一種抗多機並聯光伏發電系統潛在電勢誘導衰減電路及調壓裝置製造方法
2023-11-05 03:06:52
一種抗多機並聯光伏發電系統潛在電勢誘導衰減電路及調壓裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種抗多機並聯光伏發電系統潛在電勢誘導衰減電路及調壓裝置。其中，所述抗多機並聯光伏發電系統潛在電勢誘導衰減電路衰減電路包括N臺光伏逆變器並聯，N臺光伏逆變器的輸出端接同一個隔離變壓器的輸入端，隔離變壓器輸出端接電網，N臺光伏逆變器中每臺光伏逆變器的輸入端接有至少一塊電池板。所述調壓裝置電路包括：調壓裝置的輸入端接電網，調壓裝置的AC/DC高頻隔離電源的輸入端接電網，調壓裝置的輸出端為高壓直流，所述調壓裝置的輸出端正極接所述第一臺光伏逆變器的負極，所述調壓裝置的輸出端負極接大地。本實用新型避免了光伏發電系統中電池板的潛在電勢衰減。
【專利說明】 —種抗多機並聯光伏發電系統潛在電勢誘導衰減電路及調
壓裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及光伏發電【技術領域】，特別涉及到一種多機並聯下的潛在電勢誘導衰減電路及調壓裝置。
【背景技術】
[0002]目前光伏發電技術中，光伏組件的潛在電勢衰減(英文名為potential inducedDegradat1n, PID)是較新的光伏組件衰減效應，隨著光伏發電系統電壓越來越高，光伏組件內部電池片對大地的低壓也越來越高，由於光伏組件的鋁質邊框接地，所以光伏組件對地的金屬邊框就形成的負壓也越來越高，在高負壓下，光伏組件的封裝材料和光伏組件的上表面以及下表面材料中的離子出現遷移，不僅形成了光伏組件自己的損壞，還形成了光伏組件的發電效率衰減，從而影響了光伏發電系統的輸出能力的衰減。
[0003]從目前的技術表明，為了防止光伏組件的潛在電勢誘導衰減，將多臺光伏逆變器輸出端接同一隔離變壓器的輸入端，隔離變壓器的輸出端接電網，將每臺光伏逆變器的輸入端的負極接大地，光伏逆變器正常工作的內部直流母線中點與隔離變壓器的中點等電位，即各個光伏逆變器的內部中點等電位，由於每個逆變器的輸入的正極電壓不一致，而每個逆變器的直流母線的中點等待電位，當光伏逆變器的輸入正極電壓變化時，則光伏逆變器的輸入端負極對大地也會較大變化，即出現較大漏電流，從而導致光伏逆變器無法穩定工作。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的是提供一種抗多機並聯光伏發電系統潛在電勢誘導衰減電路及調壓裝置，以解決現有多機並聯光伏發電系統中潛在電勢誘導衰減同時也解決了對地漏電流失控的技術問題。
[0005]第一方面，本實用新型申請實施提供了一種抗多機並聯光伏發電系統潛在電勢誘導衰減電路，所述電路包括:
[0006]N臺光伏逆變器並聯，所述N臺光伏逆變器的輸出端接到同一隔離變壓器的輸入端，所述N臺光伏逆變器中的每一臺光伏逆變器的輸入端接有至少一塊電池板，所述電池板的輸出電壓相同，所述N臺光伏逆變器中僅有第一臺光伏逆變器的輸入端負極接調壓裝置的輸出端的正極，調壓裝置的輸出端的負極接大地。其中N>=2。所述第一臺光伏逆變器的輸入端接電池板的數量，大於N臺光伏逆變器中其他每一臺光伏逆變器的輸入端接電池板的數量。
[0007]結合第一方面，在第一種可能的實現的方式中，所述N臺光伏逆變器除了第一臺光伏逆變器以外的其他光伏逆變器的輸入端接電池板的數量為A，所述第一臺光伏逆變器的輸入端接電池板的數量至少為A+B。A為整數，且A>0。B為整數，B>0。
[0008]結合第一方面，在第二種可能的實現的方式中，所述第一臺光伏逆變器的負極接調壓裝置的輸出端的正極，調壓裝置的輸出端的負極接大地；或者所述第一臺光伏逆變器的輸入端的負極通過熔絲接調壓裝置的輸出端的正極，調壓裝置的輸出端的負極接大地。或者所述第一臺光伏逆變器的輸入端的負極通過開關接調壓裝置的輸出端的正極，調壓裝置的輸出端的負極接大地。或者所述第一臺光伏逆變器的輸入端的負極通過二極體接調壓裝置的輸出端的正極，第一臺光伏逆變器的輸入端的負極接二極體的陰極，二極體的陽極接調壓裝置的輸出端的正極，調壓裝置的輸出端的負極接大地。
