而抑制PID效應的發生。
[0026]如圖2所示,本實施例中的充電電路包括充電電阻Rl和防反二極管Dl;在充電電路中接有常開型的接觸器Kl,在放電電路中接有常閉型的接觸器K2,接觸器Kl、K2的控制信號輸入端分別連接控制器;儲能裝置采用儲能電容Cl,儲能電容Cl 一端連接在防反二極管Dl與接觸器K2之間,另一端接PE地。
[0027]當光伏電池陣列的輸出電壓達到預設值時,電壓采樣單元將直流母線電壓采樣信號傳送至控制器,控制器控制接觸器Kl閉合導通,接觸器K2斷開,儲能電容Cl充電;當光伏電池陣列電壓低于預設值時,電壓采樣單元將直流母線電壓采樣信號傳送至控制器,控制器控制接觸器Kl斷開,接觸器Κ2閉合導通,儲能電容Cl放電,向光伏電池陣列的負極輸出正電壓,來實現光伏電池陣列PV負母線對地增加一個直流正電壓,從而抑制PID效應的發生。接觸器Kl、接觸器Κ2通過控制器進行聯鎖控制,避免了同時吸合造成故障。
[0028]本實施例中控制單元的電源從電網側取電,當然也可以自帶電池或者從其他電源處取電。本實施例中的接觸器Κ1、Κ2,可以用繼電器、功率開關、電磁開關等替代;此外,也可以采用具有雙觸點對的一個開關(如繼電器、接觸器等)替代,只要將其中一對常開觸點接入充電電路,將一對常閉觸點接入放電點路即可。現有光伏發電系統的逆變單元通常都帶有控制器和直流母線電壓采樣電路,因此PID效應抑制裝置可與逆變單元共用控制器和/或直流母線電壓采樣電路,從而降低系統成本。
[0029]本實施例用控制器的邏輯控制來實現對充電電路、放電電路的通斷進行聯鎖控制,控制更靈活;然而該方案需要控制器實現,其硬件成本較高,即使共用逆變單元的控制器,也存在大量占用寶貴的控制器端口的問題。為此,可以考慮直接以直流母線電壓作為充、放電電路的通、斷控制信號,這樣就不需要電壓采樣電路和邏輯控制部件,硬件成本更低。
[0030]實施例二、
[0031]圖3顯示了本實用新型光伏發電系統的另一種具體結構。與實施例一類似,本實施例的光伏發電系統同樣包括依次連接的光伏電池陣列、直流開關、第一 EMC濾波裝置、DC/DC升壓單元、逆變單元、電抗器、第二 EMC濾波裝置、交流繼電器、第三EMC濾波裝置,第三EMC濾波裝置接入電網側。如圖3所示,本實施例中的PID效應抑制裝置包括:直流電源模塊、常開型的開關Κ1、常閉型的開關Κ2;開關Κ1、Κ2分別串接于充電電路、放電電路中;所述直流電源模塊的正、負輸入端分別與光伏發電系統中的正、負直流母線連接,直流電源模塊的輸出端分別連接開關Kl、Κ2的控制信號輸入端,且該直流電源模塊被配置為:當其輸入電壓大于等于所述預設值時,其向開關Κ1、Κ2輸出控制信號,使得開關Kl導通,開關Κ2斷開;反之,不輸出控制信號。
[0032]其中開關Κ1、Κ2可采用接觸器、繼電器、功率開關、電磁開關等,也可以利用同時具有常開觸點對和常閉觸點對的一個開關代替,只要將其中一對常開觸點接入充電電路,將一對常閉觸點接入放電電路即可。另外,也可以采用兩個直流電源模塊分別對開關Κ1、Κ2進行控制。
[0033]本實施例利用直流電源模塊將直流母線電壓直接轉換為開關Kl、Κ2的控制信號;根據開關K1、Κ2的實際控制類型(例如電壓控制型或電流控制型),直流電源模塊可以輸出相應的控制信號,以電壓控制型為例,如開關Kl、Κ2的控制信號為24V,則可采用的直流電源模塊可以為型號為NH15-V2S24的DC-DC高壓電源模塊,其輸入為100V-1000V的直流電壓,輸出為24V直流電壓。如Κ1、Κ2的控制類型為電流控制型,則可采用市場上常規的電壓電流轉換模塊,其轉換成的電流為Kl、Κ2的控制信號。
[0034]當光伏電池陣列的輸出電壓達到預設值時,直流電源模塊啟動工作,向開關Kl、Κ2輸出電壓或電流控制信號,開關Kl閉合導通,開關Κ2斷開,儲能電容Cl充電;當光伏電池陣列電壓低于預設值時,直流電源模塊停止工作,無電壓或電流控制信號輸出,開關Kl斷開,開關K2閉合導通,儲能電容Cl放電,向光伏電池陣列的負極輸出正電壓,來實現光伏電池陣列PV負母線對地增加一個直流正電壓,從而抑制PID效應的發生。開關Kl、Κ2通過直流電源模塊進行聯鎖控制,避免了同時吸合造成故障。
[0035]需要特別說明的是,以上列舉的僅為本專利的兩個具體實施例,顯然本專利不限于以上實施例,對于本領域技術人員而言,隨之有著許多的類似變化,諸如儲能器件的類型、充放電回路的組成、充電取電位置的變化,以及電壓采樣位置的變化、開關的選用類型等等,任何基于本專利的簡單變形,均應屬于本專利的保護范圍。
