CN107069661A - 一种抑制光伏组件pid效应的装置 - Google Patents
一种抑制光伏组件pid效应的装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107069661A CN107069661A CN201710292033.1A CN201710292033A CN107069661A CN 107069661 A CN107069661 A CN 107069661A CN 201710292033 A CN201710292033 A CN 201710292033A CN 107069661 A CN107069661 A CN 107069661A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- resistance
- msubsup
- mrow
- value
- voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
- H02H3/26—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents
- H02H3/32—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents involving comparison of the voltage or current values at corresponding points in different conductors of a single system, e.g. of currents in go and return conductors
- H02H3/34—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents involving comparison of the voltage or current values at corresponding points in different conductors of a single system, e.g. of currents in go and return conductors of a three-phase system
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
- H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
- H02S40/30—Electrical components
- H02S40/32—Electrical components comprising DC/AC inverter means associated with the PV module itself, e.g. AC modules
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
本发明公开了一种抑制光伏组件PID效应的装置，包括虚拟中点构造电路，直流电源和控制电路；其中，虚拟中点构造电路由三相星接电感和一颗电阻组成，三相星接电感分别接入交流三相线，电阻串联在电感中性点和直流电源之间，直流电源的另一个输出端接地线。通过检测电阻两端电压，进而计算出短路电流，可判断出是否发生漏电事故，采用本发明提出的公式，将电阻阻值限定在一定范围内，可将短路电流限制在安全范围以内，不需要漏电流传感器和继电器开关。本发明可实现组件的正负偏压调节和整个发电系统的漏电保护功能，具有结构简单、安全可靠、成本低、能耗低等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种抑制光伏组件PID效应的装置，属于光伏发电技术领域。
背景技术
潜在电势诱导衰减(PID)效应是指光伏组件在长期负偏高压作用下，发电性能降低的现象。
在光伏逆变器交流侧通过虚拟中点钳位可影响组件正负极对地电压，进而解决PID现象(N型光伏组件需使负极对地偏压大于0V，P型光伏组件需使正极对地偏压低于0V)。通过三相星接负载实现虚拟中点的传统方式包括用三相电感，三相电容，三相电阻，或三相电阻中点再串联电阻，这些方式在实际应用中存在短路电流过大或损耗过高的缺点。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种抑制光伏组件PID效应的装置，
为解决上述技术问题，本发明提供一种抑制光伏组件PID效应的装置，所述装置串连在交流三相线和地线之间，包括虚拟中点构造电路，直流电源和控制电路；
所述虚拟中点构造电路由三相星接电感和一颗电阻组成，三相星接电感分别接入交流三相线，电阻的一端接三相星连接电感的中点，电阻的另一端连接直流电源的一个输出端；
所述直流电源的另一个输出端接地线；所述直流电源在控制器的控制下输出正电平或负电平；
所述控制电路包括采样电路，通信电路和控制器；所述采样电路并联于电阻两侧，用于采集电阻两端电压值；所述采样电路接入控制器，将采集的电阻两端电压值传输至控制器，控制器根据电阻两端电压和电阻阻值，计算出流经电阻的电流值，进而判断发电系统内是否发生漏电事故；所述通信电路用于接收外部指令电压并传输至控制器；所述控制器连接直流电源的输入端，控制器通过通信电路获得外部指令后，调节直流电源输出电压达到指令值，进而实现交流相线对地电压的抬升，从而实现组件侧正负极对地电压的抬升。
前述的当交流侧发生漏电事故时，计算出流经电阻的电流值，如果电流值发生了30mA及以上的突变，则认为发生了漏电事故。
前述的指令值的大小由操作者指定或者根据系统内逆变器半母线电压的大小而确定，指令值的有效值不低于半母线电压值。
前述的电阻阻值R需要满足以下范围：
其中，UA为交流相电压有效值，UPID为直流电源电压，L为三相电感的感值，IS为允许的短路电流最大值。
前述的采样电路为隔离采样电路或者非隔离采样电路。
前述的通信电路为有线通信方式或无线通信方式。
本发明所达到的有益效果：
