CN204948018U - 一种多机并联系统预防电池板pid效应的电路 - Google Patents

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朱军卫
马春江
周旭
张俊
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Abstract

本实用新型涉及一种多机并联系统预防电池板PID效应的电路，包括N个光伏逆变器，N≥1，N个光伏逆变器的交流输出端直接并联，并且与一个变压器的绕组相连，N个光伏逆变器的直流输入端分别连接至N组独立的光伏组件，其特征在于：N个开关的一端分别与每个光伏逆变器的直流输入端的负极与每组光伏组件的负极之间的电路相连，N个开关的另一端相连后依次串联保险丝及电阻后接地，由控制器控制N个开关打开或闭合，控制器还连接电压检测装置，电压检测装置与光伏组件相连。本实用新型有效的预防了光伏电池板的PID效应，同时不影响逆变器高效工作状态。

Description

一种多机并联系统预防电池板PID效应的电路
技术领域
本实用新型涉及一种能够预防光伏组件PID(PotentialInducedDegradation)现象导致光伏电池板输出功率衰减的问题的电路，应用于光伏组件发电系统技术领域。
背景技术
太阳能发电作为新能源的重要组成部分，获得越来越大的发展。但是随着光伏产业规模不断扩大，使用环境的差异性与不确定性，特别是一些环境条件比较恶劣的地区。随着时间的延长，出现了一系列的电站发电量降低，光伏组件功率下降的问题。作为光伏组件功率下降的主要原因之一的PID现象引起了广泛的关注。
PID(PotentialInducedDegradation)效应称为高压诱导衰减效应，是最近几年光伏领域出现的较新的衰减效应。它是指当太阳能组件与地面形成高强度负电压，其所形成的电位差将导致太阳能电池或模组造成损害外，还会引起发电效率衰减的问题，影响整个系统的发电能力和总输出功率。
从目前的研究标明，PID效应在系统上是可以通过对电池组件输出负极接地来预防的。但是，在多机交流输出直接并联系统中，预防PID效应，主要有以下问题：
1、在现有的电站型光伏发电系统中，一台逆变器对应接至一个变压器绕组，然后将逆变器直流端通过GFDI装置接地，来预防PID效应，变压器绕组的增加，会带来系统成本的增加。
2、多台逆变器连接至同一个变压器绕组，只能固定其中一台逆变器负极接地，对系统接线方式有所限制。如专利“一种多机并联电路、供电系统及电压调节方法”，专利号“CN103701150A”中，只能第一光伏逆变器负极接地，其它逆变器不能负极接地，系统接线方式不够灵活，同时如果第一逆变器的直流电压偏低，需要抬高第一逆变器的工作电压，会带来第一逆变器发电效率降低的问题。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是：有效预防光伏电池板的PID效应的同时，不影响逆变器高效工作状态。
为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是提供了一种多机并联系统预防电池板PID效应的电路，包括N个光伏逆变器，N≥1，N个光伏逆变器的交流输出端直接并联，并且与一个变压器的绕组相连，N个光伏逆变器的直流输入端分别连接至N组独立的光伏组件，其特征在于：N个开关的一端分别与每个光伏逆变器的直流输入端的负极与每组光伏组件的负极之间的电路相连，N个开关的另一端相连后依次串联保险丝及电阻后接地，由控制器控制N个开关打开或闭合，控制器还连接电压检测装置，电压检测装置与光伏组件相连。
优选地，所述控制器还连接报警单元。
优选地，所述电阻经由接地开关接地，由所述控制器控制接地开关打开或闭合。
本实用新型的另一个技术方案是提供了一种多机并联系统预防电池板PID效应的电路，包括N个光伏逆变器，N≥1，N个光伏逆变器的交流输出端直接并联，并且与一个变压器的绕组相连，N个光伏逆变器的直流输入端分别连接至N组独立的光伏组件，其特征在于：N个光伏逆变器的直流输入端的负极分别串联各自的保险丝、电阻及开关后接地，N个光伏逆变器间建立相互通信。
优选地，每个所述光伏逆变器连接各自的报警单元。
本实用新型针对公开号为CN103701150A，名称为一种多机并联电路、供电系统及电压调节方法的不能灵活将逆变器负极接地，同时存在影响负极接地逆变器发电效率的问题，进行更新和升级，根据采样得到各逆变器的直流电压，将最高直流工作电压的逆变器负极接地，有效的预防了光伏电池板的PID效应，同时不影响逆变器高效工作状态。
附图说明
图1为实施例1中的一种多机并联系统预防电池板PID效应的电路的示意图；
图2为实施例2中的一种多机并联系统预防电池板PID效应的电路的示意图。
具体实施方式
为使本实用新型更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
实施例1
如图1所示，本实用新型提供的一种多机并联系统预防电池板PID效应的电路，包括N个光伏逆变器，N≥1，N个光伏逆变器的交流输出端直接并联，并且与一个变压器的绕组相连，N个光伏逆变器的直流输入端，分别连接至N组独立的光伏组件PV1…PVn。电压检测装置，用来检测N组独立的光伏组件的直流电压，并将这些电压送至控制器，控制器发出控制信号控制N个开关K1、K2…Kn及接地开关S1的吸合与断开，开关K1、K2…Kn的一端分别连接至N个光伏逆变器直流输入负极，开关K1、K2…Kn的另一端连接至保险丝F1，保险丝F1的另一端与限流电阻R1相连，限流电阻R1的另一端与接地开关S1相连，·接地开关S1的另一端与保护地相连；故障上报装置G1，用来检测保险丝F1的状态，并将该状态反馈回控制器。
逆变器在开机前，控制器发出控制信号断开开关K1、K2…Kn或者接地开关S1或者二者同时断开，逆变器进行绝缘阻抗检测，如果绝缘阻抗大于预设值，逆变器进入下一步，继续检测或者开机工作，控制器根据电压监测装置送来的PV电压数值，将PV电压值最大的那一路的逆变器x所对应的开关Kx闭合，x＝1，2，…，n，PV电压值为Vpvx，然后再闭合S1，使得第x路逆变器实现直流侧负极接地的目的，x为整数，并且1≤x≤n。
当N个光伏逆变器交流侧并联工作时，N个光伏逆变器的内部中点等电位。PV电压值最大的那一路的逆变器x，其直流电压值为Vpvx，将它的直流输入负极通过接地装置接地，此时，其它任一光伏逆变器的输入负极对地电压为：
Vpvn_pe＝(Vpvx-Vpvn)/2，其中x、n为整数，并且1≤n，n≠x，1≤x≤n。
由于Vpvx≥Vpvn，在光伏逆变器x的直流端负极接地条件下，是可以保证其它逆变器的直流输入负极对地电压≥0V的，因此通过这种方法，有效的防止因PID效应导致的光伏组件性能下降的问题。
实施例2
如图2所示，在本实施例公开的一种多机并联系统预防电池板PID效应的电路中，N个光伏逆变器的直流输入端的负极分别串联各自的保险丝F1，F2…，Fn、电阻R1，R2…，Rn及开关K1，K2…，Kn后接地，N个光伏逆变器间建立相互通信。每个光伏逆变器连接各自的报警单元G1，G2…，Gn。N个光伏逆变器相互之间通过通信，将工作在直流电压最大的那一路光伏逆变器的直流输入的负极接地。

