本發(fā)明涉及屬于太陽能發(fā)電提升領(lǐng)域，特別涉及一種太陽能電池自供電的抗pid裝置及其控制方法。

背景技術(shù)：

太陽能發(fā)電得到越來越廣泛的應(yīng)用，太陽能電站的常見結(jié)構(gòu)是集中式逆變結(jié)構(gòu)和組件串式逆變結(jié)構(gòu)(參見附圖1、附圖2和附圖3)。集中式逆變結(jié)構(gòu)中包括太陽能組件、直流匯流箱、集中式逆變器、變壓器等設(shè)備，幾十串或上百串太陽能組件串并連到一個集中式逆變器中，一個集中式逆變器只有一個最大功率點跟蹤(mppt)裝置。集中式逆變結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是初期投資低，但在電站實際運行過程中會出現(xiàn)旁路二極管損壞、pid效應(yīng)、陰影、傾角不一致、灰塵和其他問題引起的組件串電壓不匹配現(xiàn)象。當(dāng)電壓不一致的組件串并聯(lián)到一起時，電池串間會相互影響，每一個組件串都不在最大功率點工作，嚴重影響了太陽能電站的發(fā)電效率。組件串式逆變結(jié)構(gòu)中包括太陽能組件、組件串式逆變器、交流匯流箱、變壓器，每一個組件串式逆變器包括1-2個mppt裝置，每個mppt裝置并聯(lián)1串至4串。組件串式逆變器結(jié)構(gòu)能有效解決組件串電壓不一致的現(xiàn)象，但組件串式逆變器結(jié)構(gòu)初期投資高，而且多個組件串式逆變器的交流端并聯(lián)在一起時，會出現(xiàn)相互影響的情況，影響到電能質(zhì)量。每一個匯流箱包括1-4個mppt跟蹤裝置，每個mppt可并聯(lián)1-4個太陽能組件串，既能有效解決電壓不一致現(xiàn)象，又能很好的避免了多個逆變器并聯(lián)后，交流端相互影響的現(xiàn)象，而且這種結(jié)構(gòu)的初期投資較組件串式逆變器低，性價比較高。但上述3種電站結(jié)構(gòu)都不能預(yù)防太陽能電站的另一個重要的缺陷，這種缺陷就是pid現(xiàn)象，pid現(xiàn)象發(fā)生是太陽能電池發(fā)電過程中出現(xiàn)的太陽能組件功率衰減的現(xiàn)象，衰減嚴重時會超過30％以上。

