一種雙極式光伏陣列系統(tǒng)的pid抑制裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種雙極式光伏陣列系統(tǒng)的PID抑制裝置，包括控制柜、第一斷路器QF1、第二斷路器QF2以及互鎖裝置；控制柜上設(shè)有四個(gè)進(jìn)線端口以及三個(gè)出線端口，第一斷路器QF1和第二斷路器QF2均設(shè)有四路通道；互鎖裝置安裝在控制柜內(nèi)，并控制第一斷路器QF1和第二斷路器QF2呈互鎖狀態(tài)。本實(shí)用新型的雙極式光伏陣列系統(tǒng)的PID抑制裝置能夠有效抑制PID現(xiàn)象，無需對(duì)現(xiàn)有的裝置進(jìn)行改造，成本較低，且具有手動(dòng)和自動(dòng)兩種模式。
【專利說明】一種雙極式光伏陣列系統(tǒng)的P I D抑制裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種用于光伏陣列系統(tǒng)的優(yōu)化裝置，尤其是一種用于雙極式光伏陣列系統(tǒng)的PID抑制裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著世界能源格局的變更，光伏發(fā)電日益成為各國(guó)深入研宄、大力發(fā)展的熱點(diǎn)。PID(Potential Induced Degradat1n，電位誘發(fā)衰減)現(xiàn)象或表面極化(SurfacePolarizat1n)是目前光伏行業(yè)里一個(gè)影響晶體硅電池組件高效利用的不利因素。光伏組件正常使用時(shí)，系統(tǒng)中存在對(duì)地正電壓或?qū)Φ刎?fù)電壓，引起組件表面電荷積聚而造成功率衰減，短時(shí)間內(nèi)如幾個(gè)月或一兩年出現(xiàn)組件輸出功率急劇降低現(xiàn)象。針對(duì)光伏陣列獨(dú)有的PID現(xiàn)象，可在電池表面或鈍化層和電池之間加一層帶孔的二氧化硅涂層，形成一個(gè)導(dǎo)通電路防止有害極化，但此方法增加了電池制造成本而且一定程度上降低了電池的效率。還可使用電阻改變系統(tǒng)中組件對(duì)地電壓或者使用正極接地模塊和帶隔離變壓器的逆變器，但這種方法使得光伏組件的使用存在局限性，而且?guī)Ц綦x變壓器既增加了成本也降低了系統(tǒng)效率。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有的光伏系統(tǒng)在抑制PID現(xiàn)象時(shí)，需要對(duì)電池本身或逆變器進(jìn)行改造，不僅增加成本而且也降低了系統(tǒng)效率。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種雙極式光伏陣列系統(tǒng)的PID抑制裝置，包括控制柜、第一斷路器QF1、第二斷路器QF2以及互鎖裝置；控制柜上設(shè)有四個(gè)進(jìn)線端口以及三個(gè)出線端口，四個(gè)進(jìn)線端口分別與第一斷路器QFl的第一通道輸入端、第二通道輸入端、第三通道輸入端以及第四通道輸入端相連，三個(gè)出線端口分別與第一斷路器QFl的第一通道輸出端、第二通道輸出端以及第四通道輸出端相連；第一斷路器QFl的第一通道輸入端與第二斷路器QF2的第一通道輸入端相連，第一斷路器QFl的第二通道輸入端與第二斷路器QF2的第二通道輸入端相連，第一斷路器QFl的第三通道輸入端與第二斷路器QF2的第三通道輸入端相連，第一斷路器QFl的第四通道輸入端與第二斷路器QF2的第四通道輸入端相連；第一斷路器QFl的第一通道輸出端與第二斷路器QF2的第三通道輸出端相連，第一斷路器QFl的第二通道輸出端和第三通道的輸出端相連后再與第二斷路器QF2的第一通道輸出端以及第四通道輸出端相連，第一斷路器QFl的第四通道輸出端與第二斷路器QF2的第二通道輸出端相連；互鎖裝置安裝在控制柜內(nèi)，并控制第一斷路器QFl和第二斷路器QF2呈互鎖狀態(tài)。
[0005]采用本實(shí)用新型的PID抑制裝置無需對(duì)電池本身或逆變器進(jìn)行改進(jìn)，只需要將本裝置串聯(lián)在現(xiàn)有雙極式光伏陣列中即可，節(jié)省了系統(tǒng)大面積改進(jìn)的成本，而且由于本實(shí)用新型的PID抑制裝置只采用了在電路中串接斷路器，所以也不會(huì)影響系統(tǒng)的效率；采用互鎖裝置能夠保證任何時(shí)刻有且只有一只斷路器處于合閘狀態(tài)，提高了光伏供電的安全性；將第一斷路器QFl和第二斷路器QF2的各個(gè)輸出端按照本實(shí)用新型的連接方式相連，能夠在互鎖裝置切換時(shí)將三個(gè)出線端口的輸出狀態(tài)進(jìn)行切換，能夠有效抑制光伏陣列的PID現(xiàn)象。
