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针对光伏电站中光伏板PID效应抑制的方法与装置.pdf

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针对 电站 中光伏板 PID 效应 抑制 方法 装置
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摘要
申请专利号:

CN201910036150

申请日:

20190115

公开号:

CN109450367A

公开日:

20190308

当前法律状态:

实质审查的生效

有效性:

审中

法?#19978;?#24773;: 实质审查的生效
IPC分类号: H02S40/30 主分类号: H02S40/30
申请人: 宁波锦浪新能源科技股份有限公司
发明人: 王一鸣;王道朋;林万双
地址: 315700 浙江省宁波市象山县滨海工业园区金通路57号
优先权:
专利代理机构: 31208 代理人: 董梅
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法律状态
申请(专利)号:

CN201910036150

授权公告号:

法律状态公告日:

20190402

法律状态类?#20572;?/td>

实质审查的生效

摘要

本发明提供了一种针对光伏电站中光伏板PID效应抑制的方法与装置,本发明方法利用光伏组件的PID可逆性的原理,在夜间,逆变器停止工作,利用单独的直流电源对电池板施加反向电压,修复白天光伏板发生PID效应的电池板。针对上述方法的一种装置,通过采集光伏并网逆变器母线电压,并进行一定的逻辑判断和控制电路,来实?#31181;?#27969;电流是否对光伏电站中光伏板施加反向电压进行PID修复,本发明装置可有效解决光伏电站中的光伏组件效率衰减问题,提高系统发电量,且相比现有技术方案,实际运行可靠性高且维护成?#38236;汀?/p>

权利要求书

1.一种针对光伏电站中光伏板PID效应抑制的方法,利用光伏组件的PID可逆性的原理,在夜间,逆变器停止工作,利用单独的直流电源对电池板施加反向电压,修复白天光伏板发生PID效应的电池板。 2.一种针对权利要求1所述方法的夜间修复型PID装置,在夜间修复白天光伏板发生PID效应的电池板,其特征在于,该装置包括电源主系统、检测与控制系统,其中, 所述的电源主系统从逆变器交流侧取电,经过整流电路得到直流电,再经过反激电源得到+500V直流电压,夜间给光伏板PV-提供电压,进行修复; 所述的检测与控制系统,包括电压比较电路,继电器开关控制电路,电压比较电路对逆变器母线电压进行比较,若逆变器母线电压小于80V,说明逆变器停止工作,将电信号传输给继电器开关控制电路,进?#26032;?#36753;比较判断,控制继电器闭合,进行光伏的PID修复;若逆变器母线电压大于145V,说明逆变器即将要进行工作,进?#26032;?#36753;比较判断,进而控制继电器断开。 3.根据权利要求2所述方法的夜间修复型PID装置,其特征在于,所述的电压比较电路包括比较器一U1,比较器一U1的负?#31169;?#22266;定电压BUS+,比较器一U1信号输出端Vout经场效应管Q1与逆变器母线连接,由电压比较电?#26041;?#30005;信号传输给继电器开关控制电路。 4.根据权利要求2或3所述方法的夜间修复型PID装置,其特征在于,所述的继电器开关控制电路包括比较器二U2和达灵顿管U3构成的继电器开关控制电路。

说明书


针对光伏电站中光伏板PID效应抑制的方法与装置
技术领域


本发明涉及一种抑制光伏板PID效应的方法及装置,尤其是一种针对光伏电站中
光伏板PID效应抑制的方法与装置。


背景技术


目前,世界能源危机和环境污染?#29616;兀?#21508;国都在大力发?#22266;?#38451;能发电,国内外开始
热门于太阳能发电电站建设,但是,在全球建设的各种大、中、小型电站中,发现光伏电站中
?#21363;?#22312;一个?#29616;?#30340;PID效应,PID效应是由于光伏组件中的电路与其接地金属边框之间长期
存在一个高压的作用下,会使得玻璃、封装材料之间存在漏电流,大量电荷聚集在电池片表
面,使得电池表面钝化效果恶化,导致光伏组件性能?#20013;?#34928;减,从而?#26723;?#20102;光伏组件功率,
影响系统发电量。为此,如何改善PID效应成为光伏电站行业的重要课题。


如:申请号201610921495.0公开一种抗光伏板PID效应的虚拟接地系统,包括虚拟
接地装置,所述虚拟接地装置串入光伏板负极与地之间,所述虚拟接地装置根据光伏板正
极对地绝缘状况,调整出相应的等效阻抗,此阻抗与光伏板正极对地等效阻抗分压,进而改
变光伏板负极对地电压,并使得漏电流可控。该发明最大限度保证抗PID效应的效果、控制
漏电流大小,也可全时段抑制PID效应,即使逆变器不开机也依然有效。


又,申请号201410211651.5公开一种抑制电池板PID效应的装置,该装置通过电压
抬升电路抬升光伏电站升交流侧中性点的对地电压,从而提高逆变器前级电池板的对地电
压,使电池板对地?#25910;?#20559;压,实现对电池板PID效应的抑制。该发明不需要对每台逆变器或
光伏板进行处理,具有实现简单,成?#38236;停?#19981;影响绝缘阻抗检测等优点,特别适合于使用组
串型光伏逆变器构建光伏电站的应用。


