一種光伏發(fā)電系統(tǒng)中光伏組件對地共模電壓抑制電路的制作方法
【專利摘要】一種光伏發(fā)電系統(tǒng)中光伏組件對地共模電壓抑制電路，包括光伏組件，與光伏組件連接的光伏逆變器，所述光伏組件與光伏逆變器連接的多個支路通過一臺多繞組變壓器并聯(lián)后并網(wǎng)或每個支路連接雙繞組變壓器后通過匯流箱并網(wǎng)；所述光伏組件的負(fù)極依次連接，然后再單點接地或連接抑制PID裝置；將并聯(lián)支路中光伏組件對地阻抗短路掉，從而共模電流就不會流入光伏組件的對地阻抗回路，從根本上消除組件正負(fù)極對地工模電壓；避免了由于外界不可控因素的影響，而導(dǎo)致光伏組件正負(fù)極對地之間的電壓急劇上升，最終導(dǎo)致光伏組件的異響或者組件壽命受到衰減的影響。
【專利說明】
一種光伏發(fā)電系統(tǒng)中光伏組件對地共模電壓抑制電路
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及光伏發(fā)電系統(tǒng)中光伏組件對地共模電壓抑制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種光伏發(fā)電系統(tǒng)中光伏組件對地共模電壓抑制電路。
【背景技術(shù)】
[0002]集中型光伏逆變器后級并網(wǎng)一般采用雙分裂變壓器或雙繞組變壓器進(jìn)行升壓并網(wǎng)，但是由于多臺逆變器并聯(lián)后通過雙分裂變壓器或雙繞組變壓器升壓并網(wǎng)時，由于多臺并聯(lián)逆變器的高頻信號無法完全同步，各逆變器之間必然產(chǎn)生一個高頻源，由于變壓器各繞組之間存在耦合電容以及對地Y電容，結(jié)合光伏組件對地電容和接地電阻，形成高頻共模環(huán)流，由于變壓器制作工藝的不同導(dǎo)致逆變器交流側(cè)的寄生電容較大，或是受空氣環(huán)境的影響，使得光伏電池組件對地的寄生電容較小，這些都會使得光伏發(fā)電系統(tǒng)中直流正負(fù)極對地的電壓急劇增加，會造成光伏組件異響，嚴(yán)重影響光伏組件的壽命。
[0003]圖1a為兩臺逆變器并聯(lián)連接，輸出采用雙分裂變壓器進(jìn)行升壓并網(wǎng)，圖1b為兩臺逆變器并聯(lián)連接，輸出采用雙繞組變壓器進(jìn)行升壓并網(wǎng)；在系統(tǒng)運行過程中，交流側(cè)，雙分裂變壓器中的兩個分裂之間的親合電容和對地Y電容分布如圖1a和圖1b中所不，分布在兩個并聯(lián)逆變器交流輸出之間。直流側(cè)，有光伏組件對地電容以及防止PID效應(yīng)的接地電阻、熔斷、二極管等接地阻抗裝置。以上阻抗和電源網(wǎng)絡(luò)會在系統(tǒng)內(nèi)部形成高頻共模環(huán)流，如圖2所示。圖2中的Zo-PE是兩個并聯(lián)支路中光伏組件虛擬中點對地的阻抗，Zac為變壓器耦合電容的阻抗，UCQM1-2為并聯(lián)支路I和并聯(lián)支路2之間的共模電壓，Icqm為這個共模環(huán)路的共模電流。當(dāng)由于升壓變壓器制作工藝而導(dǎo)致各并聯(lián)逆變器支路交流側(cè)的寄生電容變大，即共模環(huán)路中的阻抗Zac減小，從而使共模環(huán)路電流Icqm增大，那么電池組件對地之間的電壓會隨著劇增;或是受空氣環(huán)境的影響，光伏組件對地的寄生電容會減小，即光伏組件負(fù)極對地的阻抗Zq-PE增大，則光伏組件正負(fù)極對地之間的電壓會增大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的分離效果差的問題，本實用新型的目的在于提供一種光伏發(fā)電系統(tǒng)中光伏組件對地共模電壓抑制電路，避免了由于外界不可控因素的影響，而導(dǎo)致光伏組件正負(fù)極對地之間的電壓急劇上升，最終導(dǎo)致光伏組件的異響或者組件壽命受到衰減的影響。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案:
[0006]—種光伏發(fā)電系統(tǒng)中光伏組件對地共模電壓抑制電路，包括光伏組件，與光伏組件連接的光伏逆變器，所述光伏組件與光伏逆變器連接的多個支路通過一臺多繞組變壓器并聯(lián)后并網(wǎng)或每個支路連接雙繞組變壓器后通過匯流箱并網(wǎng);所述光伏組件的負(fù)極依次連接，然后再單點接地或連接抑制PID裝置;將并聯(lián)支路中光伏組件對地阻抗短路掉，從而共模電流就不會流入光伏組件的對地阻抗回路，從根本上消除組件正負(fù)極對地工模電壓。