太陽能電站的pid(勢能誘導(dǎo)衰減)現(xiàn)象是太陽能電池組件在戶外應(yīng)用過程中，由于太陽能電池對地有一定的電勢，出現(xiàn)外界的正離子或負離子吸附到電池片表面，影響到電池片表面的p/n結(jié)分布，引起功率衰減的現(xiàn)象。太陽能電池的pid現(xiàn)象可通過向組件和大地間施加正向電壓或負向電壓(以下以正向電壓為例)進行預(yù)防和恢復(fù)。一般的方法是將正向電壓裝置安裝在逆變器位置，通過獲取電網(wǎng)的交流電來實現(xiàn)供電。但這種抗pid裝置直接將電壓施加到了逆變器上，通過直流線纜傳輸?shù)浇M件串中，有可能會對逆變器造成損壞。如果將抗pid裝置安裝到離組件串較近的匯流箱處，又會由于沒有供電交流供電電源而使抗pid裝置不能工作。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)會對逆變器造成損壞。如果將抗pid裝置安裝到離組件串較近的匯流箱處，又會由于沒有供電交流供電電源而使抗pid裝置不能工作的問題，提供了一種太陽能電池自供電的抗pid裝置及其控制方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種太陽能電池自供電的抗pid裝置，配設(shè)在太陽能電站的匯流箱中，與太陽能組件串以及逆變器連接，匯流箱里面包括，組件串熔絲、抗pid裝置、直流斷路器和接地點，所述太陽能組件串并聯(lián)后，通過組件串熔絲與直流斷路器連接，并入逆變器，逆變器將直流電轉(zhuǎn)化為交流電，輸入電網(wǎng)，抗pid裝置中包含電壓提取裝置、充電控制器、充電斷路器、儲能裝置、放電斷路器、放電控制器和系統(tǒng)控制裝置；電壓提取裝置與太陽能組件串相連，電壓提取裝置得到太陽能組件串的電壓值，并將電壓值傳輸?shù)较到y(tǒng)控制裝置中；充電控制裝置通過電壓提取裝置與太陽能組件串相連，充電控制裝置控制電壓和電流對儲能裝置充電；充電控制裝置與儲能裝置之間安裝有充電斷路器，當(dāng)系統(tǒng)控制裝置從電壓提取裝置獲取的電壓值大于等于設(shè)定值時，判定太陽能電站即將具備工作條件，系統(tǒng)控制裝置控制充電斷路器閉合，同時斷開放電斷路器，閉合直流斷路器，開始充電工作；儲能裝置通過放電斷路器與放電控制器相連，放電控制器與太陽能組件串以及接地點相連，放電控制器控制電壓和電流且從儲能裝置獲取電力，在太陽能組件串內(nèi)部電路和接地點之間施加正向電壓或負向電壓；當(dāng)系統(tǒng)控制裝置從電壓提取裝置獲取的電壓值低于某一個值時，判定為已經(jīng)沒有太陽，太陽能電站已經(jīng)停止發(fā)電，系統(tǒng)控制裝置控制放電斷路器閉合，同時斷開充電斷路器，斷開匯流箱斷路器，開始放電工作，對太陽能組件串和接地點之間施加電壓，進行pid預(yù)防。本發(fā)明的太陽能電池自供電抗pid系統(tǒng)安裝在匯流箱處，直流斷路器與組件之間。可以在白天的時候獲取太陽能電池的直流電，將其儲存起來，晚上的時候，自動控制將匯流箱中的直流斷路器斷開，使組件串與逆變器斷開，然后抗pid系統(tǒng)向組件串和大地之間施加電壓。這樣避免了逆變器受到電壓的影響，同時也解決了沒有交流電源供電，抗pid裝置不能工作的問題。

作為優(yōu)選，還包括起到抗雷擊作用保護匯流箱中的各個器件的防雷裝置，防雷裝置分別與匯流箱中的正極(+)、負極(-)以及接地點相連。

一種太陽能電池自供電的抗pid裝置控制方法，適用于如上所述的太陽能電池自供電的抗pid裝置，當(dāng)系統(tǒng)控制裝置從電壓提取裝置獲取的電壓值大于等于設(shè)定值時，判定太陽能電站即將具備工作條件，系統(tǒng)控制裝置控制充電斷路器閉合，同時斷開放電斷路器，閉合直流斷路器，開始充電工作；

當(dāng)系統(tǒng)控制裝置從電壓提取裝置獲取的電壓值低于某一個值時，判定為已經(jīng)沒有太陽，太陽能電站已經(jīng)停止發(fā)電，系統(tǒng)控制裝置控制放電斷路器閉合，同時斷開充電斷路器，斷開匯流箱斷路器，開始放電工作，對太陽能組件串和接地點之間施加電壓，進行pid預(yù)防。

本發(fā)明的實質(zhì)性效果是：本發(fā)明的太陽能電池自供電抗pid系統(tǒng)安裝在匯流箱處，直流斷路器與組件之間。可以在白天的時候獲取太陽能電池的直流電，將其儲存起來，晚上的時候，自動控制將匯流箱中的直流斷路器斷開，使組件串與逆變器斷開，然后抗pid系統(tǒng)向組件串和大地之間施加電壓。這樣避免了逆變器受到電壓的影響，同時也解決了沒有交流電源供電，抗pid裝置不能工作的問題。

附圖說明

圖1為一種常規(guī)技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為一種常規(guī)技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為一種常規(guī)技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中1是太陽能組件串，2是組件串熔絲，3是抗pid裝置，3-1是電壓提取裝置、3-2是充電控制器、3-3是充電斷路器、3-4是儲能裝置，3-5是放電斷路器，3-6是放電控制器，3-7是系統(tǒng)控制裝置，4是防雷裝置，5是直流斷路器，6是接地點，7是匯流箱，8是逆變器。

