在PID預(yù)防及恢復(fù)中,PVOB的中心器件是CPU控制單元和電源模塊,其它各模塊輔助PVOM模塊實(shí)現(xiàn)其既定功能。CPU控制單元通過對PV+、PV-、LN、FE等信號的采集及對模式選擇模塊信號的分析,進(jìn)行狀態(tài)和模式判斷,以確定系統(tǒng)控制操作的項(xiàng)目類型;CPU控制單元同時可以控制400V-1000V電壓源模塊的輸出,以完成設(shè)備的中心偏壓供電功能??刂撇糠质荘VOB的中心控制單元,它通過CPU控制單元對輸入信號PV+、PV-、LN、FE等進(jìn)行采集,并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,已確認(rèn)PV偏壓的輸出模式、開始時間、電壓大小和結(jié)束時間等,并且可以根據(jù)各種信息進(jìn)行運(yùn)行狀態(tài)和告警判斷,并輸出相應(yīng)的狀態(tài)信息。根據(jù)預(yù)設(shè)值的不同,可以分別實(shí)現(xiàn)對于光伏電池板的PID預(yù)防和修復(fù)兩種功能。湖南質(zhì)衛(wèi)PID預(yù)防及恢復(fù)Mini AntiPID
PID預(yù)防及恢復(fù)裝置主要應(yīng)用于光伏發(fā)電系統(tǒng),其中就包括控制單元、開關(guān)電源、限流單元及電源鉗位單元;其中控制單元的輸入端與光伏發(fā)電系統(tǒng)中逆變器的通訊端相連;控制單元的輸出端與開關(guān)電源的控制端相連;開關(guān)電源的輸出端正極通過限流單元與電源鉗位單元的輸入端相連;開關(guān)電源的輸出端負(fù)極接大地;電源鉗位單元的輸出端與逆變器的直流側(cè)相連;控制單元用于采集光伏發(fā)電系統(tǒng)中光伏陣列的負(fù)極對大地電壓,并通過閉環(huán)調(diào)節(jié)控制開關(guān)電源的輸出電壓,以將光伏陣列的負(fù)極對大地電壓調(diào)節(jié)為預(yù)設(shè)值;電源鉗位單元用于在逆變器處于關(guān)機(jī)狀態(tài)時,控制逆變器中的電容承受正壓。湖南質(zhì)衛(wèi)PID預(yù)防及恢復(fù)Mini AntiPID電池片與其接地金屬邊框之間的高電壓作用下出現(xiàn)離子遷移,而造成組件性能衰減的現(xiàn)象。
為將PID影響降低,PID預(yù)防及恢復(fù)措施的研究已受到高度重視。傳統(tǒng)P型光伏組件的抗PID技術(shù)大致可分為三類,即從電池片層面、組件層面和系統(tǒng)層面分別考慮對抗PID效應(yīng)。對于已投運(yùn)光伏項(xiàng)目來說,從系統(tǒng)層面考慮PID效應(yīng)的預(yù)防和修復(fù)是行之有效的方法。PID預(yù)防及恢復(fù)裝置主要包括方陣電壓檢測單元,功能設(shè)定單元,ARM單元,狀態(tài)指示單元,絕緣阻抗監(jiān)測單元,PID修復(fù)單元和PID預(yù)防單元,通過將方陣絕緣阻抗監(jiān)測,電池板PID效應(yīng)預(yù)防和電池板PID效應(yīng)修復(fù)集于一體,不單可以監(jiān)測光伏方陣的絕緣阻抗,修復(fù)具有PID效應(yīng)的電池板以及預(yù)防電池板PID效應(yīng)的產(chǎn)生,而且可根據(jù)逆變器接入電網(wǎng)的不同形式及電池板的PID效應(yīng)程度選取不同的PID效應(yīng)消除方法。
通過PID預(yù)防及恢復(fù)的證明,PID現(xiàn)象是一種可逆現(xiàn)象,在將實(shí)驗(yàn)所加1000V直流電壓由負(fù)壓變?yōu)檎龎?,進(jìn)行恢復(fù)性試驗(yàn)。已出現(xiàn)PID現(xiàn)象影響的問題組件功率得到絕大部分的恢復(fù)。而對于PID的檢測,包括斷開組串與逆變器的連接后,檢測不同組串的電壓;如果不同的組串有不同的電壓,那這可能是由于PID引起的;檢測低電壓組串內(nèi)每一塊組件的電壓,組件的Voc偏低是由于PID引起的。還可以通過EL測試和IV測試來檢測。而其中所用到的設(shè)備能夠智能控制電流的大小,可控制電源輸出脈沖時間小于1ms的電流;在脈沖電流階段,可以采集脈沖電流、二極管壓降、接線盒溫度等參數(shù);自動用小二乘法模擬VD與TJ的關(guān)系;獲取75℃,ID=Isc時VD數(shù)據(jù),計(jì)算75℃下TJ數(shù)值;所有數(shù)據(jù)可以EXCEL形式導(dǎo)出,方便進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析;可測試二極管正向伏安特性。通過夜間加壓技術(shù),避免外界離子遷移到電池片表面,起到治理PID效應(yīng)的效果。
在PID預(yù)防及恢復(fù)中,關(guān)于光伏系統(tǒng)中產(chǎn)生的PID效應(yīng)的完整機(jī)理仍有待研究,但可以比較確定的是,單個電池片或組件的電壓比較低,但是多個組件串聯(lián)之后,形成了較高的電壓,經(jīng)過長時間的作用,產(chǎn)生了兩類意外的問題,原PN結(jié)電場情況改變,或存在其它的電流通道,造成實(shí)際流過PN結(jié)的光生電流減小;器件受到離子遷移的影響,材料性能發(fā)生了不可恢復(fù)的變化,和原始制造出的組件相比,輸出功率變小。PID也說明了單個產(chǎn)品和由多個產(chǎn)品構(gòu)成的系統(tǒng)之間性能的巨大差異。增強(qiáng)組件的絕緣和防水性能,減小漏電流,例如采用穩(wěn)定性能更好的封裝材料,不使用金屬邊框,增加電池的體電阻,改進(jìn)鈍化膜的厚度和特性,在器件中增加阻擋層等。PID效應(yīng)的產(chǎn)生原因還是組件在受到負(fù)偏壓時,由漏電流陽極離子流入電池片,降低電池的并聯(lián)電阻。江蘇太陽能組件PID預(yù)防及恢復(fù)
對于PID預(yù)防及恢復(fù),也需要考慮好季節(jié)的影響。湖南質(zhì)衛(wèi)PID預(yù)防及恢復(fù)Mini AntiPID
在PID預(yù)防及恢復(fù)中,組件廠家從材料、結(jié)構(gòu)等方面做了大量的工作并取得了一定的進(jìn)展;如可采用抗PID材料、防PID電池和封裝技術(shù)等。采用非乙烯—醋酸乙烯共聚物的封裝材料、采用無邊框組件或雙玻組件等,都可以在一定程度上減少PID效應(yīng)。實(shí)踐中,PID問題的防治更多的是從逆變器端進(jìn)行。負(fù)極直接接地方案將光伏組件或逆變器的負(fù)極通過電阻或保險絲直接接地,使電池板負(fù)極對大地的電壓與接地金屬邊框保持在等電位,消除負(fù)偏壓,該方案多用于集中式逆變器,負(fù)極虛擬接地方案利用模擬中性點(diǎn)裝置和電壓調(diào)整裝置。湖南質(zhì)衛(wèi)PID預(yù)防及恢復(fù)Mini AntiPID
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