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

背景技術(shù)：

太陽(yáng)能發(fā)電得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，太陽(yáng)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(yáng)能組件串、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(yáng)能組件串并連到一個(gè)集中式逆變器中，一個(gè)集中式逆變器只有一個(gè)最大功率點(diǎn)跟蹤(mppt)裝置。集中式逆變結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是初期投資低，但在電站實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中會(huì)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(wèn)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(shí)，電池串間會(huì)相互影響，每一個(gè)組件串都不在最大功率點(diǎn)工作，嚴(yán)重影響了太陽(yáng)能電站的發(fā)電效率。組件串式逆變結(jié)構(gòu)中包括太陽(yáng)能組件串、組件串式逆變器、交流匯流箱、變壓器，每一個(gè)組件串式逆變器包括1-2個(gè)mppt裝置，每個(gè)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(gè)組件串式逆變器的交流端并聯(lián)在一起時(shí)，會(huì)出現(xiàn)相互影響的情況，影響到電能質(zhì)量。每一個(gè)智能匯流箱包括1-4個(gè)mppt跟蹤裝置，每個(gè)mppt可并聯(lián)1-4個(gè)太陽(yáng)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(gè)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(jià)比較高。但上述3種電站結(jié)構(gòu)都不能預(yù)防太陽(yáng)能電站的另一個(gè)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(yáng)能電池發(fā)電過(guò)程中出現(xiàn)的太陽(yáng)能組件串功率衰減的現(xiàn)象，衰減嚴(yán)重時(shí)會(huì)超過(guò)30％以上。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)3種電站結(jié)構(gòu)都不能預(yù)防太陽(yáng)能電站的另一個(gè)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(yáng)能電池發(fā)電過(guò)程中出現(xiàn)的太陽(yáng)能組件串功率衰減的現(xiàn)象，衰減嚴(yán)重時(shí)會(huì)超過(guò)30％以上的問(wèn)題，提供了簡(jiǎn)易的太陽(yáng)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(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：一種簡(jiǎn)易的太陽(yáng)能電池自供電的抗pid裝置，配設(shè)在智能匯流箱中，智能匯流箱包括若干組件串熔絲、抗pid裝置、防雷裝置、直流斷路器裝置、接地點(diǎn)和通訊裝置，太陽(yáng)能組件串均通過(guò)組件串熔絲與直流斷路器裝置的輸入端以及通訊裝置連接，通訊裝置還與抗pid裝置的通訊端連接，抗pid裝置與直流斷路器裝置的輸入端連接，防雷裝置也與直流斷路器裝置的輸入端連接，直流斷路器裝置的輸出端與逆變器的輸入端連接，抗pid裝置的接地端以及防雷裝置的接地端均與接地點(diǎn)連接；抗pid裝置包括控制裝置、充電斷路器、放電斷路器和電容器，控制裝置一端與太陽(yáng)能組件串相連，另一端通過(guò)充電斷路器與電容器相連，電容器通過(guò)放電斷路器與太陽(yáng)能組件串以及接地點(diǎn)相連。

本發(fā)明的簡(jiǎn)易太陽(yáng)能電池自供電抗pid系統(tǒng)安裝在匯流箱處，采用主要器件是一個(gè)電容。白天的時(shí)候，電容獲取太陽(yáng)能電力的直流電，晚上的時(shí)候，自動(dòng)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，然后電容對(duì)組件串和大地之間自然放電。這樣避免了逆變器受到電壓的影響，同時(shí)也解決了沒有交流電源供電，同時(shí)，電容充放電不需要任何控制，幾乎不耗電，節(jié)約能源。

作為優(yōu)選，太陽(yáng)能組件串通過(guò)防止電路中電流過(guò)大，線纜起火的組件串熔絲進(jìn)入mppt裝置，所述mppt裝置跟蹤太陽(yáng)能組件串的最大功率點(diǎn)，使太陽(yáng)能組件串以最大的發(fā)電能力發(fā)電，mppt裝置并聯(lián)后，通過(guò)直流斷路器進(jìn)入逆變器，逆變器將直流電轉(zhuǎn)化為交流電，輸入電網(wǎng)。太陽(yáng)能站包括太陽(yáng)能組件串、逆變器和變壓器，所述太陽(yáng)能組件串與具有抗pid功能的智能匯流箱連接，具有抗pid功能的智能匯流箱的輸出端與逆變器的輸入端連接，逆變器的輸出端與變壓器的輸入端連接，變壓器輸出至電網(wǎng)，安裝組件串mppt智能控制器后，發(fā)電量提升與組件串電壓的失配情況有關(guān)。如果失配情況以組件串間電壓值的標(biāo)準(zhǔn)方差來(lái)恒量，組件串間方差超過(guò)1000時(shí)，發(fā)電量可以提升20％以上。

