一種抗多機并聯(lián)光伏發(fā)電系統(tǒng)潛在電勢誘導(dǎo)衰減電路及調(diào)壓裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種抗多機并聯(lián)光伏發(fā)電系統(tǒng)潛在電勢誘導(dǎo)衰減電路及其調(diào)壓裝置。該電路包括N臺光伏逆變器并聯(lián)，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(wǎng)，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，其中第一臺逆變器的輸入端接電池板的數(shù)量比除了第一臺逆變器的其他臺逆變器的輸入端接有電池板的數(shù)量至少多一塊電池板。N臺逆變器僅有第一臺逆變器的輸入端負(fù)極接調(diào)壓裝置的輸出端的正極，調(diào)壓裝置的輸入端接電網(wǎng)，調(diào)壓裝置的輸出端的負(fù)極接大地。通過上述技術(shù)，可以避免光伏逆變器的輸入端的負(fù)極對大地產(chǎn)生負(fù)壓。從而避免了光伏發(fā)電系統(tǒng)中電池板的潛在電勢衰減。
【專利說明】—種抗多機并聯(lián)光伏發(fā)電系統(tǒng)潛在電勢誘導(dǎo)衰減電路及調(diào)壓裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光伏發(fā)電【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及到一種多機并聯(lián)下的潛在電勢誘導(dǎo)衰減電路及調(diào)壓裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]目前光伏發(fā)電技術(shù)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(yīng)，隨著光伏發(fā)電系統(tǒng)電壓越來越高，光伏組件內(nèi)部電池片對大地的低壓也越來越高，由于光伏組件的鋁質(zhì)邊框接地，所以光伏組件對地的金屬邊框就形成的負(fù)壓也越來越高，在高負(fù)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(xiàn)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(fā)電效率衰減，從而影響了光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸出能力的衰減。
[0003]從目前的技術(shù)表明，為了防止光伏組件的潛在電勢誘導(dǎo)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(wǎng)，將每臺光伏逆變器的輸入端的負(fù)極接大地，光伏逆變器正常工作的內(nèi)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(nèi)部中點等電位，由于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(dāng)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(fù)極對大地也會較大變化，即出現(xiàn)較大漏電流，從而導(dǎo)致光伏逆變器無法穩(wěn)定工作。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種抗多機并聯(lián)光伏發(fā)電系統(tǒng)潛在電勢誘導(dǎo)衰減電路及調(diào)壓裝置，以解決現(xiàn)有多機并聯(lián)光伏發(fā)電系統(tǒng)中潛在電勢誘導(dǎo)衰減同時也解決了對地漏電流失控的技術(shù)問題。
[0005]第一方面，本發(fā)明申請實施提供了一種抗多機并聯(lián)光伏發(fā)電系統(tǒng)潛在電勢誘導(dǎo)衰減電路，所述電路包括:
N臺光伏逆變器并聯(lián)，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(fù)極接調(diào)壓裝置的輸出端的正極，調(diào)壓裝置的輸出端的負(fù)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(shù)量，大于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(shù)量。
[0006]結(jié)合第一方面，在第一種可能的實現(xiàn)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(shù)量為A，所述第一臺光伏逆變器的輸入端接電池板的數(shù)量至少為A+B。A為整數(shù)，且A>0。B為整數(shù)，B>0。