[0009]第二方面，本申請還提供了一種調壓裝置，所述電路包括:
[0010]調壓裝置的輸入端接電網，所述調壓裝置的AC/DC高頻隔離電源的輸入端接電網，所述調壓裝置的輸出端為高壓直流，所述調壓裝置的輸出端的正極接所述第一臺光伏逆變器的負極，所述調壓裝置的輸出端的負極接大地。
[0011]結合第二方面，在第一種可能的實現方式中，所述調壓裝置的輸出端的正通過開關接所述第一臺光伏逆變器的負極，所述調壓裝置的輸出端的負極接大地，或者所述調壓裝置的是輸出端的正極通過二極體接所述第一臺光伏逆變器的負極，二極體的陰極接所述第一臺光伏逆變器的輸入端的負極，二極體的陽極接調壓裝置的輸出端的正極，所述調壓裝置的輸出端的負極接大地，或者所述調壓裝置的輸出端的正極通過熔絲接所述第一臺光伏逆變器的輸入端的負極，所述調壓裝置的輸出端的負極接大地。
[0012]第三方面，本申請還提供了一種調壓裝置，該電路包括:
[0013]調壓裝置的輸入端接電網，所述調壓裝置的隔離變壓器輸入端接電網，所述調壓裝置的隔離變壓器的輸出為隔離的交流電壓，AC/DC變換裝置將所述調壓裝置的隔離交流電壓轉換為高壓直流電壓，所述調壓裝置的輸出端的正極接所述第一臺光伏逆變器的負極，所述調壓裝置的輸出端的負極接大地。
[0014]結合第三方面，在第一種可能的實現方式中，所述調壓裝置的輸出端的正通過開關接所述第一臺光伏逆變器的負極，所述調壓裝置的輸出端的負極接大地，或者所述調壓裝置的是輸出端的正極通過二極體接所述第一臺光伏逆變器的負極，二極體的陰極接所述第一臺光伏逆變器的輸入端的負極，二極體的陽極接調壓裝置的輸出端的正極，所述調壓裝置的輸出端的負極接大地，或者所述調壓裝置的輸出端的正極通過熔絲接所述第一臺光伏逆變器的輸入端的負極，所述調壓裝置的輸出端的負極接大地。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]下面根據實施例和附圖對本實用新型作進一步詳細說明。
[0016]圖1為本實用新型申請實施例一提供一種抗多機並聯光伏發電系統電路潛在電勢誘導衰減電路示意圖。
[0017]圖2為本實用新型申請實施例一提供的調壓裝置的四種接地方式示意圖。
[0018]圖3為本實用新型申請實施例一提供的兩臺光伏逆變器並聯連接示意圖。
[0019]圖4為本實用新型申請實施例二提供的調壓裝置示意圖。
【具體實施方式】
[0020]為了使本實用新型更明顯易懂，茲以優選實施例，並配合附圖做詳細說明如下。
[0021]本實用新型所述的一種抗多機並聯光伏發電系統潛在電勢誘導衰減電路及調壓裝置中，N臺光伏逆變器並聯，輸出交流電流並接到同一個隔離變壓器，由隔離變壓器將交流電流輸送給電網。通過將第一臺光伏逆變器輸入端的負極接調壓裝置的輸出端的正極，調壓裝置的輸出端的負極接地，並給第一臺光伏逆變器的輸入接電池板的數量大於N臺中除去第一臺光伏逆變器的輸入端接電池板的數量的其他臺光伏逆變器的輸入端接電池板的數量，這樣使得第一臺光伏逆變器的輸入端的正極電壓比其他所有臺的光伏逆變器的輸入端的正極電壓都要大，從而避免了光伏逆變器的輸入端的負極對大地產生負壓。同時也解決了光伏逆變器電路中純在的對地漏電流的問題，調高了光伏發電系統的發電量。
[0022]下面結合附圖對本實用新型的主要實現原理、具體實施方法以及其達到的效果進行詳細闡述。
[0023]實施例一
[0024]請參考圖1，本申請實施例提供一種多機並聯電路，該電路包括:
[0025]N臺光伏逆變器並聯，所述N臺光伏逆變器的輸出端連接同一臺隔離變壓器的輸入端，隔離變壓器的輸出端接電網。所述N臺光伏逆變器的每臺光伏逆變器的輸入端接有至少一塊電池板，所述至少一塊電池板給光伏逆變器輸入提供電壓，所述至少一塊電池板的輸出電壓相同。所述N臺光伏逆變器中僅有第一臺光伏逆變器的輸入端的負極接調壓裝置的輸出端的正極，所述調壓器的輸入端接電網，所述調壓器的輸出為隔離高壓直流電壓，所述調壓裝置的輸出端接大地。其中N為整數，且N>1.
