一種高安全性的PID效應抑制方法技術

本申請涉及一種光伏組件PID效應抑制系統及方法，包括軟啟動電路、逆變器、儲能電容泄放回路及接地端PE，直流側開關、母線電容組件、功率模塊、輸出濾波器、并網接觸器及交流斷路器串聯成逆變器，逆變器交流側的交流斷路器處連接由熔絲保險、限流電阻、軟啟接觸器及整流橋構成的軟啟動電路，儲能電容一端接地PE，一端與逆變器直流端連接，泄放接觸器和泄放電阻串聯在儲能電容接地PE端，泄放電阻也與逆變器直流端連接，本申請抑制系統及方法具有方便快捷，易于實現，抑制效果好，且安全性及可靠性能高的優點。

【技術實現步驟摘要】
一種高安全性的PID效應抑制方法
本專利技術涉及光伏組件的電位誘發衰減(PID)效應抑制系統及方法，尤其用于在夜間對光伏電站中大功率光伏逆變器的PID效應進行抑制。
技術介紹
目前，人類最主要的能源仍是非可再生能源，如：煤炭、石油、天然氣等化石燃料，這些能源儲量有限而且使用過程嚴重污染環境，引發了嚴重的能源環境問題。太陽能是近年興起的新興能源，具有取之不盡用之不竭、對環境無污染等諸多優點，因而得到了廣泛使用。然而，近幾年的研究表明，存在于晶體硅光伏組件中的電路與其接地金屬邊框之間的高電壓，會造成組件光伏性能的持續衰減，業內稱之為電位誘發衰減(PID)，持續的PID衰減會減少光伏電池組件的輸出功率，降低光伏電站業主的長久收益，從而引起大多數業主及行業專家的越來越多的重視。目前，對于光伏組件的電池廠家，主要是從材料上抑制PID效應，采用非Na、Ca玻璃，雖然安全可靠，但成本較高，且新材料的穩定性也沒有得到長時間的驗證。此外，將光伏發電系統接地的方法也被用在光伏電站系統中來抑制PID效應，這種方法的改造通常在逆變器側進行，基本方法是：逆變器母線負極直接接地或接電阻接地。如中國專利CN103490402A公開了一種光伏組件接地裝置，所述接地裝置的一端連接光伏發電系統直流母線負極，另一端接地，所述接地裝置采用導線、電阻、電感、電阻與電感的串聯結構或電阻與電感的并聯結構。此種接地裝置可實現對光伏組件的電位誘發衰減(PID)效應的抑制。這種處置方案簡便、成本低、效果顯著，但負極接地會造成安全隱患，威脅電站的正常運行和運維安全。逆變器負極接地后，若發生組件正極接地故障則會造成電池板短路，而運維人員如若接觸到正極則會發生電擊危險甚至發生火災。CN103956970A公開了一種兼具抗PID功能的光伏匯流裝置，它包括匯流電路、電壓采樣收集器、PID控制器、電壓變換器和直流電源，匯流電路的各正極輸出端并接后形成總正極輸出端接入直流柜或逆變器，匯流電路的各負極輸出端并接后形成總負極輸出端接入直流柜或逆變器。CN103973217A公開了一種抑制電池板PID效應的裝置，該裝置通過電壓抬升電路抬升光伏電站升交流側中性點的對地電壓，從而提高逆變器前級電池板的對地電壓，使電池板對地呈正偏壓，實現對電池板PID效應的抑制。CN103475208A公開了一種光伏系統的PID抑制電路，包括：PID抑制器和用于為所述PID抑制器供電的電源；所述PID抑制器包括：隔離采樣電路、PID控制器以及隔離變換電路；所述隔離變換電路與所述電源相連；其中，所述隔離采樣電路連接在所述光伏系統的正、負極之間，用于獲取所述光伏系統的采樣電壓信號并將所述采樣電壓信號發送至所述PID控制器；所述PID控制器用于在根據所述采樣電壓信號判斷到所述光伏系統未工作時，控制所述隔離變換電路的輸出端正極向所述光伏系統的負極輸出對應的輸出電壓；所述輸出電壓為正；所述隔離變換電路的輸出端負極接地。