Claims (5)

1.一种多机并联系统预防电池板PID效应的电路，包括N个光伏逆变器，N≥1，N个光伏逆变器的交流输出端直接并联，并且与一个变压器的绕组相连，N个光伏逆变器的直流输入端分别连接至N组独立的光伏组件，其特征在于：N个开关的一端分别与每个光伏逆变器的直流输入端的负极与每组光伏组件的负极之间的电路相连，N个开关的另一端相连后依次串联保险丝及电阻后接地，由控制器控制N个开关打开或闭合，控制器还连接电压检测装置，电压检测装置与光伏组件相连。
2.如权利要求1所述的一种多机并联系统预防电池板PID效应的电路，其特征在于：所述控制器还连接报警单元。
3.如权利要求1所述的一种多机并联系统预防电池板PID效应的电路，其特征在于：所述电阻经由接地开关接地，由所述控制器控制接地开关打开或闭合。
4.一种多机并联系统预防电池板PID效应的电路，包括N个光伏逆变器，N≥1，N个光伏逆变器的交流输出端直接并联，并且与一个变压器的绕组相连，N个光伏逆变器的直流输入端分别连接至N组独立的光伏组件，其特征在于：N个光伏逆变器的直流输入端的负极分别串联各自的保险丝、电阻及开关后接地，N个光伏逆变器间建立相互通信。
5.如权利要求4所述的一种多机并联系统预防电池板PID效应的电路，其特征在于：每个所述光伏逆变器连接各自的报警单元。
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