[0007]所述光伏組件的負(fù)極間通過導(dǎo)線、熔斷器、微型斷路器、接觸器或者阻抗低的器件進(jìn)行連接。
[0008]本實用新型和現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點:
[0009]I)本實用新型系統(tǒng)簡單，無需增加任何復(fù)雜器件即可實現(xiàn)。
[0010]2)本實用新型系統(tǒng)不受后級變壓器和直流光伏組件的外界條件影響，均可保證逆變器的可靠穩(wěn)定運行。
【附圖說明】
[0011]圖1a為現(xiàn)有輸出采用雙分裂變壓器進(jìn)行升壓并網(wǎng)的光伏發(fā)電系統(tǒng)。
[0012]圖1b為現(xiàn)有輸出采用雙繞組變壓器進(jìn)行升壓并網(wǎng)的光伏發(fā)電系統(tǒng)。
[0013]圖2為現(xiàn)有光伏發(fā)電系統(tǒng)共模電流等效電路圖。
[0014]圖3a為本實用新型輸出采用多繞組變壓器進(jìn)行升壓并網(wǎng)的光伏發(fā)電系統(tǒng)。
[0015]圖3b為本實用新型輸出采用雙繞組變壓器進(jìn)行升壓并網(wǎng)的光伏發(fā)電系統(tǒng)。
[0016]圖4為本實用新型光伏發(fā)電系統(tǒng)共模電流等效電路圖。
【具體實施方式】
[0017]以下結(jié)合附圖及具體實施例，對本實用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0018]如圖3a和圖3b所示，本實用新型一種光伏發(fā)電系統(tǒng)中光伏組件對地共模電壓抑制電路，包括光伏組件，與光伏組件連接的光伏逆變器，如圖3a所示，所述光伏組件與光伏逆變器連接的多個支路通過一臺多繞組變壓器并聯(lián)后并網(wǎng)或如圖3b所示，每個支路連接雙繞組變壓器后通過匯流箱并網(wǎng)；所述光伏組件的負(fù)極依次連接，然后再單點接地或連接抑制PID裝置;本實施例采用電阻接地方式。將并聯(lián)支路中光伏組件對地阻抗短路掉，從而共模電流就不會流入光伏組件的對地阻抗回路，從根本上消除組件正負(fù)極對地工模電壓。
[0019]作為本實用新型的優(yōu)選實施方式，所述光伏組件的負(fù)極間通過導(dǎo)線、熔斷器、微型斷路器、接觸器或者阻抗低的器件進(jìn)行連接。
[0020]如圖4所示，各并聯(lián)支路中的光伏組件的負(fù)極短接后，共模電流環(huán)路中的共模電流
I。?就不通過光伏組件對地之間的阻抗，所以當(dāng)交流側(cè)的阻抗Zac由于變壓器的工藝問題減小時，也不會使光伏組件對地之間的電壓增大，同時當(dāng)環(huán)境溫度和濕度發(fā)生變化使得光伏組件對地之間的寄生電容減小，阻抗Zo-PE增大，由于共模電流不流過電池組件對地之間的阻抗Ζο-ΡΕ，所以阻抗Zo-PE上的電壓不會因為阻抗的增加而增大，即光伏組件負(fù)極對地之間的電壓不受影響。
[0021]本實用新型有效的避免了由于外界不可控因素的影響，而導(dǎo)致光伏組件正負(fù)極對地之間的電壓急劇上升，最終導(dǎo)致光伏組件的異響或者組件壽命受到衰減的影響。
【主權(quán)項】
1.一種光伏發(fā)電系統(tǒng)中光伏組件對地共模電壓抑制電路，包括光伏組件，與光伏組件連接的光伏逆變器，所述光伏組件與光伏逆變器連接的多個支路通過一臺多繞組變壓器并聯(lián)后并網(wǎng)或每個支路連接雙繞組變壓器后通過匯流箱并網(wǎng)；其特征在于:所述光伏組件的負(fù)極依次連接，然后再單點接地或連接抑制PID裝置;將并聯(lián)支路中光伏組件對地阻抗短路掉，從而共模電流就不會流入光伏組件的對地阻抗回路，從根本上消除組件正負(fù)極對地工模電壓。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏發(fā)電系統(tǒng)中光伏組件對地共模電壓抑制電路，其特征在于:所述光伏組件的負(fù)極間通過導(dǎo)線、熔斷器、微型斷路器、接觸器或者阻抗低的器件進(jìn)行連接。
【文檔編號】H02J3/38GK205584123SQ201620316957
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年4月14日
【發(fā)明人】趙明, 曹先貴, 周洪偉, 張磊, 梁歡迎
【申請人】特變電工西安電氣科技有限公司, 特變電工新疆新能源股份有限公司