CN103956970A公開了一種兼具抗PID功能的光伏匯流裝置，它包括匯流電路、電壓采樣收集器、PID控制器、電壓變換器和直流電源，匯流電路的各正極輸出端并接后形成總正極輸出端接入直流柜或逆變器，匯流電路的各負極輸出端并接后形成總負極輸出端接入直流柜或逆變器；其中，電壓采樣收集器，其采集端分別與匯流電路的總正極輸出端和總負極輸出端相連接，其信號輸出端與PID控制器的信號輸入端相連接；電壓變換器，其負極輸出端接地，其正極輸出端與匯流電路的總負極輸出端相連接；直流電源，其分別與電壓變換器的正極輸入端和負極輸入端相連接；PID控制器，其信號輸出端與電壓變換器的開閉信號輸入端相連接。
技術實現思路
本專利技術的主要目的在于提供一種光伏組件PID效應抑制系統及方法，具有方便快捷，易于實現，PID抑制效果好，且安全性及可靠性相較于“負極接地方案”有大幅提高的優點。為了達到上述目的，本專利技術所采用的技術方案為：一種光伏組件PID效應抑制系統，包括：軟啟動電路，其中包括：軟啟接觸器，整流橋，熔絲保險，限流電阻；逆變器，其中包括：直流側開關，母線電容組件，功率模塊，輸出濾波器，并網接觸器，交流斷路器；儲能電容泄放回路，其中包括：儲能電容、泄放接觸器，泄放電阻；接地端PE；直流側開關、母線電容組件、功率模塊、輸出濾波器、并網接觸器及交流斷路器串聯成逆變器，逆變器交流側的交流斷路器處連接由熔絲保險、限流電阻、軟啟接觸器及整流橋構成的軟啟動電路，經整流橋整流后的直流電連接儲能電容，儲能電容一端接地PE，一端與逆變器直流端連接，泄放接觸器和泄放電阻串聯在儲能電容接地PE端，泄放電阻也與逆變器直流端連接。整流橋采用三相整流橋，還可替換為二極管，功率模塊采用IGBT，輸出濾波器采用LC濾波器和EMI濾波器。其用于光伏電站夜間工作。利用所述的光伏組件PID效應抑制系統的抑制方法，光伏電站光線較弱，逆變器處于待機狀態，并網接觸器斷開，若檢測到電池電壓低于100VDC，且持續時間達到1小時，此時軟啟接觸器閉合，交流側軟啟動電路工作，通過整流橋給儲能電容儲能，當檢測到儲能電容兩端電壓達到500VDC時，斷開軟啟接觸器。持續一定時間后，閉合泄放接觸器將儲能電容放電至電壓達到理想安全值，之后進入待機狀態，進入第二天清晨的啟機邏輯判斷階段。夜間維護時，可以把泄放接觸器閉合，通過泄放電阻進行放電，使儲能電容電壓達到理想安全值以下。所述的持續時間為6小時。所述的電壓理想安全值為24V。本專利技術的PID效應抑制系統及方法，在負極與地之間加一個正向電場的方法，能在提供PID效應抑制的同時，更加簡潔，安全與可靠，消除了目前主流負極接地方案的安全性的隱患，克服了現有技術的缺陷。附圖說明圖1是本專利技術光伏組件PID效應抑制系統原理圖；圖2是本專利技術光伏組件PID效應抑制方法并網同步流程圖。具體實施方式下面將結合本專利技術實施例中的附圖，對本專利技術的原理和特征進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例只用于解釋本專利技術，并非用于限定本專利技術的范圍。