光伏系统PID修复装置、光伏系统PID修复方法与流程

本发明涉及光伏控制，具体涉及一种光伏系统pid修复装置、光伏系统pid修复方法。

背景技术：

1、pid（potential induced degradation），即电池诱导衰减，是指光伏系统的太阳能电池板长期在高电压作用下，使得玻璃基板和封装材料之间存在漏电流，从而有大量电荷聚集在电池板表面，使电池表面钝化效果恶化，从而导致光伏组件整体输出功率衰减。为了抑制电池板功率的衰减，业内一般是通过对电池板的pv-对pe 施加正电压或者pv+对pe施加负电压实现。

2、以上的pid修复工作通常都会在夜间进行，因为夜间光伏电池板不工作，交流继电器不闭合、处于断开状态，所以可以进行如上的pid修复工作，且不会形成闭合短路路径。但是针对带有储能模块或者非隔离逆变电路的光伏系统，由于光伏系统在夜间供电会使得交流继电器处于闭合状态，而光伏系统的逆变电路的n线接地时，进行以上的pid修复工作时就会导致pid修复电路中的电源与逆变电路间构成短路，这就会导致器件损坏或是触发逆变器的rcd残余电流保护致使逆变器无法正常工作，不但pid修复无法进行，还可能导致光伏系统无法正常工作，甚至造成设备损坏，如此也需要在进行pid修复时就必须断开太阳能电池模块与储能模块或者逆变电路之间的工作。

3、因此，如何在进行pid修复时保持光伏发电系统的工作安全稳定，是本技术需要解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明的一个主要目的在于克服上述的至少一种缺陷，是要提供一种光伏系统pid修复装置、光伏系统pid修复方法，其能够保证进行安全高效的pid夜间修复，稳定性好。

2、为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

3、本发明提供了一种光伏系统pid修复装置，光伏系统包括太阳能电池模块、隔离电路以及逆变电路，所述太阳能电池模块的直流输出经所述直流变换电路再接入所述逆变电路形成交流输出，其中，pid修复装置包括至少一个pid修复电路，pid修复电路的输出侧与所述太阳能电池模块的正极端pv+或者负极端pv-相连，相连的连接点记为所述pid修复电路的修复接入点，所述pid修复装置包括至少一个隔离件，隔离件设置在所述修复接入点与逆变电路间的第一连接路径上。

4、根据本发明的其中一个实施方式，所述光伏系统包括至少一个太阳能电池模组，各所述太阳能电池模组包括一个太阳能电池模块或者至少两个串联或并联的太阳能电池模块，各所述太阳能电池模组经直流母线与所述直流变换电路相连，所述修复接入点位于所述太阳能电池模组与逆变电路间的第二连接路径上。

5、根据本发明的其中一个实施方式，所述光伏系统包括至少一个直流变换电路，各所述太阳能电池模组分别与直流变换电路相连后并联连接直流母线，所述直流母线再与所述逆变电路相连，所述pid修复电路的输出侧与各所述太阳能电池模组分别相连，包括多个所述修复接入点，各个所述修复接入点位于所述太阳能电池模组与逆变电路间的第二连接路径上。

6、根据本发明的其中一个实施方式，包括多个pid修复电路，各所述修复接入点与至少一个pid修复电路相连，所述隔离件设置于直流变换电路和直流母线的连接点与所述修复接入点这两点间限定的第三连接路径上。

7、根据本发明的其中一个实施方式，所述pid修复电路包括直流电源、隔离电路，所述直流电源经所述隔离电路处理后一端连接所述太阳能电池模块的正极端pv+或者负极端pv-，所述隔离电路的另一端连接接地端pe。