[0006]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步限定方案，互鎖裝置為機(jī)械式互鎖裝置或電氣式互鎖裝置。采用機(jī)械式互鎖裝置可靠性高，采用電氣式互鎖裝置容易實(shí)現(xiàn)、靈活簡(jiǎn)單，且互鎖的兩個(gè)斷路器可在不同位置安裝。
[0007]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)方案，還包括控制器、陽光傳感器和無線收發(fā)模塊，第一斷路器QFl和第二斷路器QF2的輔助觸點(diǎn)都與控制器的信號(hào)輸入端相連，控制器的兩路信號(hào)輸出端與分別與第一斷路器QFl和第二斷路器QF2的線圈電路相連，陽光傳感器與控制器的數(shù)據(jù)采集端口相連，無線收發(fā)模塊與控制器的輸入輸出端口相連。采用陽光傳感器能夠?qū)崟r(shí)采集當(dāng)前的陽光狀態(tài)，并通過控制器根據(jù)當(dāng)前的陽光狀態(tài)控制兩個(gè)斷路器的合閘狀態(tài)，同時(shí)設(shè)定軟件互鎖；采用將斷路器的輔助觸點(diǎn)都與控制器相連，能夠方便控制器實(shí)時(shí)掌握當(dāng)前的合閘狀態(tài)；采用無線收發(fā)模塊能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程命令傳輸以及當(dāng)前合閘狀態(tài)的上傳，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程可控。
[0008]本實(shí)用新型的有益效果在于:(I)采用本實(shí)用新型的PID抑制裝置無需對(duì)電池本身或逆變器進(jìn)行改進(jìn)，只需要將本裝置串聯(lián)在現(xiàn)有雙極式光伏陣列中即可，節(jié)省了系統(tǒng)大面積改進(jìn)的成本，而且由于本實(shí)用新型的PID抑制裝置只采用了在電路中串接斷路器，所以也不會(huì)影響系統(tǒng)的效率；(2)采用互鎖裝置能夠保證任何時(shí)刻有且只有一只斷路器處于合閘狀態(tài)，提高了光伏供電的安全性；(3)將第一斷路器QFl和第二斷路器QF2的各個(gè)輸出端按照本實(shí)用新型的連接方式相連，能夠在互鎖裝置切換時(shí)將三個(gè)出線端口的輸出狀態(tài)進(jìn)行切換，能夠有效抑制光伏陣列的PID現(xiàn)象。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本實(shí)用新型的機(jī)械式互鎖結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖2為本實(shí)用新型的遠(yuǎn)程控制結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖3為本實(shí)用新型的遠(yuǎn)程控制電路結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0012]如圖1所示，本實(shí)用新型提供了一種雙極式光伏陣列系統(tǒng)的PID抑制裝置，包括控制柜、第一斷路器QF1、第二斷路器QF2以及互鎖裝置；控制柜上設(shè)有四個(gè)進(jìn)線端口以及三個(gè)出線端口，四個(gè)進(jìn)線端口分別與第一斷路器QFl的第一通道輸入端、第二通道輸入端、第三通道輸入端以及第四通道輸入端相連，三個(gè)出線端口分別與第一斷路器QFl的第一通道輸出端、第二通道輸出端以及第四通道輸出端相連；第一斷路器QFl的第一通道輸入端與第二斷路器QF2的第一通道輸入端相連，第一斷路器QFl的第二通道輸入端與第二斷路器QF2的第二通道輸入端相連，第一斷路器QFl的第三通道輸入端與第二斷路器QF2的第三通道輸入端相連，第一斷路器QFl的第四通道輸入端與第二斷路器QF2的第四通道輸入端相連；第一斷路器QFl的第一通道輸出端與第二斷路器QF2的第三通道輸出端相連，第一斷路器QFl的第二通道輸出端和第三通道的輸出端相連后再與第二斷路器QF2的第一通道輸出端以及第四通道輸出端相連，第一斷路器QFl的第四通道輸出端與第二斷路器QF2的第二通道輸出端相連；互鎖裝置安裝在控制柜內(nèi)，并控制第一斷路器QFl和第二斷路器QF2呈互鎖狀態(tài)。
[0013]其中，互鎖裝置為機(jī)械式互鎖裝置或電氣式互鎖裝置。機(jī)械式互鎖裝置可以通過機(jī)械杠桿，使得第一斷路器QFl合閘時(shí)第二斷路器QF2開閘，或者第一斷路器QFl開閘時(shí)第二斷路器QF2合閘，電氣式互鎖裝置是通過繼電器和接觸器的觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)互鎖，操作維護(hù)人員可在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行手動(dòng)切換。
