PID預防及恢復裝置的直流電源通過第三阻抗元件抬升虛擬中性點的電勢,進而通過一隔離裝置與一阻抗元件,和/或,第二隔離裝置與第二組抗元件,抬升光伏陣列中各個光伏電池板的正極和/或負極的電勢,進而實現白天光伏電池板的PID預防功能或者夜間光伏電池板的PID修復功能。并且,通過抬升虛擬中性點的電勢實現各個光伏電池板的正極和負極的電勢抬升的過程,即便在該光伏電池板的PID預防及恢復裝置與光伏陣列的正極或負極之間的通路出現故障時,也能通過另一條支路來保證光伏陣列的對地電勢被抬升,相比現有技術提高了PID修復的可靠性。在PID預防及恢復裝置中,控制單元用于采集光伏發電系統中光伏陣列的負極對大地電壓。山東光伏系統PID預防及恢復治理
在PID預防及恢復中,組件廠家從材料、結構等方面做了大量的工作并取得了一定的進展;如可采用抗PID材料、防PID電池和封裝技術等。采用非乙烯—醋酸乙烯共聚物的封裝材料、采用無邊框組件或雙玻組件等,都可以在一定程度上減少PID效應。實踐中,PID問題的防治更多的是從逆變器端進行。負極直接接地方案將光伏組件或逆變器的負極通過電阻或保險絲直接接地,使電池板負極對大地的電壓與接地金屬邊框保持在等電位,消除負偏壓,該方案多用于集中式逆變器,負極虛擬接地方案利用模擬中性點裝置和電壓調整裝置,等效將UN抬升,使得U-大于0,消除負偏壓,達到負極虛擬接地的目的。湖南光伏系統PID預防及恢復性價比在PID預防及恢復中,采用組件負極接地的方式,可以防止負偏壓造成的漏電流形成。
通過PID預防及恢復的證明,PID現象是一種可逆現象,在將實驗所加1000V直流電壓由負壓變為正壓,進行恢復性試驗。已出現PID現象影響的問題組件功率得到絕大部分的恢復。而對于PID的檢測,包括斷開組串與逆變器的連接后,檢測不同組串的電壓;如果不同的組串有不同的電壓,那這可能是由于PID引起的;檢測低電壓組串內每一塊組件的電壓,組件的Voc偏低是由于PID引起的。還可以通過EL測試和IV測試來檢測。而其中所用到的設備能夠智能控制電流的大小,可控制電源輸出脈沖時間小于1ms的電流;在脈沖電流階段,采集脈沖電流、二極管壓降、接線盒溫度等參數;自動用小二乘法模擬VD與TJ的關系;獲取75℃,ID=Isc時VD數據,計算75℃下TJ數值;所有數據可以EXCEL形式導出,方便進行數據處理和分析;可測試二極管正向伏安特性。正向電源轉反向電源的時間≤10ms;高速采集卡采集轉換階段電壓、電流和溫度數據;測試過程程控設計;與環境箱通訊,設定環境箱溫度,程序控制環境箱運行。
在PID預防及恢復中,局部陰影對光伏組件性能會有一定的影響,如果組件面積有10%的陰影遮擋可導致80%甚至更高的功率損失,遮擋面積達到20%及以上時,組件的輸出功率幾乎為零。相同面積的陰影遮擋時,集中遮擋造成的組件輸出特性衰減遠大于分散遮擋,而且遮擋越分散造成組件輸出特性的衰減越小;陰影在不同的電池子串組上分布均勻時,特性曲線趨勢正常,分布不均勻時,子串組間電流不均衡,使得組件I-V曲線呈階梯狀,P-V曲線出現多峰;在被遮擋的單體電池上,陰影所占的面積比例越大,組件的功率損失越大。在光伏產業蓬勃發展的目前,光伏組件測試設備顯得尤為重要,而PID預防及恢復主要就是控制光伏產品質量。在PID預防及恢復中,PID測試有兩種加速老化的方式。
在PID預防及恢復中,二極管綜合性能測試儀滿足IEC61215-2016標準中4.18條款,IEC61730標準中MST25條款規定的二極管熱性能測試要求及IEC62979規定的二極管熱失控測試要求。模擬STC條件及1.25倍STC條件下電流,控制組件的溫度到規定的范圍。監控二極管表面及組件表面溫度,監控二極管電流及二極管兩端壓降;監控二極管的反響漏電電流。隨著太陽能電池應用的越來越普遍,人們對太陽能電池長期耐久性要求越來越高。對于一塊組件或一個陣列的所有太陽能電池來說,電性能完全一致的難度非常大。即使在制備過程中電性能基本保持一致,在長期使用過程中,由于各個電池片的衰減性能不一定一致,造成了部分電池片性能與大多數電池性能有了較大差距。另外,系統在工作過程中,出現部分電池片表面出現陰影、垃圾或其他雜物遮擋的現象。這些情況都會造成局部電池片與其他電池片電性能不一致,產生熱斑效應,影響整個系統的發電性能。ANTIPID設備可實現在太陽能電池不發電時對太陽能電池組件進行PID恢復。國內PID預防及恢復成本
PID預防及恢復在光伏組件系統中很常見。山東光伏系統PID預防及恢復治理
PID預防及恢復的方法包括了增大EVA、POE等封裝材料的體積電阻;采用低Na+離子含量的玻璃,甚至石英玻璃;避免組件在潮濕環境下使用;玻璃表面經常清潔;增加邊框密封膠體積電阻,減少空隙和氣泡;鋁邊框表面鈍化處理,氧化膜要厚;鋁邊框表面避免采用導電金屬附件;鋁邊框接地孔遠離組件下沿;隨著大組件、大電流、1500V系統、雙面發電越來越普及,組件的漏電流必然也會越來越大,因此我們必須從方方面面來預防PID的發生。行業對高體積電阻封裝材料預防PID已經有清晰的認識和成熟的應用,但對組件表面積灰、鋁邊框絕緣性能等對PID的影響并沒有十分重視,主要是因為這幾項因素已經在系統運維層面。當光伏系統朝著越來越不利于抗PID的方向發展,各種防微杜漸的措施就必須引起重視。山東光伏系統PID預防及恢復治理
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