[发明专利]兼具PID效应抑制及修复功能的控制装置和控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用用于光伏并网系统中以抑制PID效应和对PID效应进行修复的控制装置和控制方法。

背景技术

PID（Potential Induced Degradation）效应，是指光伏电池板对地长期处于高压，导致光伏电池板性能下降的现象，常见的情况是光伏电池板的负极对地负高压作用导致发生PID现象。

常见的PID抑制方案有以下几种：1、夜间反压，即夜间通过给光伏电池板负极对地一个正电压，来修复白天工作时刻因为光伏电池板负极对地的负压产生的PID效应，如德国SMA公司PID BOX设备。这种方案只能发生PID效应后进行修复，并且每台逆变器配一个修复设备成本偏高，光伏设备夜间带电，也会增加人员误触电的风险；2、光伏电池板负极接地，通过接地保证光伏电池板负极和地之间不存在负压，以此抑制PID效应的发生。但接地会增加触电的风险，并且在多机并联时刻，只能有一台逆变器接地，否则会产生对地环流，如何选择接地的一台逆变器是一个问题，通常的处理是人为选中一台逆变器接地，该接地逆变器要保持内部母线电压高于其他逆变器，这样才能确保其他逆变器的负极对地正压，但这样势必影响接地逆变器的转化效率和Mppt追踪精度；3、交流侧中性点虚拟抬升，该方案通过抬升交流侧中性点对地电压，间接抬升光伏电池板负极对地电压，但在交流侧中性点对地之间加一个电压源，因为系统寄生电容的影响，会产生对地的漏电流流过，增加触电风险。

发明内容

本发明的目的是提供一种成本偏低、兼具PID效应抑制及修复、降低触电风险的控制装置。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种兼具PID效应抑制及修复功能的控制装置，应用于光伏并网系统中，所述光伏并网系统包括若干路光伏发电逆变系统以及输入侧与各路所述光伏发电逆变系统相连接的变压器，所述变压器的输出侧与电网相连接，每路所述光伏发电系统均包括光伏电池板、与所述光伏电池板相连接的DC/DC变换器、与所述DC/DC变换器相连接的直流母线、与所述直流母线相连接的DC/AC逆变器，所述兼具PID效应抑制及修复功能的控制装置包括若干个与各路所述光伏发电逆变系统一一对应的分控开关、一个总控开关、输出电压可调的隔离电压源，所述总控开关的一端与所述变压器的中性点相连接，所述总控开关的另一端与所述隔离电压源的正输出端相连接，所述隔离电压源的负输出端连接保护地，各所述分控开关的一端与其所对应的所述光伏发电逆变系统中的光伏电池板的输出负极相连接，各所述分控开关的另一端与所述隔离电压源的正输出端相连接。

优选的，所述兼具PID效应抑制及修复功能的控制装置还包括连接于所述隔离电压源的负输出端与所述保护地之间的限流电阻。

优选的，所述兼具PID效应抑制及修复功能的控制装置还包括与所述隔离电阻相串联的电流传感器。

优选的，所述兼具PID效应抑制及修复功能的控制装置还包括与所述限流电阻相串联的熔丝。

优选的，各所述分控开关和所述总控开关均为远程通信控制开关，各所述分控开关和所述总控开关均连接至远程控制其断开或闭合的控制器。

本发明还提供一种基于上述兼具PID效应抑制及修复功能的控制装置的控制方法，该控制方法应用于光伏并网系统中，所述兼具PID效应抑制及修复功能的控制方法为：在所述光伏并网系统中接入上述兼具PID效应抑制及修复功能的控制装置；当所述光伏并网系统中的各所述DC/AC逆变器工作后，控制断开各所述分控开关、闭合所述总控开关，调节所述隔离电压源的输出电压，使所述隔离电压源的输出电压先大于所述光伏并网系统中的直流母线的中点对直流母线负极的电压最大值，再等于所述光伏并网系统中的直流母线的中点对直流母线负极的电压最大值；当所述光伏并网系统中的各所述DC/AC逆变器停止工作后，控制闭合各所述分控开关、断开所述总控开关，调节所述隔离电压源的输出电压大于0。

优选的，通过控制器远程控制所述分控开关和所述总控开关的闭合和断开。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明的兼具PID效应抑制及修复功能的控制装置及其控制方法能够同时解决夜间反压方案成本偏高与触电风险大的问题，以及交流中性点抬升所带来的触电风险，能够较好地解决光伏并网系统中对PID效应的抑制和修复问题，具有较好的应用前景。

附图说明

附图1为应用本发明的兼具PID效应抑制及修复功能的控制装置的光伏并网系统示意图。