[0026]所述第一臺光伏逆變器的輸入端接電池板的數量大於N臺光伏逆變器中除了第一臺光伏逆變器的其他光伏逆變器的輸入端接電池板的數量。
[0027]由於每臺光伏逆變器輸入端接的電池板中的每塊電池板的輸出電壓相同，由於第一臺光伏逆變器的輸入端接電池板的數量大於其他光伏逆變器的輸入接電池板的數量，所以第一臺光伏逆變器的母線Vbusl比其他光伏逆變器機第二臺光伏逆變器的輸入的母線電壓Vbus2大，即Vbusl>Vbus2.而N個光伏逆變器並聯各個光伏逆變器的中線NI並聯電位相等，而NI線的電位為二分之一的母線電壓加上光伏逆變器的輸入端的負極對地電壓。那麼第一臺光伏逆變器的中線電壓Vnl=l/2Vbusl+PVl-，其中PVl-為第一臺光伏逆變器的輸入端負極絕對地電壓，第二臺光伏逆變器的中線電壓為Vn2=l/2Vbus2+PV2-,其中PV2-為第二臺光伏逆變器的輸入端負極對地電壓。Vnl=Vn2，則有l/2Vbusl+PVl-=l/2Vbus2+PV2-.由於第一臺光伏逆變器的輸入端負極接調壓裝置的輸出高壓直流電源Udc，且Udc>0.則，PVl-=Udc。且Vbusl>Vbus2，所以，PV2_>0.可見N臺光伏逆變器的輸入端對地接高壓直流電壓，其餘所有光伏逆變器的輸入端的負極對地的電位均大於零。而從避免了光伏發電系統中電池板對地高負壓,從而具有抗潛在電池衰減(PID)功能，同時也避免了光伏逆變器對地的漏電流。
[0028]在具體實施過程中，為了便於描述一下將N臺光伏逆變器中除了第一臺光伏逆變器之外的其餘光伏逆變器稱之為第二臺光伏逆變器，第二臺光伏逆變器的數量為N-1.第二臺光伏逆變器輸入端接電池板的數量為A，A為整數，且A>1.則第一臺光伏逆變器輸入端接電池板的數量為A+B.B為整數，且B>=1.從而保證第一臺光伏逆變器輸入端接電池板數量大於第二光伏逆變器輸入端接電池板數量。
[0029]請參考圖2，第一臺光伏逆變器的負極接調壓裝置輸出端的正極，調壓裝置的負極接大地。也可以將第一臺光伏逆變器的輸入端負極通過熔絲接到調壓裝置的輸出端的正極，調壓裝置的輸出端接大地。也可以將第一臺光伏逆變器的輸入端負極通過開關接調壓裝置的正極，調壓裝置的負極接大地。也可以將第一臺光伏逆變器的輸入端負極通過二極體接調壓裝置的輸出端正極，二極體的陰極接第一臺光伏逆變器的輸入端的負極，二極體的陽極接調壓裝置的輸出端的正極，調壓裝置的輸出端的負極接大地。
[0030]下面以N=2為例，對本實用新型電路進行詳細的說明。請參考圖3，第二臺光伏逆變器的輸入端接A塊電池板，第一臺光伏逆變器的輸入端接A+1塊電池板。第一臺光伏逆變器的輸入端的負極接調壓裝置的輸出端正極，調壓裝置的輸出端負極接大地，調壓器的輸出電壓為Udc,Udc>0。第一臺光伏逆變器的輸出端於第二臺光伏逆變器的輸出端並聯並接隔離變壓器的輸入端，隔離變壓器的輸出端接電網。第一臺光伏逆變器的內部中點對地電位為Vnl=l/2Vbusl+PVl-，PVl-為第一臺光伏逆變器的輸入端的負極對地電壓，PVl_=Udc。第二臺光伏逆變器的內部中點對地電位為Vn2=l/2Vbus2+PV2_.PV2-為第二臺光伏逆變器的輸入端的負極對地的電壓。由於第一臺光伏逆變器和第二臺光伏逆變器連接到同一隔離變壓器上，因此 Vnl=Vn2=Vn，所以，PV2-=l/2Vbusl_l/2Vus2+Udc，由於 Vbusl>Vbus2，Udc>0,則，PV2->0.可見，2臺光伏逆變器中第一臺光伏逆變器的輸入端負極對地接正壓電壓，則，第二臺光伏逆變器哦負極電位大於零，從而避免了光伏發電系統中電池板對地形成負壓，具有抗潛在電勢衰減能力，同時避免了光伏逆變器對地漏電流。
[0031]根據上述的詳細說明，本領域的技術人員根據上述實施例的原理，清楚獲知N為任一值時多機並聯的電路，在此不作一一敘述。
