一种光伏组件PID效应监控装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于光伏发电技术领域，提供了一种光伏组件PID效应监控装置，包括：背板总线模块；与背板总线模块电连接用于为测控装置中各模块供电的电源模块；与背板总线模块电连接用于与逆变器通信检测逆变器是否处于工作状态的CPU模块；与背板总线模块电连接用于通过检测母线电压判断光伏发电系统是否处于发电工作状态并在光伏发电系统处于不发电工作状态及逆变器处于不工作状态时修复PID效应的PID修复模块。本实用新型专利技术本装置可与逆变器互相交替配合使用，在不改变原有系统的接地性质情况下，提高了发电效率。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及光伏发电
，具体涉及一种光伏组件PID效应监控装置。
技术介绍
实电位诱发衰减PID(PotentialInducedDegradation)现象是指在高温多湿环境下，高电压流经太阳能电池单元便会导致输出功率下降的现象，是光伏电池所特有的现象。在过去的几十年里，由于系统偏压而引起组件功率大幅衰减，有的衰减甚至超过50％。在新能源被越来越重视的今天，太阳能的发展也是日新月异的，凭借着各国政府的良好政策，让世界各国的光伏事业都得到了明显的发展，投资光伏电站的好的收益也是光伏事业蓬勃发展的一个主要原因。但是，在投资了光伏电站之后，往往会遭遇各种意想不到的情况，最终导致了发电量的衰减，使业主蒙受很多计划外的损失。PID现象就是导致光伏发电量减少的一个重要原因。PID形成的最直接的原因是“诱导电位”，因为光伏系统的拓扑结构决定了光伏系统的“地”和正、负极之间存在着高压，这是PID形成的最主要的元凶。PID形成的另一条件是电池片和大地之间存在着漏电通道，主要是系统的正、负极和地之间的绝缘决定的，诱导电压的高低和绝缘性能的差异化是PID现象形成快慢的主要因素。逆变器接地方式和组件在阵列中的位置决定了光伏组件处于正偏压或负偏压。近年来我国新能源行业发展较为迅速，尤其在光伏发电领域，由于国家政策的大力支持，目前已经进入井喷式高速发展阶段。在发展的过程中相关的配套设施，尤其是以箱式变压器为中心的箱变保护测控装置，箱变测控装置一般按照在箱变房中，与逆变器房相邻，对逆变器可以进行数据采集，但是无法对光伏组件的PID效应进行预防与修复。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本技术提供一种光伏组件PID效应监控装置，既可以预防又可以修复PID现象，结合逆变器提升发电效率。本技术提供的一种光伏组件PID效应监控装置，包括：背板总线模块；与背板总线模块电连接用于为测控装置中各模块供电的电源模块；与背板总线模块电连接用于与逆变器通信检测逆变器是否处于工作状态的的CPU模块；与背板总线模块电连接用于通过检测母线电压判断光伏发电系统是否处于发电工作状态并在光伏发电系统处于不发电工作状态及逆变器处于不工作状态时修复PID效应的PID修复模块。其中，所述光伏组件PID效应监控装置还包括：与背板总线模块电连接用于通过IO方式检测逆变器是否处于工作状态的的开入模组。其中，所述PID修复模块包括一控制PID修复模块选择工作于夜间模式、持续模式、临时模式的微处理器。其中，所述CPU模块采用PPCCPU架构，对外接口包括多个光口、电口及RS485串口。其中，所述光伏组件PID效应监控装置还包括：与背板总线模块电连接用于控制高压侧开关、低压侧开关和/或继电器的开出模块。其中，所述光伏组件PID效应监控装置还包括：与背板总线模块电连接用于采集电压、电流及零序电流信号的交流模块。其中，所述光伏组件PID效应监控装置还包括：与背板总线模块电连接的人机接口模块。其中，所述电源模块包括直流供电电路及交流供电电路。其中，所述光伏组件PID效应监控装置采用全金属机箱。由上述技术方案可知，本技术提供光伏组件PID效应监控装置具备光伏箱变高压侧、低压侧分裂变压器的模拟量采集、电气量保护、非电量保护、远方控制和通讯功能，同时该装置可在夜间对光伏组件进行可逆化处理，是一种既可以预防又可以修复PID现象的监控装置，本装置可与逆变器互相交替配合使用，在不改变原有系统的接地性质情况下，提高了发电效率。附图说明为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。图1示出了本技术第一实施例所提供的一种光伏组件PID效应监控装置的结构示意图；图2示出了本技术第二实施例所提供的一种光伏发电系统示意图。具体实施方式下面将结合附图对本技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案，因此只是作为示例，而不能以此来限制本技术的保护范围。