具體實施方式

下面通過具體實施例，并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步的具體說明。

實施例：

一種太陽能電池自供電的抗pid裝置(參見附圖4)，配設(shè)在太陽能電站的匯流箱7中，與太陽能組件串1以及逆變器8連接，

匯流箱里面包括，組件串熔絲2、抗pid裝置3、直流斷路器5和接地點6，所述太陽能組件串并聯(lián)后，通過組件串熔絲與直流斷路器連接，并入逆變器，逆變器將直流電轉(zhuǎn)化為交流電，輸入電網(wǎng)，抗pid裝置中包含電壓提取裝置3-1、充電控制器3-2、充電斷路器3-3、儲能裝置3-4、放電斷路器3-5、放電控制器3-6和系統(tǒng)控制裝置3-7；電壓提取裝置與太陽能組件串相連，電壓提取裝置得到太陽能組件串的電壓值，并將電壓值傳輸?shù)较到y(tǒng)控制裝置中；充電控制裝置通過電壓提取裝置與太陽能組件串相連，充電控制裝置控制電壓和電流對儲能裝置充電；充電控制裝置與儲能裝置之間安裝有充電斷路器，當(dāng)系統(tǒng)控制裝置從電壓提取裝置獲取的電壓值大于等于設(shè)定值時，判定太陽能電站即將具備工作條件，系統(tǒng)控制裝置控制充電斷路器閉合，同時斷開放電斷路器，閉合直流斷路器，開始充電工作；儲能裝置通過放電斷路器與放電控制器相連，放電控制器與太陽能組件串以及接地點相連，放電控制器控制電壓和電流且從儲能裝置獲取電力，在太陽能組件串內(nèi)部電路和接地點之間施加正向電壓或負向電壓；當(dāng)系統(tǒng)控制裝置從電壓提取裝置獲取的電壓值低于某一個值時，判定為已經(jīng)沒有太陽，太陽能電站已經(jīng)停止發(fā)電，系統(tǒng)控制裝置控制放電斷路器閉合，同時斷開充電斷路器，斷開匯流箱斷路器，開始放電工作，對太陽能組件串和接地點之間施加電壓，進行pid預(yù)防。還包括起到抗雷擊作用保護匯流箱中的各個器件的防雷裝置4，防雷裝置分別與匯流箱中的正極(+)、負極(-)以及接地點相連。

一種太陽能電池自供電的抗pid裝置控制方法，適用于如上所述的太陽能電池自供電的抗pid裝置，當(dāng)系統(tǒng)控制裝置從電壓提取裝置獲取的電壓值大于等于設(shè)定值時，判定太陽能電站即將具備工作條件，系統(tǒng)控制裝置控制充電斷路器閉合，同時斷開放電斷路器，閉合直流斷路器，開始充電工作；

當(dāng)系統(tǒng)控制裝置從電壓提取裝置獲取的電壓值低于某一個值時，判定為已經(jīng)沒有太陽，太陽能電站已經(jīng)停止發(fā)電，系統(tǒng)控制裝置控制放電斷路器閉合，同時斷開充電斷路器，斷開匯流箱斷路器，開始放電工作，對太陽能組件串和接地點之間施加電壓，進行pid預(yù)防。

本實施例的太陽能電池自供電抗pid系統(tǒng)安裝在匯流箱處，直流斷路器與組件之間?？梢栽诎滋斓臅r候獲取太陽能電池的直流電，將其儲存起來，晚上的時候，自動控制將匯流箱中的直流斷路器斷開，使組件串與逆變器斷開，然后抗pid系統(tǒng)向組件串和大地之間施加電壓。這樣避免了逆變器受到電壓的影響，同時也解決了沒有交流電源供電，抗pid裝置不能工作的問題。

以上所述的實施例只是本發(fā)明的一種較佳的方案，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，在不超出權(quán)利要求所記載的技術(shù)方案的前提下還有其它的變體及改型。