[0032]下面結合附圖對本實用新型的調壓裝置主要實現原理、具體實施方法以及其達到的效果進行詳細闡述。
[0033]實施例二
[0034]調壓裝置的輸入端接電網，電網是AC/DC高頻隔離電源的輸入端，隔離高頻開關電源的輸出端為高壓直流電壓，調壓裝置的正極接第一臺光伏逆變器的負極，調壓裝置的輸出端的
[0035]接大地。或者調壓裝置的輸入端接電網，電網是隔離變壓器的輸入端，隔離變壓器的輸出端接AC/DC變換裝置，使得電壓變換電路輸出為高壓直流。調壓裝置的輸出端的正極接第一臺光伏逆變器的負極，調壓裝置的輸出端的負極接大地。
【權利要求】
1.一種抗多機並聯光伏發電系統潛在電勢誘導衰減電路，其特徵在於，所述電路包括: N臺光伏逆變器並聯，所述N臺光伏逆變器的輸出端接同一隔離變壓器的輸入端，所述N臺光伏逆變器中每臺光伏逆變器輸入端接至少一塊電池板；所述至少一塊電池板為光伏逆變器提供輸入電壓，所述至少一塊電池板中每塊電池板的輸出電壓相同，所述N臺光伏逆變器中僅有第一臺光伏逆變器的輸入端負極接調壓裝置的輸出端接正極，調壓裝置的輸出端負極接大地；其中N為整數，N>=2 ;所述第一臺光伏逆變器的輸入端接電池板的數量大於所述N臺逆變器中除去第一臺光伏逆變器的其他所有臺光伏逆變器的輸入斷接電池板的數量。
2.如權利要求1所述的電路，其特徵在於，所述N臺逆變器中，除了第一臺光伏逆變器以外的光伏逆變器輸入端接電池板的數量為A，所述第一臺光伏逆變器的輸入端接電池板的數量為A+B，其中A為整數，A>0，B為整數，B>0。
3.如權利要求1所述的電路，其特徵在於，所述第一臺光伏逆變器的輸入端負極接調壓裝置的輸出端正極，調壓電源的輸出端負極接大地；或者所述第一臺光伏逆變器的輸入端負極通過熔絲接調壓裝置輸出端正極，調壓裝置的輸出端的負極接大地；或者所述第一臺光伏逆變器的輸入端負極通過二極體接調壓裝置的輸出端的正極，二極體的陰極接所述第一臺光伏逆變器的輸入端的負極，二極體的陽極接調壓裝置的輸出端正極，調壓裝置的負極接大地；或者所述第一臺光伏逆變器的輸入端的負極通過開關接調壓裝置的輸出端的正極，開關的輸入端接所述第一臺光伏逆變器的輸入端的負極，開關的輸出端接調壓裝置的輸出端正極，調壓裝置的負極接大地。
4.一種調壓裝置，其特徵在於，所述電路包括: 調壓裝置的輸入端接電網，所述調壓裝置的AC/DC高頻隔離電源的輸入端接電網，所述調壓裝置的輸出端為高壓直流，所述調壓裝置的輸出端的正極接第一臺光伏逆變器的負極，所述調壓裝置的輸出端的負極接大地。
5.一種調壓裝置，其特徵在於，所述電路包括: 調壓裝置的輸入端接電網，所述調壓裝置的隔離變壓器輸入端接電網，所述調壓裝置的隔離變壓器的輸出為隔離的交流電壓，AC/DC變換裝置將所述調壓裝置的隔離交流電壓轉換為高壓直流電壓，所述調壓裝置的輸出端的正極接第一臺光伏逆變器的負極，所述調壓裝置的輸出端的負極接大地。
6.如權利要求4或5所述的裝置，其特徵在於，所述調壓裝置的輸出端正極接第一臺光伏逆變器的輸入端的負極，調壓裝置的輸出端的負極接大地，或者所述調壓裝置的輸出端的正極通過熔絲接第一臺光伏逆變器的輸入端的負極，調壓裝置的輸出端的負極接大地，或者所述調壓裝置的輸出端的正極通過二極體接第一臺光伏逆變器的輸入端的負極，二極體的陰極接第一臺光伏逆變器的輸入端的負極，二極體的陽極接調壓器的輸出端的正極，調壓裝置的輸出端負極接大地，或者所述調壓裝置的輸出端正極接開關的輸入端，開關的輸出端接第一臺光伏逆變器的輸入端的負極，調壓裝置的輸出端負極接大地。
【文檔編號】H02J3/38GK204258328SQ201420473461
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年8月21日 優先權日:2014年8月21日
【發明者】郭磊, 劉佔寬, 許雁龍 申請人:山億新能源股份有限公司