[发明专利]太阳能电池自供电的抗PID装置及其控制方法

说明书

本发明涉及一种太阳能电池自供电的抗PID装置，解决了现有技术的不足，技术方案为：配设在太阳能电站的汇流箱中，汇流箱里面包括，组件串熔丝、抗PID装置、直流断路器，太阳能组件串并联后，通过组件串熔丝与直流断路器连接，并入逆变器，逆变器将直流电转化为交流电，输入电网，抗PID装置中包含电压提取装置、充电控制器、充电断路器、储能装置、放电断路器、放电控制器和系统控制装置；电压提取装置与太阳能组件串相连，电压提取装置得到太阳能组件串的电压值，并将电压值传输到系统控制装置中；充电控制装置通过电压提取装置与太阳能组件串相连，充电控制装置控制电压和电流对储能装置充电；充电控制装置与储能装置之间安装有充电断路器。

技术领域

本发明涉及属于太阳能发电提升领域，特别涉及一种太阳能电池自供电的抗PID装置及其控制方法。

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，电池串间会相互影响，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。

太阳能电站的PID(势能诱导衰减)现象是太阳能电池组件在户外应用过程中，由于太阳能电池对地有一定的电势，出现外界的正离子或负离子吸附到电池片表面，影响到电池片表面的p/n结分布，引起功率衰减的现象。太阳能电池的PID现象可通过向组件和大地间施加正向电压或负向电压(以下以正向电压为例)进行预防和恢复。一般的方法是将正向电压装置安装在逆变器位置，通过获取电网的交流电来实现供电。但这种抗PID装置直接将电压施加到了逆变器上，通过直流线缆传输到组件串中，有可能会对逆变器造成损坏。如果将抗PID装置安装到离组件串较近的汇流箱处，又会由于没有供电交流供电电源而使抗PID装置不能工作。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术会对逆变器造成损坏。如果将抗PID装置安装到离组件串较近的汇流箱处，又会由于没有供电交流供电电源而使抗PID装置不能工作的问题，提供了一种太阳能电池自供电的抗PID装置及其控制方法。