[實用新型]太陽能電站PID恢復系統

有效

• 申請號: 201420179917.8
• 申請日: 2014-04-15
• 公開（公告）號: CN203788232U
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發明（設計）人: 劉志剛;杜年虎;白小康
• 申請（專利權）人: 上海質衛環保科技有限公司
• 主分類號: H02S40/30
• 分類號: H02S40/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及太陽能相關技術領域，尤其是指一種太陽能電站PID恢復系統。

背景技術

光伏應用越來越多，電站規模越來越大，組件串聯的數目不斷增大。這種情況下，太陽能組件承受高對地勢能的幾率越來越大。由于高壓的存在，內部導電體與大地之間（通過邊框）存在泄漏電流。太陽能電站的PID現象是太陽能電池組件在戶外應用過程中出現的發電功率衰減的現象。

2005年，NREL首次進行了組件內部與大地之間泄漏電流對組件可靠性方面的研究，認為由組件內外電勢差引起的電池片表面電荷的聚集是導致組件功率衰減的重要原因。在內外高壓存在的情況下，組件電池的封裝材料和組件上表面層及下表面層的材料中出現的離子遷移現象，電池中出現熱載流子現象，電荷的再分配削減了電池的活性層，進而引起了組件功率的降低，這種PID現象是可以恢復的。

泄露電產生過程中，還可能導致組件封裝材料產生電化學腐蝕，從而導致組件串聯電阻增大、透光率降低、脫層等現象，引起組件功率衰減，這種PID現象是不可以恢復的。

PID現象與系統的安裝狀態、組件的封裝材料及工藝、電池片的材料及工藝都有很大的關系。故而可以從電池工藝、組件工藝、系統結構等角度去緩解和解決PID現象。電池工藝和組件工藝只能在一定程度上減緩，但不能從根本上去除。系統結構可以從根本上消除PID現象，其中負極接地是一種方案，負極接地只能在帶有變壓器的電站構造上應用，對系統安全性檢測要求更高。

近年來PID已經成為國外買家投訴國內組件質量的重要因素之一，嚴重時候它可以引起一塊組件功率衰減50%以上，從而影響整個電站的功率輸出，國際上已經許多企業對組件的PID現象進行分析。PID效應現象大多數最容易出現在潮濕的條件下發生，且其活躍程度與潮濕程度相關，同時組件表面被導電性、酸性、堿性以及帶有離子的物體的污染程度也有很大的關系。

實用新型內容

本實用新型是為了克服現有技術中存在上述的不足，提供了一種自動控制實現功率恢復且不影響正常發電的太陽能電站PID恢復系統。

為了實現上述目的，本實用新型采用以下技術方案：

太陽能電站PID恢復系統，包括若干太陽能電池組件陣列、若干匯流箱、直流配電柜、PID恢復裝置、逆變器、交流配電柜和變壓器，所述的若干太陽能電池組件陣列以并聯的方式連接到一個匯流箱中，若干匯流箱以并聯的方式連接到直流配電柜，所述的直流配電柜、逆變器、交流配電柜和變壓器依次連接，所述的PID恢復裝置包括高壓電源、通斷開關、控制器、時鐘和觸摸屏，所述的高壓電源通過通斷開關與控制器連接，所述的時鐘和觸摸屏分別與控制器連接，所述的通斷開關上設有電源低壓輸出端和電源高壓輸出端，所述的電源低壓輸出端與太陽能電池組件陣列的邊框或者支架連接，所述的電源高壓輸出端與直流配電柜或匯流箱中的負極端連接。

本實用新型中，太陽能電站將太陽能電池組件陣列發的直流電依次通過匯流箱、直流配電柜和逆變器使之變為交流電，然后將交流電經過交流配電柜和變壓器接入電網。PID恢復裝置中的控制器控制通斷開關的開啟與關閉，而觸摸屏用于實時的對控制器進行指令控制，通過觸摸屏事先設置好高壓電源的開啟和關閉的時間控制值，然后控制器實時讀取時鐘信號，當時鐘信號滿足事先設定的時間控制值時，控制器控制通斷開關使其閉合，高壓電源通過電源低壓輸出端和電源高壓輸出端接入到太陽能電池組件陣列中，通過對太陽能電池組件陣列施加反向電壓，使太陽能電池片表面的電荷能夠反向移動，達到功率恢復的目的，同時通過時鐘、通斷開關與控制器相配合的控制手段，保證了該恢復系統工作的時間段內，太陽能電池組件陣列沒有發電，該恢復系統實現自動控制，實現白天停止、夜晚工作的狀態，不影響太陽能電站的正常發電。

作為優選，所述的PID恢復裝置還包括蓄電池接口，所述的蓄電池接口與高壓電源連接。這樣設計可以通過蓄電池進行供電，以避免在無工作電源的情況下，仍然可以使用該恢復系統，增加了該恢復系統的適用范圍。

作為優選，所述的控制器上設有檢測低壓輸入端和檢測高壓輸入端，所述的檢測低壓輸入端和檢測高壓輸入端分別連接匯流箱或者直流配電柜的負極端和正極端。通過觸摸屏對控制器預設合理的正負極間電壓值，檢測匯流箱或者直流配電柜的正負極電壓值，使其與預設的正負極間電壓值比較，當正負極間電壓低于設定值時，控制器通過通斷開關使得高壓電源開啟；當正負極間電壓高于設定值時，控制器通過通斷開關使得高壓電源關閉，以滿足功率恢復的要求。