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浙江太陽能板PID預(yù)防及恢復(fù)效果

來源: 發(fā)布時(shí)間:2022-05-23

在PID預(yù)防及恢復(fù)中,電池組件在封裝的層壓過程分為5層。從外到內(nèi)為:玻璃、EVA、電池片、EVA、背板。由于EVA材料不可能做到100%的絕緣,特別是在潮濕環(huán)境下水氣通過作為封邊用途的硅膠或背板進(jìn)入組件內(nèi)部。EVA的酯鍵在遇到水后按下面的過程發(fā)生分解,產(chǎn)生可以自由移動(dòng)的醋酸。醋酸和玻璃表面堿反應(yīng)后,產(chǎn)生了鈉離子。鈉離子在外加電場的作用下向電池片表面移動(dòng)并富集到減反層而導(dǎo)致PID現(xiàn)象的產(chǎn)生。已經(jīng)衰減的電池組件在100℃左右的溫度下烘干100小時(shí)以后,由PID引起的衰減現(xiàn)象消失了。從而得到一個(gè)結(jié)論:某些引起PID衰減的過程是可逆的。當(dāng)然在實(shí)際工程中,高溫加熱組件的這種方式不現(xiàn)實(shí),不可能大規(guī)模應(yīng)用。在PID預(yù)防及恢復(fù)中,ANTIPID是太陽能電站PID恢復(fù)和預(yù)防領(lǐng)域較專業(yè)的設(shè)備等。浙江太陽能板PID預(yù)防及恢復(fù)效果

在PID預(yù)防及恢復(fù)中,漏電流對于PID效應(yīng)的驗(yàn)證,由于銅箔的存在,玻璃表面的絕緣性能被銅箔破壞,覆蓋到銅箔的玻璃區(qū)域,漏電流直接通過銅箔到達(dá)鋁邊框并流出,相當(dāng)于該區(qū)域的玻璃(或該區(qū)域玻璃下面的電池片)被短路了,漏電流因而較大增加,造成了電池片的PID效應(yīng)。不管是不是漏電流,所有電流的大小都與該回路的電壓、電阻有關(guān):電壓越大,漏電流越大;電阻越大,漏電流越小。因此,除了增加系統(tǒng)電壓(從500V到1000V再到1500V)會增加漏電流外,回路上的電阻也會影響漏電流的大小。影響回路電阻的因素包括封裝材料的體積電阻、玻璃的Na+離子含量、環(huán)境濕度、玻璃表面電阻、邊框密封膠的電阻、鋁邊框的體積電阻和表面電阻等一些。浙江太陽能板PID預(yù)防及恢復(fù)效果在PID預(yù)防及恢復(fù)中,可將逆變器直流側(cè)接地。

PID預(yù)防及恢復(fù)中的PID就是潛在電勢誘導(dǎo)衰減,是光伏電池板的一種特性,指在高溫多濕環(huán)境下,高電壓流經(jīng)太陽能電池單元便會導(dǎo)致輸出下降的現(xiàn)象。與環(huán)境因素、組件材料以及逆變器陣列接地方式等有關(guān)。從系統(tǒng)上而言,可以采用串聯(lián)組件的負(fù)極接地方式來降低PID影響;將逆變器直流側(cè)接地,但是現(xiàn)在的逆變器技術(shù)并不允許直流側(cè)接地,主要是因?yàn)闊o變壓器的逆變器對直流、交流不能進(jìn)行隔離,因此也不能接地;組件在正向偏壓下PID影響相對于負(fù)偏壓下影響很小,因此一種方法是使任意一塊組件均處于正偏壓。PID主要指的是組件電勢誘導(dǎo)衰減(也叫電位誘發(fā)衰減)。