8、根据本发明的其中一个实施方式，所述直流电源的正极连接所述太阳能电池模块的负极端pv-，所述直流电源的负极连接接地端pe；

9、或者所述直流电源的负极连接所述太阳能电池模块的正极端pv+，所述直流电源的正极连接接地端pe。

10、根据本发明的其中一个实施方式，所述直流电源通过连接支路与太阳能电池模块的正负极相连，在连接支路上设置有控制其通断的第二开关与第三开关。

11、根据本发明的其中一个实施方式，所述隔离件并联设置有泄放电路，用于在pid修复完成后泄放所述隔离件两端的电压。

12、根据本发明的其中一个实施方式，所述泄放电路包括至少一个泄放元件，各所述泄放元件串联后再与所述隔离件并联；

13、或者在各所述泄放电阻串联构成的连接链路中串联有泄放开关。

14、根据本发明的其中一个实施方式，所述泄放电路包括至少两个泄放元件，至少一个泄放元件串联后所构成的第一泄放支路的一端与所述隔离件的一端相连，所述第一泄放支路的另一端接地，至少一个泄放元件串联后所构成的第二泄放支路的一端与所述隔离件的另一端相连，所述第二泄放支路的另一端接地；

15、或者在所述第一泄放支路或者第二泄放支路中串联有泄放开关。

16、根据本发明的其中一个实施方式，所述泄放电路通过所述直流变换电路中的电感对所述隔离件的两端电压进行吸收，泄放能量至母线电容。

17、根据本发明的其中一个实施方式，所述隔离件为单向导通器件，用于沿所述太阳能电池模组至逆变电路的方向单向导通所述第二连接路径。

18、根据本发明的其中一个实施方式，所述隔离件为电磁继电器、直流接触器、交流接触器、半导体器件igbt或者mosfet，串联在所述第二连接路径上，用于控制所述太阳能电池模组至逆变电路间的所述第二连接路径的通断。

19、根据本发明的其中一个实施方式，所述隔离件为单刀双掷开关，包括一个静触点和两个动触点，其中，静触点与所述太阳能电池模块相连，一个动触点作为所述修复接入点，另一个动触点与所述逆变电路相连。

20、根据本发明的其中一个实施方式，所述直流电源采用的是ups或者蓄电池，或者所述直流电源采用的是直流母线经直流变换后得到的电源，或者所述直流电源采用的是电网经逆变并直流变换后得到的电源。

21、根据本发明的其中一个实施方式，所述逆变电路为非隔离型电路。

22、根据本发明的其中一个实施方式，光伏系统还包括储能模块，所述储能模块设置于所述直流变换电路与所述逆变电路之间，所述隔离件设置在所述修复接入点与储能模块间的连接路径上。

23、特别地，本发明提供了一种光伏系统pid修复方法，其中，基于如上所述的光伏系统pid修复装置，包括如下工作步骤：

24、基于启动pid修复的控制指令，断开隔离件；

25、实时检测输出电压，提高输出电压直至达到目标电压值，保持此时的输出电压对所述太阳能电池模块进行pid修复；

26、在判定pid修复完成后启动所述泄放电路，在判定泄放完成后闭合所述隔离件。

27、根据本发明的其中一个实施方式，所述pid修复电路在工作时保持对输出电压的检测，通过将输出电压与输出参考电压进行比较，如果所述输出电压与输出参考电压间的差值在电压阈值范围内则按预设电压步长提高所述输出参考电压，直至所述输出电压达到目标电压值。

28、根据本发明的其中一个实施方式，对所述输出电压跟随所述输出参考电压的过程进行检测，如果所述输出电压与所述输出参考电压间的差值超过所述电压阈值则开始进行pid电压跟随计时，pid电压跟随计时的时间达到预设的跟随时间阈值则发出故障指令，并停止所述pid修复过程，如果pid电压跟随计时的时间未达到预设的跟随时间阈值则继续进行所述输出电压跟随所述输出参考电压的提高。

29、根据本发明的其中一个实施方式，判断pid修复完成的条件为在输出电压或者输出参考电压达到目标电压值后，对维持pid修复电路的工作时间进行计时，直至修复时长达到预设的维持时间阈值。

30、与现有技术相比较，本发明专利申请的光伏系统pid修复装置、光伏系统pid修复方法的优点及有益效果在于：

31、本技术的光伏系统pid修复装置，其在太阳能电池模块与逆变电路间设置隔离件，使得在pid修复电路接入前能够通过隔离件的单向阻断或者可控制的通断实现对于所述光伏组件与所述逆变电路之间连接的隔离阻断，如此能够保证在进行pid修复时不会因逆变电路而产生内部的短路，有效保障光伏系统的工作安全。