根據本專利技術的一個實施方式，如圖1所示，本專利技術的光伏組件PID效應抑制系統，包括：交流側軟啟動電路，其中包括：軟啟接觸器3，整流橋4，熔絲保險1，限流電阻2；逆變器，其中包括：直流側開關11，母線電容組件13，功率模塊10，輸出濾波器9，并網接觸器8，交流斷路器12；儲能電容泄放回路，其中包括：儲能電容5、泄放接觸器6，泄放電阻7；接地端PE；其中，整流橋4采用三相整流橋，還可替換為二極管，功率模塊10采用IGBT，輸出濾波器9采用LC濾波器和EMI濾波器。直流側開關11，母線電容組件13，功率模塊10，輸出濾波器9，并網接觸器8，交流斷路器12串聯構成逆變器，逆變器的交流斷路器12處連接軟啟動電路的熔絲保險1、限流電阻2、軟啟接觸器3、整流橋4，整流后直流電連接儲能電容5，儲能電容5一端接地PE，一端與逆變器直流端連接，泄放接觸器6和泄放電阻7串聯在儲能電容5接地PE端，泄放電阻7也連接在逆變器直流端。如圖2所示，本專利技術的光伏組件PID效應抑制方法包括：光伏電站光線較弱，例如夜間時，并網接觸器8斷開，逆變器處于待機狀態，若檢測到電池電壓低于100VDC，且持續時間達到1小時，此時軟啟接觸器3閉合，交流側軟啟動電路工作，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種光伏組件PID效應抑制系統，包括：軟啟動電路，其中包括：軟啟接觸器(3)，整流橋(4)，熔絲保險(1)，限流電阻(2)；逆變器，其中包括：直流側開關(11)，母線電容組件(13)，功率模塊(10)，輸出濾波器(9)，并網接觸器(8)，交流斷路器(12)；儲能電容泄放回路，其中包括：儲能電容(5)、泄放接觸器(6)，泄放電阻(7)；接地端PE；直流側開關(11)、母線電容組件(13)、功率模塊(10)、輸出濾波器(9)、并網接觸器(8)及交流斷路器(12)串聯成逆變器，逆變器交流側的交流斷路器(12)處連接由熔絲保險(1)、限流電阻(2)、軟啟接觸器(3)及整流橋4構成的軟啟動電路，經整流橋(4)整流后的直流電連接儲能電容(5)，儲能電容(5)一端接地PE，一端與逆變器直流端連接，泄放接觸器(6)和泄放電阻(7)串聯在儲能電容(5)接地PE端，泄放電阻(7)也與逆變器直流端連接。

【技術特征摘要】
1.一種光伏組件PID效應抑制系統，包括：軟啟動電路，其中包括：軟啟接觸器（3），整流橋（4），熔絲保險（1），限流電阻（2）；逆變器，其中包括：直流側開關（11），母線電容組件（13），功率模塊（10），輸出濾波器（9），并網接觸器（8），交流斷路器（12）；儲能電容泄放回路，其中包括：儲能電容（5）、泄放接觸器（6），泄放電阻（7）；接地端PE；直流側開關（11）、母線電容組件（13）、功率模塊（10）、輸出濾波器（9）、并網接觸器（8）及交流斷路器（12）串聯成逆變器，逆變器交流側的交流斷路器（12）處連接由熔絲保險（1）、限流電阻（2）、軟啟接觸器（3）及整流橋（4）構成的軟啟動電路，經整流橋（4）整流后的直流電連接儲能電容（5），儲能電容（5）一端接地PE，一端與逆變器直流端連接，泄放接觸器（6）和泄放電阻（7）串聯在儲能電容（5）接地PE端，泄放電阻（7）也與逆變器直流端連接，其中，光伏電站光線較弱時，逆變器處于待機狀態，并網接觸器（8）斷開，若檢測到電池電壓低于100VDC，且持續時間達到1小...

【專利技術屬性】
技術研發人員：黎庭，朱建國，
申請(專利權)人：深圳市永聯科技有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東;44