[发明专利]一种光伏发电系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及光伏发电领域，具体涉及一种光伏发电系统及其控制方法。

背景技术

随着化石能源日益枯竭和地球环境污染的不断严重，使可再生能源和各种绿色能源得到了越来越多的重视和应用，太阳能发电也越来越普及。随着光伏电站的规模和应用不断增大，太阳能电池组件在不同环境中得到使用，各种不同的因素影响组件的发电功率，导致组件功率的衰减。作为众多引发组件功率衰减的主因之一的PID现象引起了广泛的关注。

此处的PID（Potential Induced Degradation）中文意思是“潜在电势诱导衰减”，是光伏电池板特有的一种现象，此现象最早是Sunpower在2005年发现的。组件长期在高电压作用下使得玻璃、封装材料之间存在漏电流，大量电荷聚集在电池片表面，使得电池片表面的钝化效果恶化，导致电池板的填充系数FF、短路电流Isc、开路电压Voc降低，使组件性能低于设计标准。

大量的实验和研究表明，光伏电池板处于对地呈现负偏压同时高温、高湿等环境下，更容易产生PID现象，而光伏电池板负偏压越大，PID现象越严重。由于负偏压造成的PID现象是可逆的，而光伏电池板负极接地可以消除此负偏压，有效的解决PID问题。但是只是简单地将光伏电池板负极接地会带来安全隐患：如果光伏电池板正极因故障也接地，就会造成光伏电池板正负极短路，极有可能会引起设备烧毁、火灾等重大事故。而且如果光伏电池板的负极以抗PID电路以外的其他通路接地，那么抗PID电路中的熔断器就失效了。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中存在的缺陷，提供了一种改进的光伏发电系统及其控制方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种光伏发电系统，包括光伏电池阵列和用于将所述光伏电池阵列产生的直流电流转换成交流电流的逆变装置，所述光伏电池阵列与所述逆变装置电性连接；所述光伏发电系统还包括一抗PID电路、一绝缘阻抗检测装置以及一控制单元；

所述抗PID电路的一端电性连接在所述光伏电池阵列的负极，另一端接地；所述抗PID电路包括串联的熔断器和第一开关单元，所述熔断器用于在电流超过预定值时熔断以断开所述抗PID电路；所述绝缘阻抗检测装置分别与地以及所述光伏电池阵列的正极和负极电性连接；所述控制单元与所述绝缘阻抗检测装置以及所述第一开关单元连接；

所述绝缘阻抗检测装置用于检测所述光伏电池阵列的负极与地之间的第一绝缘阻抗以及所述光伏电池阵列的正极与地之间的第二绝缘阻抗，并将检测信息反馈给所述控制单元；所述控制单元根据所述检测信息生成一第一控制信息，并将所述第一控制信息发送给所述第一开关单元；所述第一开关单元根据所述第一控制信息导通或断开所述抗PID电路。

优选地，所述控制单元与所述逆变装置连接，所述光伏发电系统还包括一熔断器检测装置，所述熔断器检测装置与所述控制单元连接；

所述熔断器检测装置用于检测所述熔断器的状态信息，并将该状态信息反馈给所述控制单元；所述控制单元根据所述状态信息判断所述熔断器是否熔断，并在所述熔断器熔断时发送控制信号给所述逆变装置以控制所述逆变装置停止运行。

优选地，所述光伏发电系统还包括漏电流检测单元，所述漏电流检测单元电性连接在所述抗PID电路与地之间，并与所述控制单元连接；

所述漏电流检测单元将检测到的漏电流信息发送给所述控制单元，所述控制单元根据所述漏电流信息生成第二控制信息，并将所述第二控制信息发送给所述第一开关单元；

所述第一开关单元根据所述第二控制信息导通或断开所述抗PID电路。

优选地，所述漏电流检测单元将检测到的漏电流信息发送给所述控制单元，所述控制单元根据所述漏电流信息判断所述漏电流是否超过预定值，并在所述漏电流超过预定值时发送控制信号给所述逆变装置以控制所述逆变装置停止运行。

优选地，所述光伏发电系统还包括第二开关单元，所述第二开关单关电性连接在所述光伏电池阵列与所述逆变装置之间；

所述控制单元与所述第二开关单元连接，所述控制单元根据所述熔断器的状态信息和/或所述漏电流信息生成第三控制信息，并将所述第三控制信息发送给所述第二开关单元，所述第二开关单元根据所述第三控制信息导通或断开。

优选地，所述光伏发电系统还包括漏电流检测单元，所述漏电流检测单元电性连接在所述抗PID电路与地之间，并与所述控制单元连接；