作為優(yōu)選，每個(gè)mppt裝置連接1-10串電池串，安裝在太陽(yáng)能電池串和逆變器之間。

作為優(yōu)選，抗pid裝置分別與具有抗pid功能的智能匯流箱中的正極(+)、負(fù)極(-)和接地點(diǎn)相連，白天，太陽(yáng)能電站正常發(fā)電時(shí)，抗pid裝置從具有抗pid功能的智能匯流箱的正極(+)和負(fù)極(-)取直流電力，存儲(chǔ)起來(lái)，抗pid裝置獲取正極(+)和負(fù)極(-)之間的電壓值，當(dāng)電壓值低于設(shè)定的值時(shí)，抗pid裝置認(rèn)為沒有太陽(yáng)，逆變器已經(jīng)停止，抗pid裝置自動(dòng)向具有抗pid功能的智能匯流箱的負(fù)極(-)和接地點(diǎn)施加一個(gè)正向電壓；白天情況下，電池串的負(fù)極端對(duì)地是負(fù)電壓，引起pid效應(yīng)，夜晚，抗pid裝置將太陽(yáng)能組件串對(duì)地電壓整體抬高，起到預(yù)防pid效應(yīng)的作用。

作為優(yōu)選，防雷裝置分別與具有抗pid功能的智能匯流箱的正極(+)、負(fù)極(-)和接地點(diǎn)相連，起到抗雷擊作用，保護(hù)智能匯流箱中的各個(gè)器件。

作為優(yōu)選，通訊裝置提取mppt裝置和抗pid裝置的數(shù)據(jù)，通過(guò)有線或無(wú)線的方式傳輸?shù)竭h(yuǎn)端的監(jiān)控界面。

一種簡(jiǎn)易的太陽(yáng)能電池自供電的抗pid裝置控制方法，適用于上所述的簡(jiǎn)易的太陽(yáng)能電池自供電的抗pid裝置，

控制裝置得到太陽(yáng)能組件串的電壓值，太陽(yáng)能組件串電壓值高于等于設(shè)定值時(shí)，判定太陽(yáng)能電站即將具備工作條件，控制裝置控制充電斷路器閉合，放電斷路器斷開，智能匯流箱斷路器閉合，太陽(yáng)能電站工作電路接通，電容器開始充電；

控制裝置得到太陽(yáng)能組件串的電壓值，太陽(yáng)能組件串電壓值低于設(shè)定值時(shí)，判定太陽(yáng)能電站不再工作，控制裝置控制充電控制器斷開，放電斷路器閉合，智能匯流箱斷路器斷開，電容器向太陽(yáng)能組件串負(fù)極和接地點(diǎn)之間放電，起到抗pid作用。

本發(fā)明的實(shí)質(zhì)性效果是：本發(fā)明的簡(jiǎn)易太陽(yáng)能電池自供電抗pid系統(tǒng)安裝在匯流箱處，采用主要器件是一個(gè)電容。白天的時(shí)候，電容獲取太陽(yáng)能電力的直流電，晚上的時(shí)候，自動(dòng)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，然后電容對(duì)組件串和大地之間自然放電。這樣避免了逆變器受到電壓的影響，同時(shí)也解決了沒有交流電源供電，同時(shí)，電容充放電不需要任何控制，幾乎不耗電，節(jié)約能源。

附圖說(shuō)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、太陽(yáng)能組件串，2、組件串熔絲，3、抗pid裝置，31、控制裝置、32、充電斷路器、33、電容器，34、放電斷路器，4、防雷裝置，5、直流斷路器，6、接地點(diǎn)，7、智能匯流箱，8是逆變器。

