一种抗多机并联光伏发电系统潜在电势诱导衰减电路及调压装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种抗多机并联光伏发电系统潜在电势诱导衰减电路及其调压装置。该电路包括N台光伏逆变器并联，N台光伏逆变器的输出端接同一个隔离变压器的输入端，隔离变压器输出端接电网，N台光伏逆变器中每台光伏逆变器的输入端接有至少一块电池板，其中第一台逆变器的输入端接电池板的数量比除了第一台逆变器的其他台逆变器的输入端接有电池板的数量至少多一块电池板。N台逆变器仅有第一台逆变器的输入端负极接调压装置的输出端的正极，调压装置的输入端接电网，调压装置的输出端的负极接大地。通过上述技术，可以避免光伏逆变器的输入端的负极对大地产生负压。从而避免了光伏发电系统中电池板的潜在电势衰减。
【专利说明】—种抗多机并联光伏发电系统潜在电势诱导衰减电路及调压装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及光伏发电【技术领域】，特别涉及到一种多机并联下的潜在电势诱导衰减电路及调压装置。
【背景技术】
[0002]目前光伏发电技术中，光伏组件的潜在电势衰减(英文名为potential inducedDegradat1n, PID)是较新的光伏组件衰减效应，随着光伏发电系统电压越来越高，光伏组件内部电池片对大地的低压也越来越高，由于光伏组件的铝质边框接地，所以光伏组件对地的金属边框就形成的负压也越来越高，在高负压下，光伏组件的封装材料和光伏组件的上表面以及下表面材料中的离子出现迁移，不仅形成了光伏组件自己的损坏，还形成了光伏组件的发电效率衰减，从而影响了光伏发电系统的输出能力的衰减。
[0003]从目前的技术表明，为了防止光伏组件的潜在电势诱导衰减，将多台光伏逆变器输出端接同一隔离变压器的输入端，隔离变压器的输出端接电网，将每台光伏逆变器的输入端的负极接大地，光伏逆变器正常工作的内部直流母线中点与隔离变压器的中点等电位，即各个光伏逆变器的内部中点等电位，由于每个逆变器的输入的正极电压不一致，而每个逆变器的直流母线的中点等待电位，当光伏逆变器的输入正极电压变化时，则光伏逆变器的输入端负极对大地也会较大变化，即出现较大漏电流，从而导致光伏逆变器无法稳定工作。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种抗多机并联光伏发电系统潜在电势诱导衰减电路及调压装置，以解决现有多机并联光伏发电系统中潜在电势诱导衰减同时也解决了对地漏电流失控的技术问题。
[0005]第一方面，本发明申请实施提供了一种抗多机并联光伏发电系统潜在电势诱导衰减电路，所述电路包括:
N台光伏逆变器并联，所述N台光伏逆变器的输出端接到同一隔离变压器的输入端，所述N台光伏逆变器中的每一台光伏逆变器的输入端接有至少一块电池板,所述电池板的输出电压相同，所述N台光伏逆变器中仅有第一台光伏逆变器的输入端负极接调压装置的输出端的正极，调压装置的输出端的负极接大地。其中N>=2。所述第一台光伏逆变器的输入端接电池板的数量，大于N台光伏逆变器中其他每一台光伏逆变器的输入端接电池板的数量。
[0006]结合第一方面，在第一种可能的实现的方式中，所述N台光伏逆变器除了第一台光伏逆变器以外的其他光伏逆变器的输入端接电池板的数量为A，所述第一台光伏逆变器的输入端接电池板的数量至少为A+B。A为整数，且A>0。B为整数，B>0。
[0007]结合第一方面，在第二种可能的实现的方式中，所述第一台光伏逆变器的负极接调压装置的输出端的正极，调压装置的输出端的负极接大地；或者所述第一台光伏逆变器的输入端的负极通过熔丝接调压装置的输出端的正极，调压装置的输出端的负极接大地。或者所述第一台光伏逆变器的输入端的负极通过开关接调压装置的输出端的正极，调压装置的输出端的负极接大地。或者所述第一台光伏逆变器的输入端的负极通过二极管接调压装置的输出端的正极，第一台光伏逆变器的输入端的负极接二极管的阴极，二极管的阳极接调压装置的输出端的正极，调压装置的输出端的负极接大地。
