防pid装置、防pid光伏并网发电系统和防pid方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及光伏发电技术领域，更具体地说，涉及防PID装置、防PID光伏并网发电系统和防PID方法。
【背景技术】
[0002]PID (potential Induced Degradat1n，电势诱导衰减)效应，是指因为对地高压施加在光伏电池板上而使其性能降低的现象。传统的防PID方案主要有以下两种:
[0003]一、通过对光伏电池板的材料和工艺进行改进来达到防PID效果。但是，一个光伏并网发电系统中往往具有众多个光伏电池板，若对每一个光伏电池板均进行材料和工艺改进的话，则成本太高；
[0004]二、通过为一个光伏并网发电系统中的各个光伏逆变器均配置一个防PID装置，来避免连接在各光伏逆变器直流侧的各光伏电池板产生PID效应，但是，一个光伏并网发电系统中往往具有多个光伏逆变器，若对每一个光伏逆变器均配置防PID装置的话，同样存在成本太高的问题。
[0005]因此，如何防止光伏电池板产生PID效应，已成为光伏行业亟待解决的问题。
【发明内容】
[0006]有鉴于此，本发明提供了防PID装置、防PID光伏并网发电系统和防PID方法，以防止光伏电池板产生PID效应。
[0007]—种防PID装置，应用于直流侧不接地的光伏并网发电系统，所述光伏并网发电系统包括N个光伏电池板、N个直流侧不接地的光伏逆变器和1个隔离变压器，其中:所述N个光伏电池板彼此独立工作；每一个所述光伏电池板各自接入一个所述光伏逆变器的直流侧；所述N个光伏逆变器的交流侧并联接入所述隔离变压器的一次侧，所述隔离变压器的二次侧接入电网；N彡1 ;
[0008]所述防PID装置包括数据获取装置、可调电压源和等效电路，其中:
[0009]所述数据获取装置，用于获取每一个处于并网运行状态的所述光伏逆变器的负母线对地电压；
[0010]所述等效电路，用于构造出所述光伏并网发电系统的等效中性点；
[0011]所述数据获取装置的通讯信号输出端接所述可调电压源的通讯信号输入端，所述可调电压源的电能输出端接所述等效电路构造出的等效中性点；
[0012]所述可调电压源，用于从所述数据获取装置实时传送来的数据中选出负母线对地电压最低值，当所述负母线对地电压最低值为负值时抬升自身对地输出电压，直至选出的负母线对地电压最低值达到非负值。
[0013]可选地，所述可调电压源，还用于在自身对地输出电压已抬升至上限值但选出的负母线电压最低值仍为负值时，将自身对地输出电压保持在所述上限值，并发出告警信息。
[0014]可选地，所述可调电压源，还用于在所述每一个处于并网运行状态的光伏逆变器均进入待机状态后，控制整个防PID装置也随之进入待机状态。
[0015]其中，所述等效电路为电阻星形连接结构、电容星形连接结构或阻容星形连接结构。
[0016]一种防PID光伏并网发电系统，包括如上述公开的直流侧不接地的光伏并网发电系统，以及如上述公开的任一种防PID装置。
[0017]—种防PID方法，应用于直流侧不接地的光伏并网发电系统，所述光伏并网发电系统包括N个光伏电池板、N个直流侧不接地的光伏逆变器和1个隔离变压器，其中:所述N个光伏电池板彼此独立工作；每一个所述光伏电池板各自接入一个所述光伏逆变器的直流侧；所述N个光伏逆变器的交流侧并联接入所述隔离变压器的一次侧，所述隔离变压器的二次侧接入电网；N彡1 ;
[0018]所述防PID方法包括:
[0019]获取每一个处于并网运行状态的所述光伏逆变器的负母线对地电压，从中选出负母线对地电压最低值；
[0020]当所述负母线对地电压最低值为负值时抬升所述光伏并网发电系统的等效中性点的对地电压，直至选出的负母线对地电压最低值达到非负值。
[0021 ] 可选地，所述防PID方法还包括:
[0022]若所述等效中性点的对地电压已抬升至上限值但选出的负母线对地电压最低值仍为负值，则将所述等效中性点的对地电压保持在所述上限值，并发出告警信息。
[0023]可选地，所述防PID方法还包括:
[0024]在所述每一个处于并网运行状态的光伏逆变器均进入待机状态后，停止向所述光伏并网发电系统的等效中性点对地输出电压。
