[實用新型]一種抗PID電路及其監(jiān)控裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320275040.8
• 申請日: 2013-05-20
• 公開（公告）號: CN203251076U
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王東;李建飛;劉輝;張龍
• 申請（專利權(quán)）人: 中節(jié)能東臺太陽能發(fā)電有限公司
• 主分類號: H02H7/00
• 分類號: H02H7/00;H02H3/16
• 代理公司: 江蘇銀創(chuàng)律師事務(wù)所 32242
• 代理人: 何震花

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及光伏電池板和接地電路。

背景技術(shù)

PID是英文“Potential?induced?degradation”的縮寫，即潛在電勢誘導(dǎo)衰減，是太陽能電池板特有形象。最早是美國著名的光伏制造商Sunpower公司在2005年發(fā)現(xiàn)的，國內(nèi)外多家企業(yè)以及科研機構(gòu)在發(fā)現(xiàn)PID現(xiàn)象后，從組件結(jié)構(gòu)等方面進行了不同程度的研究，但均不能有效解決PID現(xiàn)象，很大程度上降低了光伏電站在高溫高濕地區(qū)的發(fā)電量，使得光伏電站在東部沿海地區(qū)的發(fā)展受到嚴重阻礙，本實用新型方案從光伏系統(tǒng)入手，通過負極接地的方式有效的控制了PID現(xiàn)象的發(fā)生，并安裝多項保護措施，增加系統(tǒng)安全性，成功攻克了這一國內(nèi)外的技術(shù)難題。

太陽能電池板組件對地負偏壓作用下，使得玻璃、封裝材料之間存在漏電流，大量電荷聚集在電池片表面，電池表面的鈍化效果惡化，導(dǎo)致填充系數(shù)FF，短路電流Isc、開路電壓Voc出現(xiàn)降低，使組件的性能低于設(shè)計標準。經(jīng)觀測，太陽能電池板組件在長期負偏壓作用下，兩年內(nèi)可以產(chǎn)生40％性能衰減。在2010年NREL?和Solon公司也證實了無論電池板組件采用何種技術(shù)的P型晶硅電池片，組件在對地負偏壓情況下都存在PID的風(fēng)險。

產(chǎn)生PID的主要原因與電池板自身的特性、并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)特性、逆變器類型、外部溫度、濕度、電池接地方式等綜合因素有關(guān)。通常情況下，對地呈現(xiàn)負偏壓情況下，同時外界出現(xiàn)高溫、高濕等環(huán)境的電池板更容易產(chǎn)生PID現(xiàn)象。所以電池板PID現(xiàn)象通常發(fā)生在有露水或者霧的清晨，或者白天雨后。同時不同品牌的電池板組件的PID程度也會不同。另外電池板對地負偏壓越大，PID現(xiàn)象越嚴重。

受PID現(xiàn)象影響的因素有可逆的極化效應(yīng)和不可逆的電氣腐蝕。可逆的極化效應(yīng)可以恢復(fù)，組件表面清潔干燥后，極化效應(yīng)會消失，不會對電池板造成永久的損壞。不可逆的電氣腐蝕，受環(huán)境的溫度、濕度影響。

由于PID問題是由于光伏電池板組件對地呈現(xiàn)負偏壓造成，因此可以通過光伏電池板組件負極接地的方式消除PID問題。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型所要解決的問題是消除和預(yù)防光伏電池板PID問題，并對光伏電池板進行漏電檢測和保護。

為解決上述問題，本實用新型采用的方案如下：

一種抗PID電路，包括光伏電池、逆變器；光伏電池正極通過正極繼電器與逆變器直流輸入的正極相連；光伏電池負極通過負極繼電器與逆變器直流輸入的負極相連；其特征在于，它還包括接地電路；所述接地電路包括熔斷保護電路；所述熔斷保護電路由并聯(lián)的熔斷器和保護電阻組成；所述接地電路的一端接逆變器直流輸入的負極，經(jīng)所述熔斷保護電路，另一端接地。

進一步，所述接地電路還包括電流傳感器，所述電流傳感器一端連接所述熔斷保護電路，另一端接地。

進一步，所述正極繼電器和負極繼電器和電流傳感器連接監(jiān)控裝置，實現(xiàn)對光伏電池板組件進行遠程漏電監(jiān)控，并進行故障保護。

進一步，所述接地電路還包括正極電壓傳感器和負極電壓傳感器；所述正極電壓傳感器一端接逆變器直流輸入的正極，另一端接地；所述負極電壓傳感器一端接逆變器直流輸入的負極，另一端接地；所述正極電壓傳感器和負極電壓傳感器連接監(jiān)控裝置。

一種監(jiān)控裝置，它連接上述的正極繼電器、負極繼電器、電流傳感器、正極電壓傳感器和負極電壓傳感器，它通過對電流傳感器、正極電壓傳感器、負極電壓傳感器傳遞來的數(shù)據(jù)的分析，判斷光伏電池板的漏電情況，并對正極繼電器和負極繼電器的開關(guān)控制實現(xiàn)光伏電池板的保護。

本實用新型的技術(shù)效果為：

1、通過對光伏電池板組件負極的接地，消除和預(yù)防PID問題。

2、通過在接地電路中安裝熔斷保險絲，實現(xiàn)觸電保護。

3、通過接地電路中安裝電流傳感器，監(jiān)視光伏電池板漏電情況，漏電過大時，通過控制正極繼電器和負極繼電器的開合保護光伏電池板，并可以即使對光伏電池板維護。

4、通過對正極對地電壓和負極對地電壓的監(jiān)測，分析漏電情況。

本實用新型的實際效益和影響：

1、增加太陽能組件的實際運行壽命，降低衰減率，減少運行中組件的更換數(shù)量，降低了光伏電站的運行成本。

2、提高東部沿海地區(qū)光伏電站發(fā)電量，增加了光伏電站在東部沿海地區(qū)的經(jīng)濟收益。使大型光伏電站得以在沿海高溫高濕地區(qū)大量推廣。

3、增加直流側(cè)保護系統(tǒng)，防止安全事故發(fā)生。

附圖說明

圖1是本實用新型的電路結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型做進一步詳細說明。