[0007]結(jié)合第一方面，在第二種可能的實現(xiàn)的方式中，所述第一臺光伏逆變器的負(fù)極接調(diào)壓裝置的輸出端的正極，調(diào)壓裝置的輸出端的負(fù)極接大地；或者所述第一臺光伏逆變器的輸入端的負(fù)極通過熔絲接調(diào)壓裝置的輸出端的正極，調(diào)壓裝置的輸出端的負(fù)極接大地。或者所述第一臺光伏逆變器的輸入端的負(fù)極通過開關(guān)接調(diào)壓裝置的輸出端的正極，調(diào)壓裝置的輸出端的負(fù)極接大地?；蛘咚龅谝慌_光伏逆變器的輸入端的負(fù)極通過二極管接調(diào)壓裝置的輸出端的正極，第一臺光伏逆變器的輸入端的負(fù)極接二極管的陰極，二極管的陽極接調(diào)壓裝置的輸出端的正極，調(diào)壓裝置的輸出端的負(fù)極接大地。
[0008]第二方面，本申請還提供了一種調(diào)壓裝置，所述電路包括:
調(diào)壓裝置的輸入端接電網(wǎng)，所述調(diào)壓裝置的AC/DC高頻隔離電源的輸入端接電網(wǎng)，所述調(diào)壓裝置的輸出端為高壓直流，所述調(diào)壓裝置的輸出端的正極接所述第一臺光伏逆變器的負(fù)極，所述調(diào)壓裝置的輸出端的負(fù)極接大地。
[0009]結(jié)合第二方面，在第一種可能的實現(xiàn)方式中，所述調(diào)壓裝置的輸出端的正通過開關(guān)接所述第一臺光伏逆變器的負(fù)極，所述調(diào)壓裝置的輸出端的負(fù)極接大地，或者所述調(diào)壓裝置的是輸出端的正極通過二極管接所述第一臺光伏逆變器的負(fù)極，二極管的陰極接所述第一臺光伏逆變器的輸入端的負(fù)極，二極管的陽極接調(diào)壓裝置的輸出端的正極，所述調(diào)壓裝置的輸出端的負(fù)極接大地，或者所述調(diào)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(fù)極，所述調(diào)壓裝置的輸出端的負(fù)極接大地。
[0010]第三方面，本申請還提供了一種調(diào)壓裝置，該電路包括:
調(diào)壓裝置的輸入端接電網(wǎng)，所述調(diào)壓裝置的隔離變壓器輸入端接電網(wǎng)，所述調(diào)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(diào)壓裝置的隔離交流電壓轉(zhuǎn)換為高壓直流電壓，所述調(diào)壓裝置的輸出端的正極接所述第一臺光伏逆變器的負(fù)極，所述調(diào)壓裝置的輸出端的負(fù)極接大地。
[0011]結(jié)合第三方面，在第一種可能的實現(xiàn)方式中，所述調(diào)壓裝置的輸出端的正通過開關(guān)接所述第一臺光伏逆變器的負(fù)極，所述調(diào)壓裝置的輸出端的負(fù)極接大地，或者所述調(diào)壓裝置的是輸出端的正極通過二極管接所述第一臺光伏逆變器的負(fù)極，二極管的陰極接所述第一臺光伏逆變器的輸入端的負(fù)極，二極管的陽極接調(diào)壓裝置的輸出端的正極，所述調(diào)壓裝置的輸出端的負(fù)極接大地，或者所述調(diào)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(fù)極，所述調(diào)壓裝置的輸出端的負(fù)極接大地。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]下面根據(jù)實施例和附圖對本發(fā)明作進一步詳細(xì)說明。
[0013]圖1為本發(fā)明申請實施例一提供一種抗多機并聯(lián)光伏發(fā)電系統(tǒng)電路潛在電勢誘導(dǎo)裳減電路意圖。
[0014]圖2為本發(fā)明申請實施例一提供的調(diào)壓裝置的四種接地方式示意圖。
[0015]圖3為本發(fā)明申請實施例一提供的兩臺光伏逆變器并聯(lián)連接示意圖。
[0016]圖4為本發(fā)明申請實施例二提供的調(diào)壓裝置示意圖。

【具體實施方式】
[0017]為了使本發(fā)明更明顯易懂，茲以優(yōu)選實施例，并配合附圖做詳細(xì)說明如下。
[0018]本發(fā)明所述的一種抗多機并聯(lián)光伏發(fā)電系統(tǒng)潛在電勢誘導(dǎo)衰減電路及調(diào)壓裝置中，N臺光伏逆變器并聯(lián)，輸出交流電流并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(wǎng)。通過將第一臺光伏逆變器輸入端的負(fù)極接調(diào)壓裝置的輸出端的正極，調(diào)壓裝置的輸出端的負(fù)極接地，并給第一臺光伏逆變器的輸入接電池板的數(shù)量大于N臺中除去第一臺光伏逆變器的輸入端接電池板的數(shù)量的其他臺光伏逆變器的輸入端接電池板的數(shù)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(fù)極對大地產(chǎn)生負(fù)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(diào)高了光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電量。
[0019]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的主要實現(xiàn)原理、具體實施方法以及其達(dá)到的效果進行詳細(xì)闡述。