[0008]第二方面，本申请还提供了一种调压装置，所述电路包括:
调压装置的输入端接电网，所述调压装置的AC/DC高频隔离电源的输入端接电网，所述调压装置的输出端为高压直流，所述调压装置的输出端的正极接所述第一台光伏逆变器的负极，所述调压装置的输出端的负极接大地。
[0009]结合第二方面，在第一种可能的实现方式中，所述调压装置的输出端的正通过开关接所述第一台光伏逆变器的负极，所述调压装置的输出端的负极接大地，或者所述调压装置的是输出端的正极通过二极管接所述第一台光伏逆变器的负极，二极管的阴极接所述第一台光伏逆变器的输入端的负极，二极管的阳极接调压装置的输出端的正极，所述调压装置的输出端的负极接大地，或者所述调压装置的输出端的正极通过熔丝接所述第一台光伏逆变器的输入端的负极，所述调压装置的输出端的负极接大地。
[0010]第三方面，本申请还提供了一种调压装置，该电路包括:
调压装置的输入端接电网，所述调压装置的隔离变压器输入端接电网，所述调压装置的隔离变压器的输出为隔离的交流电压，AC/DC变换装置将所述调压装置的隔离交流电压转换为高压直流电压，所述调压装置的输出端的正极接所述第一台光伏逆变器的负极，所述调压装置的输出端的负极接大地。
[0011]结合第三方面，在第一种可能的实现方式中，所述调压装置的输出端的正通过开关接所述第一台光伏逆变器的负极，所述调压装置的输出端的负极接大地，或者所述调压装置的是输出端的正极通过二极管接所述第一台光伏逆变器的负极，二极管的阴极接所述第一台光伏逆变器的输入端的负极，二极管的阳极接调压装置的输出端的正极，所述调压装置的输出端的负极接大地，或者所述调压装置的输出端的正极通过熔丝接所述第一台光伏逆变器的输入端的负极，所述调压装置的输出端的负极接大地。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]下面根据实施例和附图对本发明作进一步详细说明。
[0013]图1为本发明申请实施例一提供一种抗多机并联光伏发电系统电路潜在电势诱导裳减电路意图。
[0014]图2为本发明申请实施例一提供的调压装置的四种接地方式示意图。
[0015]图3为本发明申请实施例一提供的两台光伏逆变器并联连接示意图。
[0016]图4为本发明申请实施例二提供的调压装置示意图。
【具体实施方式】
[0017]为了使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图做详细说明如下。
[0018]本发明所述的一种抗多机并联光伏发电系统潜在电势诱导衰减电路及调压装置中，N台光伏逆变器并联，输出交流电流并接到同一个隔离变压器，由隔离变压器将交流电流输送给电网。通过将第一台光伏逆变器输入端的负极接调压装置的输出端的正极，调压装置的输出端的负极接地，并给第一台光伏逆变器的输入接电池板的数量大于N台中除去第一台光伏逆变器的输入端接电池板的数量的其他台光伏逆变器的输入端接电池板的数量，这样使得第一台光伏逆变器的输入端的正极电压比其他所有台的光伏逆变器的输入端的正极电压都要大，从而避免了光伏逆变器的输入端的负极对大地产生负压。同时也解决了光伏逆变器电路中纯在的对地漏电流的问题，调高了光伏发电系统的发电量。
[0019]下面结合附图对本发明的主要实现原理、具体实施方法以及其达到的效果进行详细阐述。
[0020]实施例一
请参考图1，本申请实施例提供一种多机并联电路，该电路包括:
N台光伏逆变器并联，所述N台光伏逆变器的输出端连接同一台隔离变压器的输入端，隔离变压器的输出端接电网。所述N台光伏逆变器的每台光伏逆变器的输入端接有至少一块电池板，所述至少一块电池板给光伏逆变器输入提供电压，所述至少一块电池板的输出电压相同。所述N台光伏逆变器中仅有第一台光伏逆变器的输入端的负极接调压装置的输出端的正极，所述调压器的输入端接电网，所述调压器的输出为隔离高压直流电压，所述调压装置的输出端接大地。其中N为整数，且N>1.所述第一台光伏逆变器的输入端接电池板的数量大于N台光伏逆变器中除了第一台光伏逆变器的其他光伏逆变器的输入端接电池板的数量。