本发明不需要对每台逆变器或每片光伏组件进行处理，可实现组件的正负偏压调节和整个发电系统的漏电保护功能，不需要漏电流传感器和继电器，具有结构简单、安全可靠、成本低、能耗低等优点。
附图说明
图1为本发明装置的结构示意图；
图2为发生漏电事故时短路电流路径示意图。
具体实施方式
下面对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1所示，本发明的抑制光伏组件PID效应的装置，该装置串连在交流三相线和地线之间，包括虚拟中点构造电路101，直流电源102和控制电路103。
虚拟中点构造电路101由三相星接电感和一颗电阻组成，三相星接电感分别接交流三相线，电阻的一端接三相星接电感的中点，电阻的另一端接直流电源102的一个输出端，构成闭合回路，将直流电源接入系统内。三相星接电感在交流系统内的阻性损耗极小，而电阻不承受交流电压，只承受极小部分直流电压，因此整个装置的能耗较小。
直流电源102的一个输出端接电阻，另一个输出端接地线，直流电源102在控制器的控制下输出正电平或负电平，可满足不同类型光伏组件正负极对地偏压的调节要求，针对N型光伏组件输出正电平，针对P型光伏组件输出负电平。
控制电路103包括采样电路，通信电路和控制器。采样电路并联在电阻两侧，用来采集电阻两端电压值，通过电压值和电阻阻值可计算出流过电阻的电流值，以判断发电系统内是否发生漏电事故，电压采样方式可以是隔离采样，或是非隔离采样。采样电路接入控制器，将采集的电阻两端电压传输至控制器，控制器根据电阻两端电压和电阻阻值，计算出流经电阻的电流值。
判断漏电事故过程如下：
当交流侧发生漏电事故时，突增的短路漏电流会流过本申请装置的虚拟中点构造电路101的电阻R，采样电路检测电阻两端电压U传输至控制器，在已知电阻阻值R的情况下，控制器计算出短路电流i＝U÷R，通过判断短路电流i的变化情况，可得知是否有漏电事故发生。如果短路电流i的值发生了30mA及以上的突变，即认为发生了漏电事故。
通信电路可接收到外部指令传递给控制器。需要说明的是，通信方式可以是各种有线或无线传输方式。控制器通过通信电路获得外部指令后，调节直流电源输出电压达到指令值，进而实现交流相线对地电压的抬升，从而实现组件侧正负极对地电压的抬升。指令值的大小既可以由操作者指定，也可以根据系统内逆变器半母线电压的大小而确定，一般情况下指令电压有效值不低于半母线电压值即可。
在本发明的装置中，在三相星接电感的基础上增加了电阻，电阻本身又能对短路电流进行限制，较大的阻值可将短路电流限制在安全范围以内，不需串联漏电流传感器和可控的开关。
图2给出了漏电事故中的短路电流路径，图中带箭头的虚线为短路电流路径，箭头为短路电流流向，要使电阻将短路电流限制在安全范围以内，电阻阻值R需要满足以下范围：
式中，UA为交流相电压有效值，UPID为直流电源电压，L为三相电感的感值，IS为允许的短路电流最大值。
例如：UA＝277V，UPID＝600V，L＝3H，IS＝30mA，则R≥22kΩ。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种抑制光伏组件PID效应的装置，其特征在于，所述装置串连在交流三相线和地线之间，包括虚拟中点构造电路，直流电源和控制电路；
所述虚拟中点构造电路由三相星接电感和一颗电阻组成，三相星接电感分别接入交流三相线，电阻的一端接三相星连接电感的中点，电阻的另一端连接直流电源的一个输出端；
所述直流电源的另一个输出端接地线；所述直流电源在控制器的控制下输出正电平或负电平；
所述控制电路包括采样电路，通信电路和控制器；所述采样电路并联于电阻两侧，用于采集电阻两端电压值；所述采样电路接入控制器，将采集的电阻两端电压值传输至控制器，控制器根据电阻两端电压和电阻阻值，计算出流经电阻的电流值，进而判断发电系统内是否发生漏电事故；所述通信电路用于接收外部指令电压并传输至控制器；所述控制器连接直流电源的输入端，控制器通过通信电路获得外部指令后，调节直流电源输出电压达到指令值，进而实现交流相线对地电压的抬升，从而实现组件侧正负极对地电压的抬升。
2.根据权利要求1所述的一种抑制光伏组件PID效应的装置，其特征在于，当交流侧发生漏电事故时，计算出流经电阻的电流值，如果电流值发生了30mA及以上的突变，则认为发生了漏电事故。
3.根据权利要求1所述的一种抑制光伏组件PID效应的装置，其特征在于，所述指令值的大小由操作者指定或者根据系统内逆变器半母线电压的大小而确定，指令值的有效值不低于半母线电压值。
4.根据权利要求1所述的一种抑制光伏组件PID效应的装置，其特征在于，所述电阻阻值R需要满足以下范围：
<mrow>
<mi>R</mi>
<mo>&GreaterEqual;</mo>
<msqrt>
<mfrac>
<mrow>
<msqrt>
<mrow>
<msup>
<mrow>
<mo>(</mo>
<msubsup>
<mi>U</mi>
<mi>A</mi>
<mn>2</mn>
</msubsup>
<mo>+</mo>
<msubsup>
<mi>U</mi>
<mrow>
<mi>P</mi>
<mi>I</mi>
<mi>D</mi>
</mrow>
<mn>2</mn>
</msubsup>
<mo>-</mo>
<mn>10966</mn>
<msubsup>
<mi>I</mi>
<mi>S</mi>
<mn>2</mn>
</msubsup>
<msup>
<mi>L</mi>
<mn>2</mn>
</msup>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mn>2</mn>
</msup>
<mo>+</mo>
<mn>43865</mn>
<msubsup>
<mi>I</mi>
<mi>S</mi>
<mn>2</mn>
</msubsup>
<msup>
<mi>L</mi>
<mn>2</mn>
</msup>
<msubsup>
<mi>U</mi>
<mrow>
<mi>P</mi>
<mi>I</mi>
<mi>D</mi>
</mrow>
<mn>2</mn>
</msubsup>
</mrow>
</msqrt>
<mo>+</mo>