[0020]實施例一
請參考圖1，本申請實施例提供一種多機并聯(lián)電路，該電路包括:
N臺光伏逆變器并聯(lián)，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(wǎng)。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(fù)極接調(diào)壓裝置的輸出端的正極，所述調(diào)壓器的輸入端接電網(wǎng)，所述調(diào)壓器的輸出為隔離高壓直流電壓，所述調(diào)壓裝置的輸出端接大地。其中N為整數(shù)，且N>1.所述第一臺光伏逆變器的輸入端接電池板的數(shù)量大于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(shù)量。
[0021]由于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，由于第一臺光伏逆變器的輸入端接電池板的數(shù)量大于其他光伏逆變器的輸入接電池板的數(shù)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個光伏逆變器并聯(lián)各個光伏逆變器的中線NI并聯(lián)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(fù)極對地電壓。那么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(fù)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(fù)極對地電壓。Vnl=Vn2，則有l(wèi)/2Vbusl+PVl-=l/2Vbus2+PV2-.由于第一臺光伏逆變器的輸入端負(fù)極接調(diào)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，其余所有光伏逆變器的輸入端的負(fù)極對地的電位均大于零。而從避免了光伏發(fā)電系統(tǒng)中電池板對地高負(fù)壓,從而具有抗?jié)撛陔姵厮p(PID)功能，同時也避免了光伏逆變器對地的漏電流。
[0022]在具體實施過程中，為了便于描述一下將N臺光伏逆變器中除了第一臺光伏逆變器之外的其余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(shù)量為N-1.第二臺光伏逆變器輸入端接電池板的數(shù)量為A，A為整數(shù)，且A>1.則第一臺光伏逆變器輸入端接電池板的數(shù)量為A+B.B為整數(shù)，且B>=1.從而保證第一臺光伏逆變器輸入端接電池板數(shù)量大于第二光伏逆變器輸入端接電池板數(shù)量。
[0023]請參考圖2，第一臺光伏逆變器的負(fù)極接調(diào)壓裝置輸出端的正極，調(diào)壓裝置的負(fù)極接大地。也可以將第一臺光伏逆變器的輸入端負(fù)極通過熔絲接到調(diào)壓裝置的輸出端的正極，調(diào)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(fù)極通過開關(guān)接調(diào)壓裝置的正極，調(diào)壓裝置的負(fù)極接大地。也可以將第一臺光伏逆變器的輸入端負(fù)極通過二極管接調(diào)壓裝置的輸出端正極，二極管的陰極接第一臺光伏逆變器的輸入端的負(fù)極，二極管的陽極接調(diào)壓裝置的輸出端的正極，調(diào)壓裝置的輸出端的負(fù)極接大地。
[0024]下面以N=2為例，對本發(fā)明電路進行詳細(xì)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(fù)極接調(diào)壓裝置的輸出端正極，調(diào)壓裝置的輸出端負(fù)極接大地，調(diào)壓器的輸出電壓為Udc，Udc>0。第一臺光伏逆變器的輸出端于第二臺光伏逆變器的輸出端并聯(lián)并接隔離變壓器的輸入端，隔離變壓器的輸出端接電網(wǎng)。第一臺光伏逆變器的內(nèi)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(fù)極對地電壓，PVl-=Udc0第二臺光伏逆變器的內(nèi)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(fù)極對地的電壓。由于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,由于 Vbusl>Vbus2，Udc>0,貝U，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(fù)極對地接正壓電壓，則，第二臺光伏逆變器哦負(fù)極電位大于零，從而避免了光伏發(fā)電系統(tǒng)中電池板對地形成負(fù)壓，具有抗?jié)撛陔妱菟p能力，同時避免了光伏逆變器對地漏電流。
[0025]根據(jù)上述的詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)上述實施例的原理，清楚獲知N為任一值時多機并聯(lián)的電路，在此不作一一敘述。
