光伏组件防PID效应系统解决方案.docx

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1、光伏组件防PID效应系统解决方案一、组件PID效应产生原因及影响存在于晶体硅光伏组件中的电路（电池）与其金属边框之间的高电压，可能会引发晶体硅光伏组件的光伏性能的持续衰减。这些引起光伏组件光伏性能衰减的现象被称之为电位诱发衰减，即PID（PotentialInducedDegradation）效应。真正引起组件PID效应的原因及过程现在尚无统一定论。根据PID现象，可以推测PID产生过程可总结为如下四步：1）水气进入组件2）水导致EVA水解产生醋酸3）醋酸与玻璃表面析出的碱反应产生可以自由移动的钠

2、离子4）钠离子在电场的作用下移动到电池表面图1晶硅组件PID效应产生原因根据以上过程推测，可以看出PID效应产生的原因包括如下四个方面：1）环境因素：高温高湿2）系统因素：对地负电势3）组件因素：玻璃（钠）、胶质封装材料（EVA或PVB）4）电池因素：防反射涂层（ARC:Anti-ReflectiveCoating）组件PID效应会导致组件的非正常衰减，主要表现为功率和电压的衰减。实际电站运行发现由于组件PID效应导致的功率衰减最大能达到30%，严重影响光伏电站的发电量和投资收益。现场电站防PID

3、效应可以从两个方面来考虑：1）、对于新并网工作的电站，如果现场环境高湿高温，且组件容易产生PID现象，可以在逆变器并网的时候通过防PID装置使得组件的负极与地之间电势差接近于0V，可以有效防止PID效应产生。2）、对于已经出现PID效应的电站，可以通过防PID装置对电池板负极加方向偏置电压来达到反PID（恢复）效应的目的。我司防PID套件可以同时具备上述两项功能。一、防PID套件系统组成及工作原理防PID套件系统采用抬升虚拟中性点的方案来实现PV-对地电压为0V，从而有效抑制组件的PID衰减。电路

4、原理如下图2所示。图2防PID套件原理图1、组成部分：1）模拟中性点装置（电阻）：连接于接触器内侧2）AC-DC电源：由逆变器内部供电3）电压调整部分：输出电压施加于模拟中心点与大地之间4）采样控制部分：采集PV-对大地电压、输出电流，调节模拟中心点对地电压。2、基本功能：1）防PID功能：当PV电压上升至100V时，开始使能PID组件，闭合K1，通过采集PV-对地电压，调整电压输出，使PV-对大地电压为0V；2）反PID（修复）功能：当逆变器待机且PV电压低于50V时可选择进入修复模式，在PV-

5、对地间施加DC500V，修复PV组件。3、功能测试验证1）当未增加防PID套件时，逆变器工作时负极对地电压为-175V，如下图3所示图3无防PID功能时负极对地电压2）当使能防PID功能时，逆变器工作时负极对地电压接近0V，完全能有效遏制PID效应产生。如下图4所示：图4使能防PID功能时负极对地电压三、集中式逆变器PID方案集中式负极虚拟接地方案的防PID装置可直接集成在机器内部，在机器出厂时即可安装完成，现场无需增加任何线缆走线。集中式方案将所有组串进行汇流形成一条直流母线，防PID装置只需保

6、证该母线负极对地电压大于0。1）PID防护功能：逆变器运行时，辅助电源工作，可实时控制PV-对地电压，确保负极与地电势相等或略高于地电势，有效抑制组件的PID效应。该功能可进行相关使能与关闭控制。2）PID修复功能：夜晚逆变器待机后，辅助电源工作，确保负极高于地电势，对已产生PID效应的组件进行修复。该功能可进行相关使能与关闭控制。3）可与直流母线绝缘监测功能同时工作：当PID防护功能运行时，绝缘监测功能可以同时工作，实时准确检测正极对地绝缘阻抗。4）防PID装置内部具有保护功能，可避免PV+对地

7、短路时对系统带来的损害；5）防PID装置当检测到PV+对地阻抗下降时，防PID装置内部具有限流功能，可减小系统漏电流；四、总结组件防PID方案效具有以下优点：1）防PID组件内部具有保护功能，当PV+对地短路时，不会损坏内部元件，短路恢复后防PID组件可正常维持PV-对地电压为0V；2）当PV+对地阻抗下降时，防PID组件内部具有限流功能，限制长期电流小于30mA，减小系统漏电流。3）在任何情况下能，可实时控制PV-对地电压为0V，有效防止组件PID效应。