | 防电势诱导衰减的光伏系统和光伏逆变器 |
| CN105652097A (zh) * | 2015-12-24 | 2016-06-08 | 阳光电源股份有限公司 | 一种光伏并网发电系统及其电网侧绝缘阻抗检测装置 |
| CN206164112U (zh) * | 2016-11-01 | 2017-05-10 | 华能国际电力股份有限公司浙江清洁能源分公司 | 一种用于光伏发电系统的抗电势诱导衰减装置 |
| US9923517B1 (en) * | 2016-12-21 | 2018-03-20 | Sungrow Power Supply Co., Ltd. | Photovoltaic inverter system, potential induced degradation effect compensation method and device for the same |
| CN113852129A (zh) * | 2021-11-04 | 2021-12-28 | 阳光电源股份有限公司 | 一种光伏发电系统及其控制方法 |
-
2022
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Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103475271A (zh) * | 2013-09-24 | 2013-12-25 | 深圳市禾望电气有限公司 | 一种光伏发电系统及其控制方法 |
| CN103973217A (zh) * | 2014-05-19 | 2014-08-06 | 无锡上能新能源有限公司 | 一种抑制电池板pid效应的装置 |
| CN104242349A (zh) * | 2014-10-10 | 2014-12-24 | 阳光电源股份有限公司 | 防电势诱导衰减的光伏系统和光伏逆变器 |
| CN105652097A (zh) * | 2015-12-24 | 2016-06-08 | 阳光电源股份有限公司 | 一种光伏并网发电系统及其电网侧绝缘阻抗检测装置 |
| CN206164112U (zh) * | 2016-11-01 | 2017-05-10 | 华能国际电力股份有限公司浙江清洁能源分公司 | 一种用于光伏发电系统的抗电势诱导衰减装置 |
| US9923517B1 (en) * | 2016-12-21 | 2018-03-20 | Sungrow Power Supply Co., Ltd. | Photovoltaic inverter system, potential induced degradation effect compensation method and device for the same |
| CN113852129A (zh) * | 2021-11-04 | 2021-12-28 | 阳光电源股份有限公司 | 一种光伏发电系统及其控制方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20220252657A1 (en) * | 2021-02-09 | 2022-08-11 | Huawei Digital Power Technologies Co., Ltd. | Converter system, method and apparatus for detecting insulation resistance of system, and medium |
| US11977110B2 (en) * | 2021-02-09 | 2024-05-07 | Huawei Digital Power Technologies Co., Ltd. | Converter system, method and apparatus for detecting insulation resistance of system, and medium |
| CN116207789A (zh) * | 2023-05-06 | 2023-06-02 | 锦浪科技股份有限公司 | 一种基于零序的pid效应抑制方法 |
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