一種光伏發(fā)電系統(tǒng)中光伏組件對(duì)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(duì)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(gè)支路通過(guò)一臺(tái)多繞組變壓器并聯(lián)后并網(wǎng)或每個(gè)支路連接雙繞組變壓器后通過(guò)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(diǎn)接地或連接抑制PID裝置；將并聯(lián)支路中光伏組件對(duì)地阻抗短路掉，從而共模電流就不會(huì)流入光伏組件的對(duì)地阻抗回路，從根本上消除組件正負(fù)極對(duì)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(duì)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(shuō)明】
一種光伏發(fā)電系統(tǒng)中光伏組件對(duì)地共模電壓抑制電路
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及光伏發(fā)電系統(tǒng)中光伏組件對(duì)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(duì)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(jí)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(tái)逆變器并聯(lián)后通過(guò)雙分裂變壓器或雙繞組變壓器升壓并網(wǎng)時(shí)，由于多臺(tái)并聯(lián)逆變器的高頻信號(hào)無(wú)法完全同步，各逆變器之間必然產(chǎn)生一個(gè)高頻源，由于變壓器各繞組之間存在耦合電容以及對(duì)地Y電容，結(jié)合光伏組件對(duì)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(duì)地的寄生電容較小，這些都會(huì)使得光伏發(fā)電系統(tǒng)中直流正負(fù)極對(duì)地的電壓急劇增加，會(huì)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(tái)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(tái)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(yùn)行過(guò)程中，交流側(cè)，雙分裂變壓器中的兩個(gè)分裂之間的親合電容和對(duì)地Y電容分布如圖1a和圖1b中所不，分布在兩個(gè)并聯(lián)逆變器交流輸出之間。直流側(cè)，有光伏組件對(duì)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(huì)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(gè)并聯(lián)支路中光伏組件虛擬中點(diǎn)對(duì)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(gè)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(duì)地之間的電壓會(huì)隨著劇增;或是受空氣環(huán)境的影響，光伏組件對(duì)地的寄生電容會(huì)減小，即光伏組件負(fù)極對(duì)地的阻抗Zq-PE增大，則光伏組件正負(fù)極對(duì)地之間的電壓會(huì)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(wèn)題，本實(shí)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(duì)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(duì)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(shí)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(duì)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(gè)支路通過(guò)一臺(tái)多繞組變壓器并聯(lián)后并網(wǎng)或每個(gè)支路連接雙繞組變壓器后通過(guò)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(diǎn)接地或連接抑制PID裝置;將并聯(lián)支路中光伏組件對(duì)地阻抗短路掉，從而共模電流就不會(huì)流入光伏組件的對(duì)地阻抗回路，從根本上消除組件正負(fù)極對(duì)地工模電壓。
[0007]所述光伏組件的負(fù)極間通過(guò)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(shí)用新型和現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0009]I)本實(shí)用新型系統(tǒng)簡(jiǎn)單，無(wú)需增加任何復(fù)雜器件即可實(shí)現(xiàn)。
[0010]2)本實(shí)用新型系統(tǒng)不受后級(jí)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(yùn)行。
【附圖說(shuō)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(shí)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(shí)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(shí)用新型光伏發(fā)電系統(tǒng)共模電流等效電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)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(shí)用新型一種光伏發(fā)電系統(tǒng)中光伏組件對(duì)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(gè)支路通過(guò)一臺(tái)多繞組變壓器并聯(lián)后并網(wǎng)或如圖3b所示，每個(gè)支路連接雙繞組變壓器后通過(guò)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(diǎn)接地或連接抑制PID裝置;本實(shí)施例采用電阻接地方式。將并聯(lián)支路中光伏組件對(duì)地阻抗短路掉，從而共模電流就不會(huì)流入光伏組件的對(duì)地阻抗回路，從根本上消除組件正負(fù)極對(duì)地工模電壓。
[0019]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，所述光伏組件的負(fù)極間通過(guò)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(guò)光伏組件對(duì)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(wèn)題減小時(shí)，也不會(huì)使光伏組件對(duì)地之間的電壓增大，同時(shí)當(dāng)環(huán)境溫度和濕度發(fā)生變化使得光伏組件對(duì)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(guò)電池組件對(duì)地之間的阻抗Ζο-ΡΕ，所以阻抗Zo-PE上的電壓不會(huì)因?yàn)樽杩沟脑黾佣龃螅垂夥M件負(fù)極對(duì)地之間的電壓不受影響。
[0021]本實(shí)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(duì)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(xiàng)】
1.一種光伏發(fā)電系統(tǒng)中光伏組件對(duì)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(gè)支路通過(guò)一臺(tái)多繞組變壓器并聯(lián)后并網(wǎng)或每個(gè)支路連接雙繞組變壓器后通過(guò)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(diǎn)接地或連接抑制PID裝置;將并聯(lián)支路中光伏組件對(duì)地阻抗短路掉，從而共模電流就不會(huì)流入光伏組件的對(duì)地阻抗回路，從根本上消除組件正負(fù)極對(duì)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(duì)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(guò)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(hào)】H02J3/38GK205584123SQ201620316957
【公開日】2016年9月14日
【申請(qǐng)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(qǐng)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