<mrow>
<mo>(</mo>
<msubsup>
<mi>U</mi>
<mi>A</mi>
<mn>2</mn>
</msubsup>
<mo>+</mo>
<msubsup>
<mi>U</mi>
<mrow>
<mi>P</mi>
<mi>I</mi>
<mi>D</mi>
</mrow>
<mn>2</mn>
</msubsup>
<mo>-</mo>
<mn>10966</mn>
<msubsup>
<mi>I</mi>
<mi>S</mi>
<mn>2</mn>
</msubsup>
<msup>
<mi>L</mi>
<mn>2</mn>
</msup>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
<mrow>
<mn>2</mn>
<msubsup>
<mi>I</mi>
<mi>S</mi>
<mn>2</mn>
</msubsup>
</mrow>
</mfrac>
</msqrt>
</mrow>
其中，UA为交流相电压有效值，UPID为直流电源电压，L为三相电感的感值，IS为允许的短路电流最大值。
5.根据权利要求1所述的一种抑制光伏组件PID效应的装置，其特征在于，所述采样电路为隔离采样电路或者非隔离采样电路。
6.根据权利要求1所述的一种抑制光伏组件PID效应的装置，其特征在于，所述通信电路为有线通信方式或无线通信方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710292033.1A CN107069661A (zh) | 2017-04-28 | 2017-04-28 | 一种抑制光伏组件pid效应的装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710292033.1A CN107069661A (zh) | 2017-04-28 | 2017-04-28 | 一种抑制光伏组件pid效应的装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107069661A true CN107069661A (zh) | 2017-08-18 |
Family
ID=59604726
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710292033.1A Pending CN107069661A (zh) | 2017-04-28 | 2017-04-28 | 一种抑制光伏组件pid效应的装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107069661A (zh) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107492907A (zh) * | 2017-08-29 | 2017-12-19 | 武汉协鑫新能源电力设计有限公司 | 一种具有pid抑制及修复功能的控制装置及其控制方法 |
| CN109617126A (zh) * | 2019-01-16 | 2019-04-12 | 宁波锦浪新能源科技股份有限公司 | 一种新型抗pid装置 |
| CN113687128A (zh) * | 2021-09-08 | 2021-11-23 | 阳光电源股份有限公司 | 一种光伏pid抑制电路的电流检测方法、装置和设备 |
| US20220196711A1 (en) * | 2020-12-21 | 2022-06-23 | Schneider Electric Industries Sas | Centralized Electrical Protection Methods, Devices and Systems for Microgrids |
| CN114779118A (zh) * | 2022-04-20 | 2022-07-22 | 中国第一汽车股份有限公司 | 漏电检测装置、漏电检测方法和汽车充电设备 |
| CN116207789A (zh) * | 2023-05-06 | 2023-06-02 | 锦浪科技股份有限公司 | 一种基于零序的pid效应抑制方法 |
| CN116722815A (zh) * | 2023-08-08 | 2023-09-08 | 锦浪科技股份有限公司 | 一种pid效应抑制系统及其控制方法以及光伏系统 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20130141957A1 (en) * | 2010-08-10 | 2013-06-06 | Mitsubishi Electric Corporation | Power conversion device |
| CN103973217A (zh) * | 2014-05-19 | 2014-08-06 | 无锡上能新能源有限公司 | 一种抑制电池板pid效应的装置 |
| CN104065285A (zh) * | 2014-03-31 | 2014-09-24 | 华为技术有限公司 | 并网逆变系统 |
| CN104467018A (zh) * | 2014-12-24 | 2015-03-25 | 北京格林科电技术有限公司 | 一种保护光伏组件抑制消除pid现象的方法及装置 |
| CN204258640U (zh) * | 2014-12-05 | 2015-04-08 | 希望森兰科技股份有限公司 | 用于高压变频器的输出接地保护电路 |
-
2017
- 2017-04-28 CN CN201710292033.1A patent/CN107069661A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20130141957A1 (en) * | 2010-08-10 | 2013-06-06 | Mitsubishi Electric Corporation | Power conversion device |