[0021]由于每台光伏逆变器输入端接的电池板中的每块电池板的输出电压相同，由于第一台光伏逆变器的输入端接电池板的数量大于其他光伏逆变器的输入接电池板的数量，所以第一台光伏逆变器的母线Vbusl比其他光伏逆变器机第二台光伏逆变器的输入的母线电压Vbus2大，即Vbusl>Vbus2.而N个光伏逆变器并联各个光伏逆变器的中线NI并联电位相等，而NI线的电位为二分之一的母线电压加上光伏逆变器的输入端的负极对地电压。那么第一台光伏逆变器的中线电压Vnl=l/2Vbusl+PVl-，其中PVl-为第一台光伏逆变器的输入端负极绝对地电压，第二台光伏逆变器的中线电压为Vn2=l/2Vbus2+PV2-,其中PV2-为第二台光伏逆变器的输入端负极对地电压。Vnl=Vn2，则有l/2Vbusl+PVl-=l/2Vbus2+PV2-.由于第一台光伏逆变器的输入端负极接调压装置的输出高压直流电源Udc，且Udc>0.则，PVl-=Udc。且Vbusl>Vbus2，所以，PV2_>0.可见N台光伏逆变器的输入端对地接高压直流电压，其余所有光伏逆变器的输入端的负极对地的电位均大于零。而从避免了光伏发电系统中电池板对地高负压,从而具有抗潜在电池衰减(PID)功能，同时也避免了光伏逆变器对地的漏电流。
[0022]在具体实施过程中，为了便于描述一下将N台光伏逆变器中除了第一台光伏逆变器之外的其余光伏逆变器称之为第二台光伏逆变器，第二台光伏逆变器的数量为N-1.第二台光伏逆变器输入端接电池板的数量为A，A为整数，且A>1.则第一台光伏逆变器输入端接电池板的数量为A+B.B为整数，且B>=1.从而保证第一台光伏逆变器输入端接电池板数量大于第二光伏逆变器输入端接电池板数量。
[0023]请参考图2，第一台光伏逆变器的负极接调压装置输出端的正极，调压装置的负极接大地。也可以将第一台光伏逆变器的输入端负极通过熔丝接到调压装置的输出端的正极，调压装置的输出端接大地。也可以将第一台光伏逆变器的输入端负极通过开关接调压装置的正极，调压装置的负极接大地。也可以将第一台光伏逆变器的输入端负极通过二极管接调压装置的输出端正极，二极管的阴极接第一台光伏逆变器的输入端的负极，二极管的阳极接调压装置的输出端的正极，调压装置的输出端的负极接大地。
[0024]下面以N=2为例，对本发明电路进行详细的说明。请参考图3，第二台光伏逆变器的输入端接A块电池板，第一台光伏逆变器的输入端接A+1块电池板。第一台光伏逆变器的输入端的负极接调压装置的输出端正极，调压装置的输出端负极接大地，调压器的输出电压为Udc，Udc>0。第一台光伏逆变器的输出端于第二台光伏逆变器的输出端并联并接隔离变压器的输入端，隔离变压器的输出端接电网。第一台光伏逆变器的内部中点对地电位为Vnl=l/2Vbusl+PVl-，PVl-为第一台光伏逆变器的输入端的负极对地电压，PVl-=Udc0第二台光伏逆变器的内部中点对地电位为Vn2=l/2Vbus2+PV2_.PV2-为第二台光伏逆变器的输入端的负极对地的电压。由于第一台光伏逆变器和第二台光伏逆变器连接到同一隔离变压器上，因此 Vnl=Vn2=Vn，所以，PV2-=l/2Vbusl-l/2Vus2+Udc,由于 Vbusl>Vbus2，Udc>0,贝U，PV2->0.可见，2台光伏逆变器中第一台光伏逆变器的输入端负极对地接正压电压，则，第二台光伏逆变器哦负极电位大于零，从而避免了光伏发电系统中电池板对地形成负压，具有抗潜在电势衰减能力，同时避免了光伏逆变器对地漏电流。
[0025]根据上述的详细说明，本领域的技术人员根据上述实施例的原理，清楚获知N为任一值时多机并联的电路，在此不作一一叙述。
[0026]下面结合附图对本发明的调压装置主要实现原理、具体实施方法以及其达到的效果进行详细阐述。