在PID預(yù)防及恢復(fù)中,分布式系統(tǒng)使用組串式逆變器,PID現(xiàn)象的發(fā)生同樣不可避免。負(fù)極接地同樣是一種行之有效的預(yù)防措施,由于組串逆變器系統(tǒng)和集中式逆變器系統(tǒng)的差異,需要另一種接地方。N個(gè)組串式并聯(lián)的逆變系統(tǒng)中如果輸出側(cè)同接一個(gè)雙繞組變壓器,那么這個(gè)系統(tǒng)只要將其中一臺逆變器的負(fù)極接地,整個(gè)系統(tǒng)中所有并聯(lián)的逆變器負(fù)極電位也為基本零,這樣的接地系統(tǒng)被稱為虛擬接地系統(tǒng)。由于組串式逆變器本身都有漏電流保護(hù)功能,在“單點(diǎn)虛擬接地”系統(tǒng)中,只要1臺逆變器直流輸入負(fù)極單點(diǎn)接地,其他組串式逆變器漏電流保護(hù)功能仍然能夠正常工作,同時(shí)組串逆變器的功率不是特別大,漏電流很小。假設(shè)正極對大地放電,組串逆逆變的漏電流不會很大,也就不會出現(xiàn)不可控的后果。在PID預(yù)防及恢復(fù)的實(shí)際應(yīng)用場合中,晶體硅光伏組件的PID現(xiàn)象已經(jīng)被觀察到。

在PID預(yù)防及恢復(fù)中,PID效應(yīng)的產(chǎn)生原因主要是組件串聯(lián)后可形成較高的系統(tǒng)電壓,組件長期在高電壓工作,在蓋板玻璃、封裝材料、邊框之間存在漏電流,大量電荷聚集在電池片表面,使得電池片表面的鈍化效果惡化,導(dǎo)致填充因子(FF)、短路電流(Isc)、開路電壓(Voc)降低,使組件性能低于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。通常稱此現(xiàn)象為表面極化效應(yīng),但此衰減是可逆的。多個(gè)光伏組件串聯(lián)之后,處于組串末端的光伏組件的工作電壓會比較高(400V~900V之間),而且組件邊框一般都是接地的(電壓為0V)。在PID預(yù)防及恢復(fù)中,可分別從電池、組件和系統(tǒng)端減弱或避免PID。山東PID預(yù)防及恢復(fù)設(shè)備

在PID預(yù)防及恢復(fù)中,采用組件負(fù)極接地的方式,可以防止負(fù)偏壓造成的漏電流形成。浙江太陽能板PID預(yù)防及恢復(fù)效果

PID效應(yīng)并非不可預(yù)防和恢復(fù),目前很多工程施工中都有著很好的PID預(yù)防及恢復(fù)措施,比如集中式逆變器的負(fù)極接地解決方案;組串逆變器并聯(lián)時(shí)的單點(diǎn)接地解決方案;由于整個(gè)系統(tǒng)負(fù)極接地,如果絕緣出現(xiàn)故障,正極就會對地放電,由于是1000V的高壓對地放電的故障是非常危險(xiǎn)的,所以逆變器應(yīng)采用具有GFDI裝置的內(nèi)部接地設(shè)計(jì),如果發(fā)生PV+對地故障,可以先將GFDI保險(xiǎn)絲熔斷或者使短路開關(guān)跳脫。依據(jù)UL1741標(biāo)準(zhǔn)大于250kW的太陽能系統(tǒng)較大對地故障電流為5A,在GFDI線路中使用5A的熔斷器或者斷路器。系統(tǒng)正常工作時(shí),熔斷器或者斷路器兩端的電壓為零.如果發(fā)生故障熔斷器或斷路器的端電壓變?yōu)楣夥绷鱾?cè)系統(tǒng)電壓。電壓瞬變產(chǎn)生了I/O信號,逆變器產(chǎn)生了報(bào)警信號,逆變器停止運(yùn)行,接地故障的電池組件整列被切除。浙江太陽能板PID預(yù)防及恢復(fù)效果

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