[0025]从上述的技术方案可以看出，在光伏逆变器母线中点对地电压与等效中性点对地电压始终保持近似相等的情况下，等效中性点对地电压变化必然会引起光伏逆变器母线中点对地电压的变化；又由于光伏逆变器并网运行过程中会将母线中点相对负母线的电压钳制为一定值，因此光伏逆变器母线中点对地电压变化又必然会引起其负母线对地电压的变化；基于此，本发明通过向等效中性点施加对地电压的方式来将处于并网运行状态的各光伏逆变器的负母线对地电压调整为非负值，如此便可避免所述各光伏逆变器各自连接的光伏电池板的负极对大地产生负压，从而防止了所述光伏电池板产生PID效应。
【附图说明】
[0026]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0027]图1为本发明实施例公开的一种应用于直流侧不接地的光伏并网发电系统的防PID装置结构示意图；
[0028]图2为本发明实施例公开的一种等效电路拓扑结构示意图；
[0029]图3为本发明实施例公开的一种应用于直流侧不接地的光伏并网发电系统的防PID方法流程图。
【具体实施方式】
[0030]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0031]本发明实施例公开了一种应用于直流侧不接地的光伏并网发电系统的防PID装置，以防止光伏电池板产生PID效应，所述防PID装置和其所应用的直流侧不接地的光伏并网发电系统的结构图如图1所示(图1中标识出的箭头方向代表信号传输方向)，其中:
[0032]所述光伏并网发电系统包括光伏电池板#1?#N(N多1)、直流侧不接地的光伏逆变器#1?.和！个隔离变压器，具体的:光伏电池板#1?#N彼此独立工作；每一个所述光伏电池板各自接入一个所述光伏逆变器的直流侧；光伏电池板#1?測的交流侧并联接入所述隔离变压器的一次侧，所述隔离变压器的二次侧接入电网。
[0033]所述防PID装置包括数据获取装置100、可调电压源200和等效电路300，具体的:
[0034]数据获取装置100，用于获取每一个处于并网运行状态的所述光伏逆变器的负母线对地电压；
[0035]等效电路300，用于构造出所述光伏并网发电系统的等效中性点(所述等效中性点为与所述光伏并网发电系统的实际中性点完全等效的电气节点)；
[0036]数据获取装置100的通讯信号输出端接入可调电压源200的通讯信号输入端，可调电压源200的电能输出端接在所述等效中性点上；
[0037]可调电压源200，用于从数据获取装置100实时传送来的数据中选出负母线对地电压最低值，当所述负母线对地电压最低值为负值时抬升自身对地输出电压，直至选出的负母线对地电压最低值达到非负值。
[0038]本实施例通过向所述等效中性点施加相应的对地电压，来防止光伏电池板产生PID效应，具体分析如下:
[0039]假设光伏逆变器#M为光伏逆变器#1?#N中的任意一个，光伏电池板#M为接在光伏逆变器#M直流侧的光伏电池板，则必然满足:
[0040]①要想避免光伏电池板#M产生PID效应，就要避免光伏电池板#M的负极对大地产生负压；
[0041]②光伏逆变器#11的负母线与光伏电池板#11的负极是直接通过一根导线连接在一起的，两者等电位，因此光伏逆变器#M的负母线对地电压就是光伏电池板#M的负极对地电压；
[0042]③在光伏逆变器#M并网运行过程中，光伏逆变器#M的母线中点相对负母线的电压被钳制为光伏逆变器#M的母线电压值的一半，为一定值；基于此，当光伏逆变器#M的母线中点对地电压抬升多少时，光伏逆变器#M的负母线对地电压也会相应抬升多少；
[0043]④光伏逆变器#M的母线中点对地电压与所述光伏并网发电系统的等效中性点对地电压始终保持近似相等，基于此，所述等效中性点对地电压抬升多少，光伏逆变器#1的母线中点对地电压也就会近似抬升多少。
[0044]根据①②可知，要想避免光伏电池板#M产生PID效应，就要避免光伏逆变器#M的负母线对地电压为负值；再结合③可知，在光伏逆变器#1并网运行过程中，可以通过抬升光伏逆变器#M的母线中点对地电压来避免光伏逆变器#M的负母线对地电压为负值；再结合④可知，可以通过抬升所述等效中性点对地电压来避免光伏逆变器#1的负母线对地电压为负值。由此可见，在光伏逆变器#1并网运行过程中，可通过调节所述等效中性点对地电压来避免光伏电池板#M的负极对大地产生负压，从而避免光伏电池板#M产生PID效应。
[0045]进而，考虑到在光伏逆变器