防pid裝置、防pid光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)和防pid方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及光伏發(fā)電技術領域，更具體地說，涉及防PID裝置、防PID光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)和防PID方法。
【背景技術】
[0002]PID (potential Induced Degradat1n，電勢誘導衰減)效應，是指因為對地高壓施加在光伏電池板上而使其性能降低的現(xiàn)象。傳統(tǒng)的防PID方案主要有以下兩種:
[0003]一、通過對光伏電池板的材料和工藝進行改進來達到防PID效果。但是，一個光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中往往具有眾多個光伏電池板，若對每一個光伏電池板均進行材料和工藝改進的話，則成本太高；
[0004]二、通過為一個光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中的各個光伏逆變器均配置一個防PID裝置，來避免連接在各光伏逆變器直流側的各光伏電池板產(chǎn)生PID效應，但是，一個光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中往往具有多個光伏逆變器，若對每一個光伏逆變器均配置防PID裝置的話，同樣存在成本太高的問題。
[0005]因此，如何防止光伏電池板產(chǎn)生PID效應，已成為光伏行業(yè)亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]有鑒于此，本發(fā)明提供了防PID裝置、防PID光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)和防PID方法，以防止光伏電池板產(chǎn)生PID效應。
[0007]—種防PID裝置，應用于直流側不接地的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，所述光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)包括N個光伏電池板、N個直流側不接地的光伏逆變器和1個隔離變壓器，其中:所述N個光伏電池板彼此獨立工作；每一個所述光伏電池板各自接入一個所述光伏逆變器的直流側；所述N個光伏逆變器的交流側并聯(lián)接入所述隔離變壓器的一次側，所述隔離變壓器的二次側接入電網(wǎng)；N彡1 ;
[0008]所述防PID裝置包括數(shù)據(jù)獲取裝置、可調(diào)電壓源和等效電路，其中:
[0009]所述數(shù)據(jù)獲取裝置，用于獲取每一個處于并網(wǎng)運行狀態(tài)的所述光伏逆變器的負母線對地電壓；
[0010]所述等效電路，用于構造出所述光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的等效中性點；
[0011]所述數(shù)據(jù)獲取裝置的通訊信號輸出端接所述可調(diào)電壓源的通訊信號輸入端，所述可調(diào)電壓源的電能輸出端接所述等效電路構造出的等效中性點；
[0012]所述可調(diào)電壓源，用于從所述數(shù)據(jù)獲取裝置實時傳送來的數(shù)據(jù)中選出負母線對地電壓最低值，當所述負母線對地電壓最低值為負值時抬升自身對地輸出電壓，直至選出的負母線對地電壓最低值達到非負值。
[0013]可選地，所述可調(diào)電壓源，還用于在自身對地輸出電壓已抬升至上限值但選出的負母線電壓最低值仍為負值時，將自身對地輸出電壓保持在所述上限值，并發(fā)出告警信息。
[0014]可選地，所述可調(diào)電壓源，還用于在所述每一個處于并網(wǎng)運行狀態(tài)的光伏逆變器均進入待機狀態(tài)后，控制整個防PID裝置也隨之進入待機狀態(tài)。
[0015]其中，所述等效電路為電阻星形連接結構、電容星形連接結構或阻容星形連接結構。
[0016]一種防PID光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，包括如上述公開的直流側不接地的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，以及如上述公開的任一種防PID裝置。
[0017]—種防PID方法，應用于直流側不接地的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，所述光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)包括N個光伏電池板、N個直流側不接地的光伏逆變器和1個隔離變壓器，其中:所述N個光伏電池板彼此獨立工作；每一個所述光伏電池板各自接入一個所述光伏逆變器的直流側；所述N個光伏逆變器的交流側并聯(lián)接入所述隔離變壓器的一次側，所述隔離變壓器的二次側接入電網(wǎng)；N彡1 ;
[0018]所述防PID方法包括:
[0019]獲取每一個處于并網(wǎng)運行狀態(tài)的所述光伏逆變器的負母線對地電壓，從中選出負母線對地電壓最低值；
[0020]當所述負母線對地電壓最低值為負值時抬升所述光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的等效中性點的對地電壓，直至選出的負母線對地電壓最低值達到非負值。
[0021 ] 可選地，所述防PID方法還包括:
[0022]若所述等效中性點的對地電壓已抬升至上限值但選出的負母線對地電壓最低值仍為負值，則將所述等效中性點的對地電壓保持在所述上限值，并發(fā)出告警信息。
[0023]可選地，所述防PID方法還包括:
