[实用新型]太阳能电站PID恢复系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳能相关技术领域，尤其是指一种太阳能电站PID恢复系统。

背景技术

光伏应用越来越多，电站规模越来越大，组件串联的数目不断增大。这种情况下，太阳能组件承受高对地势能的几率越来越大。由于高压的存在，内部导电体与大地之间（通过边框）存在泄漏电流。太阳能电站的PID现象是太阳能电池组件在户外应用过程中出现的发电功率衰减的现象。

2005年，NREL首次进行了组件内部与大地之间泄漏电流对组件可靠性方面的研究，认为由组件内外电势差引起的电池片表面电荷的聚集是导致组件功率衰减的重要原因。在内外高压存在的情况下，组件电池的封装材料和组件上表面层及下表面层的材料中出现的离子迁移现象，电池中出现热载流子现象，电荷的再分配削减了电池的活性层，进而引起了组件功率的降低，这种PID现象是可以恢复的。

泄露电产生过程中，还可能导致组件封装材料产生电化学腐蚀，从而导致组件串联电阻增大、透光率降低、脱层等现象，引起组件功率衰减，这种PID现象是不可以恢复的。

PID现象与系统的安装状态、组件的封装材料及工艺、电池片的材料及工艺都有很大的关系。故而可以从电池工艺、组件工艺、系统结构等角度去缓解和解决PID现象。电池工艺和组件工艺只能在一定程度上减缓，但不能从根本上去除。系统结构可以从根本上消除PID现象，其中负极接地是一种方案，负极接地只能在带有变压器的电站构造上应用，对系统安全性检测要求更高。

近年来PID已经成为国外买家投诉国内组件质量的重要因素之一，严重时候它可以引起一块组件功率衰减50%以上，从而影响整个电站的功率输出，国际上已经许多企业对组件的PID现象进行分析。PID效应现象大多数最容易出现在潮湿的条件下发生，且其活跃程度与潮湿程度相关，同时组件表面被导电性、酸性、碱性以及带有离子的物体的污染程度也有很大的关系。

实用新型内容

本实用新型是为了克服现有技术中存在上述的不足，提供了一种自动控制实现功率恢复且不影响正常发电的太阳能电站PID恢复系统。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

太阳能电站PID恢复系统，包括若干太阳能电池组件阵列、若干汇流箱、直流配电柜、PID恢复装置、逆变器、交流配电柜和变压器，所述的若干太阳能电池组件阵列以并联的方式连接到一个汇流箱中，若干汇流箱以并联的方式连接到直流配电柜，所述的直流配电柜、逆变器、交流配电柜和变压器依次连接，所述的PID恢复装置包括高压电源、通断开关、控制器、时钟和触摸屏，所述的高压电源通过通断开关与控制器连接，所述的时钟和触摸屏分别与控制器连接，所述的通断开关上设有电源低压输出端和电源高压输出端，所述的电源低压输出端与太阳能电池组件阵列的边框或者支架连接，所述的电源高压输出端与直流配电柜或汇流箱中的负极端连接。

本实用新型中，太阳能电站将太阳能电池组件阵列发的直流电依次通过汇流箱、直流配电柜和逆变器使之变为交流电，然后将交流电经过交流配电柜和变压器接入电网。PID恢复装置中的控制器控制通断开关的开启与关闭，而触摸屏用于实时的对控制器进行指令控制，通过触摸屏事先设置好高压电源的开启和关闭的时间控制值，然后控制器实时读取时钟信号，当时钟信号满足事先设定的时间控制值时，控制器控制通断开关使其闭合，高压电源通过电源低压输出端和电源高压输出端接入到太阳能电池组件阵列中，通过对太阳能电池组件阵列施加反向电压，使太阳能电池片表面的电荷能够反向移动，达到功率恢复的目的，同时通过时钟、通断开关与控制器相配合的控制手段，保证了该恢复系统工作的时间段内，太阳能电池组件阵列没有发电，该恢复系统实现自动控制，实现白天停止、夜晚工作的状态，不影响太阳能电站的正常发电。

作为优选，所述的PID恢复装置还包括蓄电池接口，所述的蓄电池接口与高压电源连接。这样设计可以通过蓄电池进行供电，以避免在无工作电源的情况下，仍然可以使用该恢复系统，增加了该恢复系统的适用范围。

作为优选，所述的控制器上设有检测低压输入端和检测高压输入端，所述的检测低压输入端和检测高压输入端分别连接汇流箱或者直流配电柜的负极端和正极端。通过触摸屏对控制器预设合理的正负极间电压值，检测汇流箱或者直流配电柜的正负极电压值，使其与预设的正负极间电压值比较，当正负极间电压低于设定值时，控制器通过通断开关使得高压电源开启；当正负极间电压高于设定值时，控制器通过通断开关使得高压电源关闭，以满足功率恢复的要求。