[发明专利]具有抗PID功能的智能汇流箱

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能发电提升领域，特别涉及一种具有抗PID功能的智能汇流箱。

背景技术

太阳能发电得到越来越广泛的应用，太阳能电站的常见结构是集中式逆变结构和组件串式逆变结构(参见附图1、附图2和附图3)。集中式逆变结构中包括太阳能组件、直流汇流箱、集中式逆变器、变压器等设备，几十串或上百串太阳能组件串并连到一个集中式逆变器中，一个集中式逆变器只有一个最大功率点跟踪(MPPT)装置。集中式逆变结构的优点是初期投资低，但在电站实际运行过程中会出现旁路二极管损坏、PID效应、阴影、倾角不一致、灰尘和其他问题引起的组件串电压不匹配现象。当电压不一致的组件串并联到一起时，太阳能组件串间会相互影响，每一个组件串都不在最大功率点工作，严重影响了太阳能电站的发电效率。组件串式逆变结构中包括太阳能组件、组件串式逆变器、交流汇流箱、变压器，每一个组件串式逆变器包括1-2个MPPT装置，每个MPPT装置并联1串至4串。组件串式逆变器结构能有效解决组件串电压不一致的现象，但组件串式逆变器结构初期投资高，而且多个组件串式逆变器的交流端并联在一起时，会出现相互影响的情况，影响到电能质量。每一个智能汇流箱包括1-4个MPPT跟踪装置，每个MPPT可并联1-4个太阳能组件串，既能有效解决电压不一致现象，又能很好的避免了多个逆变器并联后，交流端相互影响的现象，而且这种结构的初期投资较组件串式逆变器低，性价比较高。但上述3种电站结构都不能预防太阳能电站的另一个重要的缺陷，这种缺陷就是PID现象，PID现象发生是太阳能电池发电过程中出现的太阳能组件功率衰减的现象，衰减严重时会超过30％以上。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术3种电站结构都不能预防太阳能电站的另一个重要的缺陷，这种缺陷就是PID现象，PID现象发生是太阳能电池发电过程中出现的太阳能组件功率衰减的现象，衰减严重时会超过30％以上的问题，提供了一种具有抗PID功能的智能汇流箱。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有抗PID功能的智能汇流箱，用在太阳能电站的，所述太阳能电站包括太阳能组件串、逆变器和变压器，所述太阳能组件串与具有抗PID功能的智能汇流箱连接，具有抗PID功能的智能汇流箱的输出端与逆变器的输入端连接，逆变器的输出端与变压器的输入端连接，变压器输出至电网，具有抗PID功能的智能汇流箱包括若干组件串熔丝、MPPT装置、抗PID装置、防雷装置、直流断路器装置、接地点和通讯装置，所述太阳能组件串均通过组件串熔丝与MPPT装置连接，所有MPPT装置并联后与直流断路器装置的输入端以及通讯装置连接，通讯装置还与抗PID装置的通讯端连接，抗PID装置与直流断路器装置的输入端连接，防雷装置也与直流断路器装置的输入端连接，直流断路器装置的输出端与逆变器的输入端连接，抗PID装置的接地端以及防雷装置的接地端均与接地点连接。

本发明能有效解决电池串电压不一致现象和避免多个逆变器交流端并联后相互影响，电能质量降低的现象。本发明还包含抗PID装置，能对电站中的PID现象起到恢复和预防的作用，有效的解决太阳能电站由于PID现象引起的发电量降低现象。本发明的智能汇流箱还具有通讯功能，通过无线或有线通讯，使运维人员在远程能监控到现场的设备状况，及时发现问题，及时解决问题，保证发电量。完全解决组件串电压不匹配引起的功率衰减，发电量提升3％以上。抗PID功能，每年减少发电量损失2％以上。提升汇流箱至逆变器的传输电压，降低传输电流，减少线路损失，发电量提升1.5％以上。监控电池串数据，准确快速查找问题，及时解决问题，减少发电量损失1％以上。相对于组件功率优化器、组件串式逆变器和集中式逆变器方案，性价比最高。

作为优选，太阳能组件串通过防止电路中电流过大线缆起火的组件串熔丝进入MPPT装置，所述MPPT装置跟踪太阳能组件串的最大功率点，使太阳能组件串以最大的发电能力发电，MPPT装置并联后，通过直流断路器进入逆变器，逆变器将直流电转化为交流电，输入电网。安装组件串MPPT智能控制器后，发电量提升与组件串电压的失配情况有关。如果失配情况以组件串间电压值的标准方差来恒量，组件串间方差超过1000时，发电量可以提升20％以上。

作为优选，每个MPPT装置连接1-10串电池串，安装在太阳能电池串和逆变器之间。