[0027]实施例二
调压装置的输入端接电网，电网是AC/DC高频隔离电源的输入端，隔离高频开关电源的输出端为高压直流电压，调压装置的正极接第一台光伏逆变器的负极，调压装置的输出端的
接大地。或者调压装置的输入端接电网，电网是隔离变压器的输入端，隔离变压器的输出端接AC/DC变换装置，使得电压变换电路输出为高压直流。调压装置的输出端的正极接第一台光伏逆变器的负极，调压装置的输出端的负极接大地。
【权利要求】
1.一种抗多机并联光伏发电系统潜在电势诱导衰减电路，其特征在于，所述电路包括: N台光伏逆变器并联，所述N台光伏逆变器的输出端接同一隔离变压器的输入端，所述N台光伏逆变器中每台光伏逆变器输入端接至少一块电池板；所述至少一块电池板为光伏逆变器提供输入电压，所述至少一块电池板中每块电池板的输出电压相同，所述N台光伏逆变器中仅有第一台光伏逆变器的输入端负极接调压装置的输出端接正极，调压装置的输出端负极接大地；其中N为整数，N>=2 ;所述第一台光伏逆变器的输入端接电池板的数量大于所述N台逆变器中除去第一台光伏逆变器的其他所有台光伏逆变器的输入断接电池板的数量。
2.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述N台逆变器中，除了第一台光伏逆变器以外的光伏逆变器输入端接电池板的数量为A，所述第一台光伏逆变器的输入端接电池板的数量为A+B，其中A为整数，A>0，B为整数，B>0。
3.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述第一台光伏逆变器的输入端负极接调压装置的输出端正极，调压电源的输出端负极接大地；或者所述第一台光伏逆变器的输入端负极通过熔丝接调压装置输出端正极，调压装置的输出端的负极接大地；或者所述第一台光伏逆变器的输入端负极通过二极管接调压装置的输出端的正极，二极管的阴极接所述第一台光伏逆变器的输入端的负极，二极管的阳极接调压装置的输出端正极，调压装置的负极接大地；或者所述第一台光伏逆变器的输入端的负极通过开关接调压装置的输出端的正极，开关的输入端接所述第一台光伏逆变器的输入端的负极，开关的输出端接调压装置的输出端正极，调压装置的负极接大地。
4.如权利要求1所述的调压装置，其特征在于，所述电路包括: 调压装置的输入端接电网，所述调压装置的AC/DC高频隔离电源的输入端接电网，所述调压装置的输出端为高压直流，所述调压装置的输出端的正极接所述第一台光伏逆变器的负极，所述调压装置的输出端的负极接大地。
5.如权利I要求所述的调压装置，其特征在于，所述电路包括: 调压装置的输入端接电网，所述调压装置的隔离变压器输入端接电网，所述调压装置的隔离变压器的输出为隔离的交流电压，AC/DC变换装置将所述调压装置的隔离交流电压转换为高压直流电压，所述调压装置的输出端的正极接所述第一台光伏逆变器的负极，所述调压装置的输出端的负极接大地。
6.如权利4或5要求所述装置，其特征在于，所述调压装置的输出端的正极接第一台光伏逆变器的输入端的负极，调压装置的输出端的负极接大地，或者所述调压装置的输出端的正极通过熔丝接第一台光伏逆变器的输入端的负极，调压装置的输出端的负极接大地，或者所述调压装置的输出端的正极通过二极管接第一台光伏逆变器的输入端的负极，二极管的阴极接第一台光伏逆变器的输入端的负极，二极管的阳极接调压器的输出端的正极，调压装置的输出端的负极接大地，或者所述调压装置的输出端的正极接开关的输入端，开关的输出端接第一台光伏逆变器的输入端的负极，调压装置的输出端的负极接大地。
【文档编号】H02J3/38GK104201713SQ201410413916
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年8月21日 优先权日:2014年8月21日
【发明者】郭磊, 刘占宽, 许雁龙 申请人:山亿新能源股份有限公司