光伏逆变器PID解决方案

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无锡上能新能源有限公司PID解决方案简介
电池板负极接地可有效解决电池板的PID现象，通常需要通过安装在逆 变器侧的专用负极接地组件来实现接地。
功率变换
变压器
直流接触器 直流熔断器
电池接地组件监测网 络原理示意图
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逆变器
PID组件
漏电流传感器
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4、相关标准要求漏电流超标后必须立即断开逆变器直流输入断路器，但部分厂家采用了不 具备脱扣功能的隔离开关替代断路器，无法实现保护功能 5、PV负极接地应用后，对箱变的防雷，电缆等设计也提出新的要求，如考虑不周也会带来 新的问题，上能已经有近百MW的PV接地成熟应用经验，可以协助用户和设计院进行完 善的系统设计。
重的电离腐蚀，使组件的性能低于设计标准。
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太阳能电池板PID现象催化要素

1、组件对外壳（大地）的负偏压------没有对外壳之间的负压，就没有电子从 硅片迁移到外壳的可能，也就不会有电离腐蚀。

2、高湿--------- 干燥条件下硅片到外壳之间电阻接近无穷大，但潮湿条件ຫໍສະໝຸດ Baidu电 阻降低，在有负压的作用下就会产生漏电流，就有可能造成电离腐蚀。
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本质上，直流接触器闭合条件下，就是等效于下图：实现PV负极接大地 ，消除PV负极对大地的负压，从而改善PID效应。
功率变换
变压器
逆变器
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但是PV负极接大地后，一旦PV正极对大地搭接就会通过大地产生短路电流，这时候就需
通知逆变器的控制系统并发出指令脱扣直流输入断路器：
功率变换
变压器
直流熔断器
逆变器
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PID组件
漏电流传感器
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为防止PV负极在逆变器外部出现二次接地，造成漏电流不流经逆变器内部的传感器，因此
，可以在每天逆变器启机前，先断开PID组件中的直流接触器，令逆变器进行PV对地阻抗
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对于已既定电池品牌的光伏发电系统，通常采用两种方法来解决极板 PID问题：
1.逆变器侧通过负极接地组件，将电池板负极接地;（大型地面电站）
2.夜间对地施加正向电压的方式（直接并网的组串型）
3、令逆变器输出电压对大地之间叠加一个电位，让PV负极电位等于大
地电位（华为小机的大型地面电站应用）
变器在PV负极接地后无法并网
3、广核的PID专项会议上要求逆变器厂家的PV负极接地组件必须能准确检测到30mA人体 漏电流，上能产品可以完全满足该检测精度并优于。（15mA即可精确检测到并报警， 超过30mA立即保护），但会上很多厂家(TB,XJ)其目前只能检测到2A以上的电流，存在
严重人身安全隐患。

3、高温----------高温本身就是很多电化学反应的催化剂，会加剧反应的速度。

基于1、2、3项，可知海南，东南沿海，云南部分山区，PID现象会相对 更加严重。
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要：PID组件中的直流熔断器快速熔断，逆变器发出指令脱扣直流输入断路器：
功率变换
变压器
直流熔断器
逆变器
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PID组件
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PV负极接大地后，一旦人手触摸PV正极，就会有电流流过人体造成触电，30mA的电流就
会造成触电死亡而该电流无法烧断熔断器，此时需要漏电流传感器检测到30mA的电流，
检测，如有异常可及时发现并告警。
功率变换
变压器
直流接触器
启动绝缘检测， 发现异常并告警
逆变器
PID组件
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技术难点：
方案看似简单，众多厂家的产品在实际运行中却存在以下问题：
1. 宁夏某现场，薄膜板，某进口品牌（LST)逆变器PV负极接地后无法正常并网运行，导致 用户发电量损失巨大，业主正在谋求采用上能逆变器进行替换。 2. 东南沿海某现场，上能逆变器增加PV负极接地后顺利并网，而同一场地的某品牌(ZV)逆

3、在2014年5月8日由中广核召开的各逆变器厂家PID问题对策会议上，已经将 上能的上述PID解决方案作为其东部地区大型电站的必备功能。
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玻璃，所以今年来新生产的组件的PID效应反而更严重，这也意味着，
几年前建的电站没有发现明显的PID效应，不代表新建的电站就不会有 。
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太阳能电池板PID现象的严重性和紧迫性
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PID选件
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用
创
新
赢
取
未
来
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太阳能电池板PID现象解决方案
2014 年 12 月 19 日
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太阳能电池板PID现象产生机理

Potential-induced degradation (简称PID)，即电池板 电势诱导衰减现象，指电池板组件在长期负偏高压作用下 ，使得玻璃、封装材料之间存在漏电流，大量电荷聚集在 电池片表面，造成硅片的半导体分层及性能衰减，以及严

1、国内多个电站已经发现了严重的PID现象，部分运行两年的电站，光伏板性 能已经衰减20%以上，远低于25年的设计寿命，由于组件及逆变器均不具备PID 抑制能力，现场整改无法实施，已经造成电站投资难以收回的严峻局面。

2、因为较早意识到PID现象的风险，上能较早就已经介入了针对抑制PID现象的 技术研发，2013年中节能公司完成合作项目《沿海地区光伏发电系统的PID 问 题的系统解决方案》，合作申请国家发明专利一项；目前在东部沿海地区，有超 过50MW上能逆变器采用了PID抑制技术
后果：PV接地后难以并网，或并网后检测信号容易受干扰，严 重影响MPPT精度，损失发电量
霍尔电压传感器隔离技术
将电压信号先转换为磁场，利用霍尔原理将磁场信号再转为电压信号 磁场信号容易受干扰，且检测精度和线性度较低，温漂差。 后果：检测精度差，影响MPPT寻优精度，损失发电量
数字隔离检测技术
利用独立A/D芯片将模拟信号转换为高速数字信号， 再通过数字隔离传输，将数字信号送给控制系统 采用ADI公司外部独立A/D，指标远超DSP集成A/D 采用高速数字隔离传输，抗干扰强无失真 电气隔离，彻底断绝共模通路，无论PV正极或负极 接地对控制系统完全没有影响 立足清洁能源 专注科技创新
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对地漏电流 传感器 负极接地 保险 电压采样 网络 对地电阻 并联网络 数字隔离检 测电路
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电阻降压不隔离检测技术
PV电压经电阻降压后直接送给逆变器检测控制电路 则PV端口和检测控制电路之间无电气隔离，当PV接地后，容 易有共模电流经过电阻流经检测控制电路，引起检测控制异常。
太阳能电池板PID现象催化要素

4、更薄的硅片-----------会更快的被腐蚀掉 5、组件更轻薄的封装材料及玻璃--------会造成绝缘电阻的降低和漏电流的增大

基于4、5项，可知薄膜组件PID现象会非常严重，此外近两年晶硅组件 厂商受价格压力，也普遍采用了更薄的切片工艺，更廉价的封装材料和