[发明专利]一种防电势诱导衰减装置及电压抬升系统

说明书

本发明实施例公开了一种防电势诱导衰减装置及电压抬升系统，其中防电势诱导衰减装置连接于电压抬升系统的变流器输出端所连接的交流电网，装置包括：采样和控制模块，采样和控制模块用于采样交流电网电压并根据交流电网电压生成导通执行命令；接地模块，接地模块的接地方式包括直接接地和间接接地中的至少一种，接地模块能够输出预设的至少一种电位；电位选择模块，连接于电网和接地模块之间，电位选择模块包括开关器组，电位选择模块用于根据导通执行命令将交流电网的任一相与接地模块选通。本发明技术方案可以选择对电网任意电位点进行抬升，有效地解决了光伏电池板PID衰减问题，提高了光伏组件的使用寿命，保证电压抬升系统的稳定运行。

技术领域

本发明实施例涉及电网技术领域，尤其涉及一种防电势诱导衰减装置及电压抬升系统。

背景技术

随着新能源的不断发展，晶硅组件的应用也越来越广泛。但是组件长期在高电压作用下，会出现电势诱导衰减(Potential Induced Degradation，PID)现象：玻璃、封装材料之间存在漏电流，大量的电荷聚集在电池片表面，使得电池板表面的钝化效果恶化，导致填充因子(FF)、短路电流(Isc)、开路电压(Voc)降低。组件性能低于设计标准，严重时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。

为了解决光伏电池板PID衰减问题，现有技术可以分为两个方向，一种是抬升变流器直流侧电位；另一种是抬升变流器交流侧电位；针对抬升交流侧电位，现有的方案可以分为两种，两种方案均有缺点。对于方案一，使用隔离电源抬升交流侧“虚拟中点”电位，该方案需要使用阻容等元件虚拟中点电位，当使用电阻方式搭建虚拟中点电位时，电阻会有一定功耗，有损发电量；此做法必须提供额外的直流隔离电源，并且正常工作时，该虚拟中点电位相对大地电位较高，隔离电源输出电压也必须很高，对电源设计也提出更高要求。对于方案二，使用隔离电源抬升整流器的负极电位，该方案虽然可以弥补方案一中的缺点，但是该方案需要使用较多的开关器件，包括整流部分，不利于设备的稳定运行。

发明内容

本发明实施例提供了一种防电势诱导衰减装置及电压抬升系统，以选择对电网任意电位点进行抬升进而有效地解决光伏电池板PID衰减问题，以提高光伏组件的使用寿命的同时保证系统的稳定运行。

第一方面，本发明实施例提供了一种防电势诱导衰减装置，连接于电压抬升系统的变流器输出端所连接的交流电网，所述装置包括：

采样和控制模块，所述采样和控制模块用于采样交流电网电压并根据所述交流电网电压生成导通执行命令；

接地模块，所述接地模块的接地方式包括直接接地和间接接地中的至少一种，所述接地模块能够输出预设的至少一种电位；

电位选择模块，连接于所述交流电网和接地模块之间，所述电位选择模块包括开关器组，所述电位选择模块用于根据所述导通执行命令将所述交流电网的任一相与所述接地模块选通。

可选的，所述采样和控制模块包括：

采样单元，所述采样单元用于采样所述电网的第一相电压、第二相电压和第三相电压；

控制单元，所述控制单元用于锁定第一相电压、第二相电压和第三相电压的相位，并根据锁定的相位生成导通执行命令。

可选的，所述开关器组包括至少一个开关器件；所述开关器件根据所述导通执行命令定向的选通所述电网中的一相电压。

可选的，所述开关器件的个数小于或等于所述电网的相数，每个所述开关器件的第一端与被其控制选通的一个相电连接，每个所述开关器件的第二端所述接地模块电连接，每个所述开关器件的控制端与所述采样和控制模块电连接。

可选的，所述开关器件包括绝缘栅型场效应管、绝缘栅双极型晶体管或继电器。

可选的，所述电位选择模块导通的交流电网的相数为一相、两相或三相。