但是对于已经进入市场的光伏逆变器,如何仰制PID效应带来的光伏组件功率降
低的问题是一个亟待解决的问题。


发明内容


本发明目的在于提供一种针对光伏电站中光伏板PID效应抑制的方法,利用PID可
逆性的原理,在夜间逆变器停止工作,利用单独的直流电源修复白天光伏板发生PID效应的
电池板。


本发明的再一目的在于:提供一种夜间修复型PID装置,以修复光伏板的PID效应。


本发明目的通过下述方案实现:一种针对光伏电站中光伏板PID效应抑制的方法,
利用光伏组件的PID可逆性的原理,在夜间,逆变器停止工作,利用单独的直流电源对电池
板施加反向电压,修复白天光伏板发生PID效应的电池板。


针对上述方法,本发明提供了一种夜间修复型PID装置,该装置在夜间修复白天光
伏板发生PID效应的电池板,包括电源主系统、检测与控制系统,其中,


所述的电源主系统从逆变器交流侧取电,经过整流电路得到直流电,再经过反激电源
得到+500V直流电压,夜间给光伏板PV-提供电压,进行修复;


所述的检测与控制系统,包括电压比较电路,继电器开关控制电路,电压比较电路对逆
变器母线电压进行比较,若逆变器母线电压小于80V,说明逆变器停止工作,将电信号传输
给继电器开关控制电路,进?#26032;?#36753;比较判断,控制继电器闭合,进行光伏的PID修复;若逆变
器母线电压大于145V,说明逆变器即将要进行工作,进?#26032;?#36753;比较判断,进而控制继电器断
开。


在上述方案基础上,所述的电压比较电路包括比较器一U1,比较器一U1的负?#31169;?br>固定电压BUS+,比较器一U1信号输出端Vout经场效应管Q1与逆变器母线连接,由电压比较
电?#26041;?#30005;信号传输给继电器开关控制电路。


在上述方案基础上,所述的继电器开关控制电路包括比较器二U2和达灵顿管U3构
成的继电器开关控制电路。


本发明装置的工作原理是:电压比较电路采集逆变器母线电压,来判断逆变器是
否处于运行状态,若逆变器母线电压小于80V,说明逆变器停止工作,进行一定的逻辑比较
判断,控制继电器闭合,进行光伏的PID修复;若逆变器母线电压大于145V,说明逆变器即将
要进行工作,进行一定的逻辑比较判断,进而控制继电器断开。


本发明的优越性在于:可有效解决光伏电站中因光伏板的PID效应导致的系统效
率下降的问题,实际运行可靠。可在已在使用状态的每台逆变器上增加一台夜间修复PID装
置,提高光伏系统发电量,且相比现有技术方案,实际运行可靠性高且维护成?#38236;汀?br>

附图说明


图1本发明夜间修复型PID系统图;


图2夜间修复型PID装置设计框图;


1——主电源系统;


2——检测与控制系统;


3——光伏板。


具体实施方式


如图1本发明夜间修复型PID系统图和图2夜间修复型PID装置设计框图所示:一种
夜间修复型PID装置,在夜间修复白天光伏板发生PID效应的电池板,包括电源主系统、检测
与控制系统,其中,


所述的电源主系统如图2所示,从逆变器交流侧取电,经过整流电路得到直流电,再经
过反激电源得到+500V直流电压,夜间给光伏板PV-提供反向电压,进行光伏板的PID效应修
复;


所述的检测与控制系统,包括电压比较电路,继电器开关控制电路,电压比较电路对逆
变器母线电压进行比较,若逆变器母线电压小于80V,说明逆变器停止工作,将电信号传输
给继电器开关控制电路,进?#26032;?#36753;比较判断,控制继电器闭合,进行光伏的PID修复;若逆变
器母线电压大于145V,说明逆变器即将要进行工作,通过逻辑比较判断,进而控制继电器断
开。


如图2所示,所述的电压比较电路包括比较器一U1,比较器一U1的负?#31169;?#19981;间断电
源BUS+端,比较器一U1信号输出端Vout经场效应管Q1与逆变器母线连接,由电压比较电路
将电信号传输给继电器开关控制电路。


所述的继电器开关控制电路包括比较器二U2和型号为ULN2003的达灵顿管U3构成
的继电器开关控制电路,由ULN2003控制继电器闭合或断开。


本实施例选择了12V继电器。


本发明提供的夜间修复型PID装置,主要是通过采集逆变器母线电压判断逆变器
是否工作,进?#26032;?#36753;判断,控制是否对光伏板进行夜间修复。本发明有效解决了光伏电站中
因光伏板的PID效应导致的系统效率下降的问题,实际运行可靠。缺点是:本发明需每台逆
变器增加一台夜间修复PID装置,属于“事后治疗”的被动方案。


关于本文
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