[0026]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的調(diào)壓裝置主要實現(xiàn)原理、具體實施方法以及其達(dá)到的效果進行詳細(xì)闡述。
[0027]實施例二
調(diào)壓裝置的輸入端接電網(wǎng)，電網(wǎng)是AC/DC高頻隔離電源的輸入端，隔離高頻開關(guān)電源的輸出端為高壓直流電壓，調(diào)壓裝置的正極接第一臺光伏逆變器的負(fù)極，調(diào)壓裝置的輸出端的
接大地?；蛘哒{(diào)壓裝置的輸入端接電網(wǎng)，電網(wǎng)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(diào)壓裝置的輸出端的正極接第一臺光伏逆變器的負(fù)極，調(diào)壓裝置的輸出端的負(fù)極接大地。
【權(quán)利要求】
1.一種抗多機并聯(lián)光伏發(fā)電系統(tǒng)潛在電勢誘導(dǎo)衰減電路，其特征在于，所述電路包括: N臺光伏逆變器并聯(lián)，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(fù)極接調(diào)壓裝置的輸出端接正極，調(diào)壓裝置的輸出端負(fù)極接大地；其中N為整數(shù)，N>=2 ;所述第一臺光伏逆變器的輸入端接電池板的數(shù)量大于所述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(shù)量。
2.如權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于，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(shù)量為A，所述第一臺光伏逆變器的輸入端接電池板的數(shù)量為A+B，其中A為整數(shù)，A>0，B為整數(shù)，B>0。
3.如權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于，所述第一臺光伏逆變器的輸入端負(fù)極接調(diào)壓裝置的輸出端正極，調(diào)壓電源的輸出端負(fù)極接大地；或者所述第一臺光伏逆變器的輸入端負(fù)極通過熔絲接調(diào)壓裝置輸出端正極，調(diào)壓裝置的輸出端的負(fù)極接大地；或者所述第一臺光伏逆變器的輸入端負(fù)極通過二極管接調(diào)壓裝置的輸出端的正極，二極管的陰極接所述第一臺光伏逆變器的輸入端的負(fù)極，二極管的陽極接調(diào)壓裝置的輸出端正極，調(diào)壓裝置的負(fù)極接大地；或者所述第一臺光伏逆變器的輸入端的負(fù)極通過開關(guān)接調(diào)壓裝置的輸出端的正極，開關(guān)的輸入端接所述第一臺光伏逆變器的輸入端的負(fù)極，開關(guān)的輸出端接調(diào)壓裝置的輸出端正極，調(diào)壓裝置的負(fù)極接大地。
4.如權(quán)利要求1所述的調(diào)壓裝置，其特征在于，所述電路包括: 調(diào)壓裝置的輸入端接電網(wǎng)，所述調(diào)壓裝置的AC/DC高頻隔離電源的輸入端接電網(wǎng)，所述調(diào)壓裝置的輸出端為高壓直流，所述調(diào)壓裝置的輸出端的正極接所述第一臺光伏逆變器的負(fù)極，所述調(diào)壓裝置的輸出端的負(fù)極接大地。
5.如權(quán)利I要求所述的調(diào)壓裝置，其特征在于，所述電路包括: 調(diào)壓裝置的輸入端接電網(wǎng)，所述調(diào)壓裝置的隔離變壓器輸入端接電網(wǎng)，所述調(diào)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(diào)壓裝置的隔離交流電壓轉(zhuǎn)換為高壓直流電壓，所述調(diào)壓裝置的輸出端的正極接所述第一臺光伏逆變器的負(fù)極，所述調(diào)壓裝置的輸出端的負(fù)極接大地。
6.如權(quán)利4或5要求所述裝置，其特征在于，所述調(diào)壓裝置的輸出端的正極接第一臺光伏逆變器的輸入端的負(fù)極，調(diào)壓裝置的輸出端的負(fù)極接大地，或者所述調(diào)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(fù)極，調(diào)壓裝置的輸出端的負(fù)極接大地，或者所述調(diào)壓裝置的輸出端的正極通過二極管接第一臺光伏逆變器的輸入端的負(fù)極，二極管的陰極接第一臺光伏逆變器的輸入端的負(fù)極，二極管的陽極接調(diào)壓器的輸出端的正極，調(diào)壓裝置的輸出端的負(fù)極接大地，或者所述調(diào)壓裝置的輸出端的正極接開關(guān)的輸入端，開關(guān)的輸出端接第一臺光伏逆變器的輸入端的負(fù)極，調(diào)壓裝置的輸出端的負(fù)極接大地。
【文檔編號】H02J3/38GK104201713SQ201410413916
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月21日
【發(fā)明者】郭磊, 劉占寬, 許雁龍 申請人:山億新能源股份有限公司