具體實(shí)施方式

下面通過(guò)具體實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的具體說(shuō)明。

實(shí)施例：

一種簡(jiǎn)易的太陽(yáng)能電池自供電的抗pid裝置，配設(shè)在智能匯流箱7中，智能匯流箱包括若干組件串熔絲、抗pid裝置3、防雷裝置4、直流斷路器裝置5、接地點(diǎn)6和通訊裝置8，太陽(yáng)能組件串1均通過(guò)組件串熔絲2與直流斷路器裝置的輸入端以及通訊裝置連接，通訊裝置還與抗pid裝置的通訊端連接，抗pid裝置與直流斷路器裝置的輸入端連接，防雷裝置也與直流斷路器裝置的輸入端連接，直流斷路器裝置的輸出端與逆變器的輸入端連接，抗pid裝置的接地端以及防雷裝置的接地端均與接地點(diǎn)連接；抗pid裝置包括控制裝置31、充電斷路器32、放電斷路器34和電容器33，控制裝置一端與太陽(yáng)能組件串相連，另一端通過(guò)充電斷路器與電容器相連，電容器通過(guò)放電斷路器與太陽(yáng)能組件串以及接地點(diǎn)相連。太陽(yáng)能組件串通過(guò)防止電路中電流過(guò)大、線纜起火的組件串熔絲進(jìn)入mppt裝置，所述mppt裝置跟蹤太陽(yáng)能組件串的最大功率點(diǎn)，使太陽(yáng)能組件串以最大的發(fā)電能力發(fā)電，mppt裝置并聯(lián)后，通過(guò)直流斷路器進(jìn)入逆變器，逆變器將直流電轉(zhuǎn)化為交流電，輸入電網(wǎng)。每個(gè)mppt裝置連接1-10串電池串，安裝在太陽(yáng)能電池串和逆變器之間?？筽id裝置分別與具有抗pid功能的智能匯流箱中的正極(+)、負(fù)極(-)和接地點(diǎn)相連，白天，太陽(yáng)能電站正常發(fā)電時(shí)，抗pid裝置從具有抗pid功能的智能匯流箱的正極(+)和負(fù)極(-)取直流電力，存儲(chǔ)起來(lái)，抗pid裝置獲取正極(+)和負(fù)極(-)之間的電壓值，當(dāng)電壓值低于設(shè)定的值時(shí)，抗pid裝置認(rèn)為沒有太陽(yáng)，逆變器已經(jīng)停止，抗pid裝置自動(dòng)向具有抗pid功能的智能匯流箱的負(fù)極(-)和接地點(diǎn)施加一個(gè)正向電壓；白天情況下，電池串的負(fù)極端對(duì)地是負(fù)電壓，引起pid效應(yīng)，夜晚，抗pid裝置將太陽(yáng)能組件串對(duì)地電壓整體抬高，起到預(yù)防pid效應(yīng)的作用。防雷裝置分別與具有抗pid功能的智能匯流箱的正極(+)、負(fù)極(-)和接地點(diǎn)相連，起到抗雷擊作用，保護(hù)智能匯流箱中的各個(gè)器件。通訊裝置提取mppt裝置和抗pid裝置的數(shù)據(jù)，通過(guò)有線或無(wú)線的方式傳輸?shù)竭h(yuǎn)端的監(jiān)控界面。

一種簡(jiǎn)易的太陽(yáng)能電池自供電的抗pid裝置控制方法，適用于如上所述的簡(jiǎn)易的太陽(yáng)能電池自供電的抗pid裝置，

控制裝置得到太陽(yáng)能組件串的電壓值，太陽(yáng)能組件串電壓值高于等于設(shè)定值時(shí)，判定太陽(yáng)能電站即將具備工作條件，控制裝置控制充電斷路器閉合，放電斷路器斷開，智能匯流箱斷路器閉合，太陽(yáng)能電站工作電路接通，電容器開始充電；

控制裝置得到太陽(yáng)能組件串的電壓值，太陽(yáng)能組件串電壓值低于設(shè)定值時(shí)，判定太陽(yáng)能電站不再工作，控制裝置控制充電控制器斷開，放電斷路器閉合，智能匯流箱斷路器斷開，電容器向太陽(yáng)能組件串負(fù)極和接地點(diǎn)之間放電，起到抗pid作用。

本發(fā)明的簡(jiǎn)易太陽(yáng)能電池自供電抗pid系統(tǒng)安裝在匯流箱處，采用主要器件是一個(gè)電容。白天的時(shí)候，電容獲取太陽(yáng)能電力的直流電，晚上的時(shí)候，自動(dòng)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，然后電容對(duì)組件串和大地之間自然放電。這樣避免了逆變器受到電壓的影響，同時(shí)也解決了沒有交流電源供電，同時(shí)，電容充放電不需要任何控制，幾乎不耗電，節(jié)約能源。

以上所述的實(shí)施例只是本發(fā)明的一種較佳的方案，并非對(duì)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。