| CN104065285A (zh) * | 2014-03-31 | 2014-09-24 | 华为技术有限公司 | 并网逆变系统 |
| CN103973217A (zh) * | 2014-05-19 | 2014-08-06 | 无锡上能新能源有限公司 | 一种抑制电池板pid效应的装置 |
| CN204258640U (zh) * | 2014-12-05 | 2015-04-08 | 希望森兰科技股份有限公司 | 用于高压变频器的输出接地保护电路 |
| CN104467018A (zh) * | 2014-12-24 | 2015-03-25 | 北京格林科电技术有限公司 | 一种保护光伏组件抑制消除pid现象的方法及装置 |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107492907A (zh) * | 2017-08-29 | 2017-12-19 | 武汉协鑫新能源电力设计有限公司 | 一种具有pid抑制及修复功能的控制装置及其控制方法 |
| CN107492907B (zh) * | 2017-08-29 | 2024-04-12 | 武汉协鑫新能源电力设计有限公司 | 一种具有pid抑制及修复功能的控制装置及其控制方法 |
| CN109617126A (zh) * | 2019-01-16 | 2019-04-12 | 宁波锦浪新能源科技股份有限公司 | 一种新型抗pid装置 |
| US20220196711A1 (en) * | 2020-12-21 | 2022-06-23 | Schneider Electric Industries Sas | Centralized Electrical Protection Methods, Devices and Systems for Microgrids |
| CN113687128A (zh) * | 2021-09-08 | 2021-11-23 | 阳光电源股份有限公司 | 一种光伏pid抑制电路的电流检测方法、装置和设备 |
| CN113687128B (zh) * | 2021-09-08 | 2024-05-14 | 阳光电源股份有限公司 | 一种光伏pid抑制电路的电流检测方法、装置和设备 |
| CN114779118A (zh) * | 2022-04-20 | 2022-07-22 | 中国第一汽车股份有限公司 | 漏电检测装置、漏电检测方法和汽车充电设备 |
| CN116207789A (zh) * | 2023-05-06 | 2023-06-02 | 锦浪科技股份有限公司 | 一种基于零序的pid效应抑制方法 |
| CN116207789B (zh) * | 2023-05-06 | 2023-07-21 | 锦浪科技股份有限公司 | 一种基于零序的pid效应抑制方法 |
| CN116722815A (zh) * | 2023-08-08 | 2023-09-08 | 锦浪科技股份有限公司 | 一种pid效应抑制系统及其控制方法以及光伏系统 |
| CN116722815B (zh) * | 2023-08-08 | 2023-12-05 | 锦浪科技股份有限公司 | 一种pid效应抑制系统及其控制方法以及光伏系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107069661A (zh) | 一种抑制光伏组件pid效应的装置 | |
| CN203840210U (zh) | 交流逆变电路 | |
| CN204205599U (zh) | 一种电子式馈线有载调压装置 | |
| CN202435108U (zh) | 一种充电柜 | |
| CN203119316U (zh) | 一种电力电子变电站 | |
| CN206569857U (zh) | 一种电梯驱动器 | |
| CN109510213A (zh) | 基于牵引-补偿变压器的同相供电综合补偿装置及其方法 | |
| CN104009463B (zh) | 一种适用于直流输电的串联型潮流控制器 | |
| CN109149573A (zh) | 一种基于tcr调节的智能配电合环装置 | |
| CN209344791U (zh) | 一种基于同相牵引变压器的牵引变电所综合补偿装置 | |
| CN109088415A (zh) | 一种同相供电变电所的负序补偿装置及其方法 | |
| CN101841233B (zh) | 基于ac/ac变换器的动态电压补偿装置 | |
| CN103427667A (zh) | 一种高性能静变电中频电源 | |
| CN203827203U (zh) | 一种大功率光储一体化变流器 | |
| CN206313442U (zh) | 一种二次谐波电流的抑制装置 | |
| CN205527777U (zh) | 一种36对棒多晶硅还原炉控制系统 | |
| CN208939596U (zh) | 一种基于单相变压与YNd补偿的同相供电综合补偿装置 | |
| CN209344790U (zh) | 基于牵引-补偿变压器的同相供电综合补偿装置 | |
| CN206962426U (zh) | 一种抑制光伏组件pid效应的装置 | |
| CN209823429U (zh) | 三相不平衡补偿装置 | |
| CN214900297U (zh) | 电动汽车充电系统 | |
| CN113258582A (zh) | 基于igbt双向开关换流控制的配电网欠压自动补偿方法及装置 | |
| CN105515476B (zh) | 提高无刷电励磁轴带发电系统短路过载能力的装置和方法 | |
| CN108933455A (zh) | 用于风力发电设备的过压保护方法及装置 | |
| CN104009480A (zh) | 基于电压无功控制装置的电压无功控制方法和系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170818 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |