CN207530775U - 一种光伏方阵绝缘阻抗监测和pid效应预防修复装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种光伏方阵绝缘阻抗监测和PID效应预防修复装置，包括：方阵电压检测单元、功能设定单元、ARM单元、状态指示单元、绝缘阻抗监测单元、PID修复单元和PID预防单元，通过将方阵绝缘阻抗监测、电池板PID效应预防和电池板PID效应修复集于一体，不仅可以监测光伏方阵的绝缘阻抗，修复具有PID效应的电池板以及预防电池板PID效应的产生，而且可根据逆变器接入电网的不同形式及电池板的PID效应程度选取不同的PID效应消除方法。
Description
技术领域
本实用新型属于光伏发电技术领域，具体涉及一种光伏方阵绝缘阻抗监测和PID效应预防修复装置。
背景技术
光伏发电系统是把太阳能转换为电能的一种系统。在这种系统中，光伏方阵的太阳能电池板把光能转换为直流电能，逆变器把直流电能转换为交流电能并接入电网，然后通过输变系统送往用电用户，完成用户利用太阳能的目的。
太阳能电池板输送到逆变器的直流电能在逆变器转换为交流电能前，需要检测光伏方阵的绝缘阻抗，如不满足绝缘阻抗的要求不能转换，以确保人身安全，即方阵绝缘阻抗低于规定值时不能进行能量转换。由于逆变器自身的要求，一般在逆变器内部安装光伏方阵绝缘阻抗的监测装置作为逆变器的安全功能，在能量转换前进行检测。传统监测绝缘阻抗的方法采用电桥，激励为方阵电压，通过解方程计算绝缘阻抗，该方法的明显缺陷是测试精度随激励变化而变化，桥臂的配置存在测试盲点，不能完全反映光伏方阵绝缘阻抗情况，属于绝缘阻抗的相对测量。
太阳能电池板随着应用时间的增加，长期工作在高压下的电池板会产生PID效应(电势诱导衰减效应)，导致电池板输出功率下降，效率降低。市场上的逆变器外接PID外接装置以修复为主，内接装置以预防为主，功能单一，性能不佳，有待进一步验证。
综上所述，目前光伏发电系统工作过程中存在两个问题：一是：光伏方阵绝缘阻抗监测有监测盲区；二是：电池板的PID效应预防和修复分离，不能获得最佳的效果。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种光伏方阵绝缘阻抗监测和PID效应预防修复装置，该装置将方阵绝缘阻抗监测、电池板PID效应预防和电池板PID效应修复集于一体，不仅可根据逆变器接入电网的不同形式及电池板的PID效应程度选取不同的PID效应消除方法，而且方阵绝缘阻抗监测实现了全程无监测盲点。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种光伏方阵绝缘阻抗监测和PID效应预防修复装置，包括：
方阵电压检测单元，用于测量光伏方阵的电压并传递给ARM单元；
功能设定单元，根据逆变器接入电网的不同形式设定不同的工作方式；
ARM单元，根据方阵电压检测单元所传递的电压和功能设定单元设定的工作方式，决定工作状态，并控制状态指示单元工作；
状态指示单元，用于指示工作方式；
绝缘阻抗监测单元，用于给光伏方阵施加高压，并用ARM单元获取通过光伏方阵的电流，采用绝对测量方式来计算绝缘阻抗的值，将绝缘阻抗的值与功能设定单元设定的门限值进行比较，当低于门限值时，报绝缘阻抗故障；
PID修复单元，用于给光伏方阵提供修复电压，消除光伏方阵的电池板PID效应，提高电池板输出功率和效率；
PID预防单元，用于给电网提供直流偏压，使逆变器接入电网时光伏方阵的中性点电位上升，光伏方阵负端的电位大于零，防止电池板PID效应的产生。
当逆变器接入电网的形式为带隔离变压器时工作，所述功能设定单元为预防工作方式；当逆变器接入电网的形式为不带隔离变压器时工作，所述功能设定单元为修复工作方式。
所述状态指示单元的状态包括预防状态、修复状态和绝缘阻抗故障状态。
本实用新型的有益效果：
本实用新型通过将方阵绝缘阻抗监测、电池板PID效应预防和电池板PID效应修复集于一体，不仅可以监测光伏方阵的绝缘阻抗，修复具有PID效应的电池板以及预防电池板PID效应的产生，而且可根据逆变器接入电网的不同形式及电池板的PID效应程度选取不同的PID效应消除方法，且方阵绝缘阻抗监测实现了全程无监测盲点。
附图说明
图1为本实用新型的结构框图。
具体实施方式：
下面结合附图，对本实用新型的具体实施例进行详细说明。
如图1所示，为本实用新型一种光伏方阵绝缘阻抗监测和PID效应预防修复装置结构框图，以绝缘阻抗门限值为30KΩ，PID修复值为600V，光伏方阵电压值为800V时PID预防为实施例进一步说明本实用新型的实现过程。
光伏发电系统上电后，方阵电压检测单元将检测的光伏方阵电压传递给ARM单元，ARM单元根据功能设定单元设定的光伏方阵电压门限决定是否测试绝缘阻抗，如果决定测试，则ARM单元控制绝缘阻抗检测单元输出高压给光伏方阵，然后读取流过光伏方阵的电流计算得到绝缘阻抗值，并与功能设定单元设定的门限值进行比较决定是否报绝缘阻抗故障，当计算的绝缘阻抗值小于由功能设定单元所设定的绝缘阻抗门限值30KΩ时，ARM单元控制状态指示单元指示绝缘阻抗故障状态，此时PID修复单元和PID预防单元不工作。
按本实施例PID修复值600V的要求，当系统无绝缘阻抗故障时，通过功能设定单元设定PID修复电压值为600V，系统自动进入PID修复工作方式，此时控制状态指示单元指示修复状态，ARM单元通过PID修复单元输出600V电压给光伏方阵，直到功能设定单元设定的光伏方阵电压超出设定的门限值为止，停止PID修复单元输出高压。
按本实施例光伏方阵电压值为800V时PID预防的要求，当系统无绝缘阻抗故障时，通过功能设定单元的设定，系统自动进入PID预防工作方式，此时状态指示单元指示预防状态，ARM单元把方阵检测单元检测的方阵电压的一半通过PID预防单元输出到逆变器电网侧，使光伏方阵的中间电压对地的电压为方阵电压800V的一半即400V，从而防止电池板PID效应的产生。
Claims (3)
1.一种光伏方阵绝缘阻抗监测和PID效应预防修复装置，其特征在于：包括：
方阵电压检测单元，用于测量光伏方阵的电压并传递给ARM单元；
功能设定单元，根据逆变器接入电网的不同形式设定不同的工作方式；
ARM单元，根据方阵电压检测单元所传递的电压和功能设定单元设定的工作方式，决定工作状态，并控制状态指示单元工作；
状态指示单元，用于指示工作方式；
绝缘阻抗监测单元，用于给光伏方阵施加高压，并用ARM单元获取通过光伏方阵的电流，采用绝对测量方式来计算绝缘阻抗的值，将绝缘阻抗的值与功能设定单元设定的门限值进行比较，当低于门限值时，报绝缘阻抗故障；
PID修复单元，用于给光伏方阵提供修复电压，消除光伏方阵的电池板PID效应，提高电池板输出功率和效率；
PID预防单元，用于给电网提供直流偏压，使逆变器接入电网时光伏方阵的中性点电位上升，光伏方阵负端的电位大于零，防止电池板PID效应的产生。
2.根据权利要求1所述的一种光伏方阵绝缘阻抗监测和PID效应预防修复装置，其特征在于：当逆变器接入电网的形式为带隔离变压器时工作，所述功能设定单元为预防工作方式；当逆变器接入电网的形式为不带隔离变压器时工作，所述功能设定单元为修复工作方式。
3.根据权利要求1所述的一种光伏方阵绝缘阻抗监测和PID效应预防修复装置，其特征在于：所述状态指示单元的状态包括预防状态、修复状态和绝缘阻抗故障状态。
Priority Applications (1)
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN207530775U true CN207530775U (zh) | 2018-06-22 |
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|---|---|---|---|---|
| CN110504669A (zh) * | 2019-08-09 | 2019-11-26 | 珠海格力电器股份有限公司 | 光伏电路的控制方法及装置、光伏汇流箱 |
| CN113156210A (zh) * | 2021-03-12 | 2021-07-23 | 阳光电源股份有限公司 | 一种绝缘检测方法及其应用装置 |
| 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 |
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