[0014]在安裝本實(shí)用新型的裝置時(shí)，對(duì)于中小功率系統(tǒng)，可將本實(shí)用新型的裝置串接在兩組匯流箱的后級(jí)，再輸出土Ud給光伏逆變器，對(duì)于大功率系統(tǒng)，可將本實(shí)用新型的裝置串接在兩組直流柜的后級(jí)，再輸出土Ud給光伏逆變器；在接線時(shí)需要將控制柜上的四個(gè)進(jìn)線端口分別與兩組匯流箱或兩組直流柜的兩路電路A+端和A-端以及B+端和B-端相連，三個(gè)出線端口中與第一斷路器QFl的第一通道輸出端相連的端口連接至光伏逆變器的+Ud端，與第一斷路器QFl的第二通道輸出端相連的端口連接至光伏逆變器的-Ud端，與第一斷路器QFl的第四通道輸出端相連的端口連接至接地系統(tǒng)，這樣光伏陣列的土Ud端與接地系統(tǒng)的OV端定期交替，能有效抑制光伏陣列的PID現(xiàn)象。
[0015]如圖2和3所示，為了實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制功能，本實(shí)用新型的裝置還包括控制器、陽光傳感器和無線收發(fā)模塊，第一斷路器QFl和第二斷路器QF2的輔助觸點(diǎn)都與控制器的信號(hào)輸入端相連，控制器的兩路信號(hào)輸出端與分別與第一斷路器QFl和第二斷路器QF2的線圈電路相連，陽光傳感器與控制器的數(shù)據(jù)采集端口相連，無線收發(fā)模塊與控制器的輸入輸出端口相連。
[0016]由陽光傳感器實(shí)時(shí)采集環(huán)境光的數(shù)值，當(dāng)控制器判斷環(huán)境光數(shù)值低于閾值時(shí)，便判斷為進(jìn)入夜晚，于是可以通過控制器實(shí)現(xiàn)第一斷路器QFl和第二斷路器QF2的自動(dòng)切換，同時(shí)由第一斷路器QFl和第二斷路器QF2的輔助觸點(diǎn)反饋各自的合閘狀態(tài)，并通過無線收發(fā)模塊實(shí)時(shí)上傳和下達(dá)對(duì)第一斷路器QFl和第二斷路器QF2的合閘狀態(tài)和控制器命令。
【權(quán)利要求】
1.一種雙極式光伏陣列系統(tǒng)的？10抑制裝置，其特征在于:包括控制柜、第一斷路器職1、第二斷路器職2以及互鎖裝置；所述控制柜上設(shè)有四個(gè)進(jìn)線端口以及三個(gè)出線端口，所述四個(gè)進(jìn)線端口分別與第一斷路器職1的第一通道輸入端、第二通道輸入端、第三通道輸入端以及第四通道輸入端相連，所述三個(gè)出線端口分別與第一斷路器職1的第一通道輸出端、第二通道輸出端以及第四通道輸出端相連；所述第一斷路器職1的第一通道輸入端與第二斷路器職2的第一通道輸入端相連，所述第一斷路器職1的第二通道輸入端與第二斷路器職2的第二通道輸入端相連，所述第一斷路器職1的第三通道輸入端與第二斷路器職2的第三通道輸入端相連，所述第一斷路器職1的第四通道輸入端與第二斷路器職2的第四通道輸入端相連；所述第一斷路器職1的第一通道輸出端與第二斷路器職2的第三通道輸出端相連，所述第一斷路器職1的第二通道輸出端和第三通道的輸出端相連后再與第二斷路器職2的第一通道輸出端以及第四通道輸出端相連，所述第一斷路器職1的第四通道輸出端與第二斷路器職2的第二通道輸出端相連；所述互鎖裝置安裝在控制柜內(nèi)，并控制第一斷路器職1和第二斷路器職2呈互鎖狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙極式光伏陣列系統(tǒng)的？10抑制裝置，其特征在于:所述互鎖裝置為機(jī)械式互鎖裝置或電氣式互鎖裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙極式光伏陣列系統(tǒng)的？10抑制裝置，其特征在于:還包括控制器、陽光傳感器和無線收發(fā)模塊，所述第一斷路器職1和第二斷路器職2的輔助觸點(diǎn)都與控制器的信號(hào)輸入端相連，所述控制器的兩路信號(hào)輸出端與分別與第一斷路器職1和第二斷路器職2的線圈電路相連，所述陽光傳感器與控制器的數(shù)據(jù)采集端口相連，所述無線收發(fā)模塊與控制器的輸入輸出端口相連。
【文檔編號(hào)】H02S40/34GK204244168SQ201420699187
【公開日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年11月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月19日
【發(fā)明者】鮑安平, 鐘名湖, 劉媛媛, 徐開軍, 胡國(guó)兵, 袁小燕 申請(qǐng)人:南京信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院