【主權項】
1.一種用于光伏發電系統的PID效應抑制裝置,包括儲能裝置,以及分別用于該儲能裝置充、放電的充電電路、放電電路;所述放電電路的正輸出端與光伏發電系統中光伏組件的負極連接,放電電路的負輸出端接地;其特征在于,所述放電電路的正、負輸入端分別與光伏發電系統中的正、負直流母線連接;所述PID效應抑制裝置還包括可依據直流母線電壓對充電電路和放電電路的通斷進行控制的聯鎖開關裝置,當直流母線電壓大于等于預設值時,所述聯鎖開關裝置可使充電電路導通,放電電路斷開;反之則使充電電路斷開,放電電路導通。2.如權利要求1所述PID效應抑制裝置,其特征在于,所述聯鎖開關裝置包括:控制器以及分別與控制器連接的電壓采樣電路、第一開關、第二開關;所述電壓采樣電路用于對直流母線電壓進行采樣;所述第一開關、第二開關分別串接于充電電路、放電電路中;控制器通過電壓采樣電路獲取直流母線電壓,并將其與所述預設值進行比較,當直流母線電壓大于等于所述預設值時,控制第一開關導通,第二開關斷開;反之,則控制第一開關斷開,第二開關導通。3.如權利要求1所述PID效應抑制裝置,其特征在于,所述聯鎖開關裝置包括:直流電源模塊、第一開關、第二開關;第一開關、第二開關分別為常開開關、常閉開關,并分別串接于充電電路、放電電路中;所述直流電源模塊的正、負輸入端分別與光伏發電系統中的正、負直流母線連接,直流電源模塊的輸出端分別連接第一開關和第二開關的控制信號輸入端,且該直流電源模塊被配置為:當其輸入電壓大于等于所述預設值時,其向第一開關和第二開關輸出控制信號,使得第一開關導通,第二開關斷開;反之,不輸出控制信號。4.如權利要求1所述PID效應抑制裝置,其特征在于,所述聯鎖開關裝置包括:直流電源模塊和開關;所述開關具有一對常開觸點和一對常閉觸點,所述常開觸點和常閉觸點分別串接于充電電路、放電電路中;所述直流電源模塊的正、負輸入端分別與光伏發電系統中的正、負直流母線連接,直流電源模塊的輸出端與所述開關的控制信號輸入端連接,且該直流電源模塊被配置為:當其輸入電壓大于等于所述預設值時,其向所述開關輸出控制信號,使得常開觸點閉合,常閉觸點斷開;反之,不輸出控制信號。5.如權利要求1所述PID效應抑制裝置,其特征在于,所述聯鎖開關裝置包括:第一直流電源模塊、第二直流電源模塊、第一開關、第二開關;第一開關、第二開關分別為常開開關、常閉開關,并分別串接于充電電路、放電電路中;第一直流電源模塊和第二電源調壓模塊的正、負輸入端分別與光伏發電系統中的正、負直流母線連接,第一直流電源模塊的輸出端、第二直流電源模塊的輸出端分別連接第一開關和第二開關的控制信號輸入端;第一直流電源模塊和第二直流電源模塊被配置為:當其輸入電壓大于等于所述預設值時,向其所連接的開關輸出控制信號;否則,不輸出控制信號。6.如權利要求1?5任一項所述PID效應抑制裝置,其特征在于,所述儲能裝置為儲能電容或儲能電池。7.—種光伏發電系統,其特征在于,包括如權利要求1?5任一項所述PID效應抑制裝置。8.一種光伏發電系統,其特征在于,包括如權利要求6所述PID效應抑制裝置。9.一種光伏發電系統,包括逆變單元及其控制器;其特征在于,所述光伏發電系統還包括權利要求2所述PID效應抑制裝置;PID效應抑制裝置與逆變單元共用同一控制器。
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于光伏發電系統的PID效應抑制裝置。該PID效應抑制裝置包括儲能裝置,以及分別用于該儲能裝置充、放電的充電電路、放電電路;所述放電電路的正輸出端與光伏發電系統中光伏組件的負極連接,放電電路的負輸出端接地;所述充電電路的正、負輸入端分別與光伏發電系統中的正、負直流母線連接;所述PID效應抑制裝置還包括可依據直流母線電壓對充電電路和放電電路的通斷進行控制的聯鎖開關裝置,當直流母線電壓大于等于預設值時,所述聯鎖開關裝置可使充電電路導通,放電電路斷開;反之則使充電電路斷開,放電電路導通。本實用新型還公開了一種光伏發電系統。本實用新型對PID效應的抑制效果更好,且安全可靠性更高,電路結構更簡單,實現成本更低。
【IPC分類】H02J1/12
【公開號】CN205304243
【申請號】
【發明人】張立, 王劍國, 王峰
【申請人】常熟開關制造有限公司(原常熟開關廠)
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2015年12月21日