[0024]在所述每一個處于并網(wǎng)運行狀態(tài)的光伏逆變器均進入待機狀態(tài)后，停止向所述光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的等效中性點對地輸出電壓。
[0025]從上述的技術方案可以看出，在光伏逆變器母線中點對地電壓與等效中性點對地電壓始終保持近似相等的情況下，等效中性點對地電壓變化必然會引起光伏逆變器母線中點對地電壓的變化；又由于光伏逆變器并網(wǎng)運行過程中會將母線中點相對負母線的電壓鉗制為一定值，因此光伏逆變器母線中點對地電壓變化又必然會引起其負母線對地電壓的變化；基于此，本發(fā)明通過向等效中性點施加對地電壓的方式來將處于并網(wǎng)運行狀態(tài)的各光伏逆變器的負母線對地電壓調(diào)整為非負值，如此便可避免所述各光伏逆變器各自連接的光伏電池板的負極對大地產(chǎn)生負壓，從而防止了所述光伏電池板產(chǎn)生PID效應。
【附圖說明】
[0026]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0027]圖1為本發(fā)明實施例公開的一種應用于直流側不接地的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的防PID裝置結構示意圖；
[0028]圖2為本發(fā)明實施例公開的一種等效電路拓撲結構示意圖；
[0029]圖3為本發(fā)明實施例公開的一種應用于直流側不接地的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的防PID方法流程圖。
【具體實施方式】
[0030]下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0031]本發(fā)明實施例公開了一種應用于直流側不接地的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的防PID裝置，以防止光伏電池板產(chǎn)生PID效應，所述防PID裝置和其所應用的直流側不接地的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的結構圖如圖1所示(圖1中標識出的箭頭方向代表信號傳輸方向)，其中:
[0032]所述光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)包括光伏電池板#1?#N(N多1)、直流側不接地的光伏逆變器#1?.和！個隔離變壓器，具體的:光伏電池板#1?#N彼此獨立工作；每一個所述光伏電池板各自接入一個所述光伏逆變器的直流側；光伏電池板#1?測的交流側并聯(lián)接入所述隔離變壓器的一次側，所述隔離變壓器的二次側接入電網(wǎng)。
[0033]所述防PID裝置包括數(shù)據(jù)獲取裝置100、可調(diào)電壓源200和等效電路300，具體的:
[0034]數(shù)據(jù)獲取裝置100，用于獲取每一個處于并網(wǎng)運行狀態(tài)的所述光伏逆變器的負母線對地電壓；
[0035]等效電路300，用于構造出所述光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的等效中性點(所述等效中性點為與所述光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的實際中性點完全等效的電氣節(jié)點)；
[0036]數(shù)據(jù)獲取裝置100的通訊信號輸出端接入可調(diào)電壓源200的通訊信號輸入端，可調(diào)電壓源200的電能輸出端接在所述等效中性點上；
[0037]可調(diào)電壓源200，用于從數(shù)據(jù)獲取裝置100實時傳送來的數(shù)據(jù)中選出負母線對地電壓最低值，當所述負母線對地電壓最低值為負值時抬升自身對地輸出電壓，直至選出的負母線對地電壓最低值達到非負值。
[0038]本實施例通過向所述等效中性點施加相應的對地電壓，來防止光伏電池板產(chǎn)生PID效應，具體分析如下:
[0039]假設光伏逆變器#M為光伏逆變器#1?#N中的任意一個，光伏電池板#M為接在光伏逆變器#M直流側的光伏電池板，則必然滿足:
[0040]①要想避免光伏電池板#M產(chǎn)生PID效應，就要避免光伏電池板#M的負極對大地產(chǎn)生負壓；
[0041]②光伏逆變器#11的負母線與光伏電池板#11的負極是直接通過一根導線連接在一起的，兩者等電位，因此光伏逆變器#M的負母線對地電壓就是光伏電池板#M的負極對地電壓；
[0042]③在光伏逆變器#M并網(wǎng)運行過程中，光伏逆變器#M的母線中點相對負母線的電壓被鉗制為光伏逆變器#M的母線電壓值的一半，為一定值；基于此，當光伏逆變器#M的母線中點對地電壓抬升多少時，光伏逆變器#M的負母線對地電壓也會相應抬升多少；
[0043]④光伏逆變器#M的母線中點對地電壓與所述光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的等效中性點對地電壓始終保持近似相等，基于此，所述等效中性點對地電壓抬升多少，光伏逆變器#1的母線中點對地電壓也就會近似抬升多少。
[0044]根據(jù)①②可知，要想避免光伏電池板#M產(chǎn)生PID效應，就要避免光伏逆變器#M的負母線對地電壓為負值；再結合③可知，在光伏逆變器#1并網(wǎng)運行過程中，可以通過抬升光伏逆變器#M的母線中點對地電壓來避免光伏逆變器#M的負母線對地電壓為負值；再結合④可知，可以通過抬升所述等效中性點對地電壓來避免光伏逆變器#1的負母線對地電壓為負值。由此可見，在光伏逆變器#1并網(wǎng)運行過程中，可通過調(diào)節(jié)所述等效中性點對地電壓來避免光伏電池板#M的負極對大地產(chǎn)生負壓，從而避免光伏電池板#M產(chǎn)生PID效應。
[0045]進而，考慮到在光伏逆變器