图1示出了本技术第一实施例所提供的一种光伏组件PID效应监控装置的结构示意图，如图所示，监控装置内部采用模块化设计，包括：背板总线模块，分别于背板总线模块电连接的电源模块、CPU模块、PID修复模块、开出模块、开入模块、交流模块。所述电源模块用于为监控装置内各模块提供工作电源，电源模块支持交流直流双路供电。所述CPU模块用于与上级自动化系统以及其他智能装置或模块通信，可与逆变器通信并检测逆变器是否处于工作状态，采用PPC核心CPU架构，通信CPU模块对外接口可支持2个以太网电口与8路RS485串口，同时该模块设有嵌入式以太网交换模块、可配置若干光口和电口与光电转换模块，最多可支持2个电口和2个光口。所述PID修复模块可通过检测母线电压判断光伏发电系统是否处于发电工作状态，在光伏发电系统处于不发电工作状态及逆变器处于不工作状态时修复PID效应。所述PID修复模块内嵌工业级微处理器，可以根据实际配置与需求运行于3种工作模式：夜间模式，于夜间对有PID现象的组件进行修复；持续模式，对PID现场特别严重的组件，在逆变器离网的情况下持续修复；临时模式，对PID现场特别严重的组件，在逆变器离网的情况下持续修复240h。所述开入模块通过IO方式检测逆变器是否处于工作状态，可选配增加32路开入。所述开出模块集成8路可编成继电器出口，可用于高压侧和2个低压侧开关控制及2路预留继电器控制操作。所述交流模块配置有电流变换器和电压变换器，每块插件板可支持6个电压、6个电流和2个零序电流采集。光伏组件PID效应监控装置可以通过通信方式以及IO方式获取逆变器的工作状态，PID修复模块是禁止与逆变器同时工作的，因此在任何情况下，检测到逆变器在工作状态下，则光伏组件PID效应监控装置立即停止工作。CPU模块与逆变器间的通信介质支持以太网或RS485，逆变器的工作状态也可以通过开关量信号接到开入模块上，如果光伏组件PID效应监控装置没有检测到逆变器的工作状态，则PID修复模块不工作，且会告警提示运维人员。如图2所示，一个1MW光伏发电系统中包括2个发电单元，光伏组件PID效应监控装置可同时支持这2个发电单元的组件PID修复，为安全考虑，对同一个发电单元，PID修复模块采用2路的电压检测信号。当PID修复模块工作在夜间模式时，PID修复模块在2路的电压检测电路检测到直流母线的正电压低于预定义值时，则认为光伏组件不在发电状态，此时，PID修复模块进入夜间模式，开始修复工作；当检测到任何一路电压信号大于预定义值时，认为组件开始发电，PID修复立即停止工作，与其他两种模式不同的是，在夜间工作模式下，PID在工作6-8小时之后自动停止运行。临时模式的工作时长可以预先输入。基于上述方案的光伏组件PID效应监控装置，集成了PID预防与修复功能，可与逆变器配合，有效提高发电效率；同时为了提高装置运行可靠性，在设计中增加了许多结合电气物理特征量的综合判据，因此本装置不仅功能齐全、性能优越、使用方便，而且完全适应各种光伏电场等环境恶劣。在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光伏组件PID效应监控装置，其特征在于，包括：背板总线模块；与背板总线模块电连接用于为测控装置中各模块供电的电源模块；与背板总线模块电连接用于与逆变器通信检测逆变器是否处于工作状态的CPU模块；与背板总线模块电连接用于通过检测母线电压判断光伏发电系统是否处于发电工作状态并在光伏发电系统处于不发电工作状态及逆变器处于不工作状态时修复PID效应的PID修复模块。

【技术特征摘要】
1.一种光伏组件PID效应监控装置，其特征在于，包括：背板总线模块；与背板总线模块电连接用于为测控装置中各模块供电的电源模块；与背板总线模块电连接用于与逆变器通信检测逆变器是否处于工作状态的CPU模块；与背板总线模块电连接用于通过检测母线电压判断光伏发电系统是否处于发电工作状态并在光伏发电系统处于不发电工作状态及逆变器处于不工作状态时修复PID效应的PID修复模块。2.根据权利要求1所述的光伏组件PID效应监控装置，其特征在于，还包括：与背板总线模块电连接用于通过IO方式检测逆变器是否处于工作状态的开入模组。3.根据权利要求2所述的光伏组件PID效应监控装置，其特征在于，所述PID修复模块包括一控制PID修复模块选择工作于夜间模式、持续模式、临时模式的微处理器。4.根据权利要求2所述的光伏组件PID效应...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏德华，赵鹏，
申请(专利权)人：南京泛和电力自动化有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32