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CN107612036A - 一种基于EnOcean技术的抗PID光伏逆变器装置 - Google Patents

一种基于EnOcean技术的抗PID光伏逆变器装置 Download PDF

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CN107612036A
CN107612036A CN201711013331.9A CN201711013331A CN107612036A CN 107612036 A CN107612036 A CN 107612036A CN 201711013331 A CN201711013331 A CN 201711013331A CN 107612036 A CN107612036 A CN 107612036A
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pid
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photovoltaic
enocean
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杨忠浩
杨轶成
郭超
胡炫
丁明进
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Guodian Nanjing Automation Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种基于EnOcean技术的抗PID光伏逆变器装置，其特征是，包括若干MPPT汇流箱单元、光伏并网逆变器单元、抗PID单元；所述若干MPPT汇流箱单元、抗PID单元与光伏并网逆变器单元相连，所述光伏并网逆变器单元输出端与电网相连。优点：集超低功耗、远程通信、智能控制为一体，实现了光伏逆变器与MPPT汇流箱的无线通讯，降低了光伏逆变器通讯传递的能耗，提高了光伏电站的智能化水平；保证通讯距离的同时还具有超强的抗干扰能力。与同类技术相比，其功耗低，传输距离远，可以组网并且支持中继等功能，能够保证整个通讯系统的稳定性、安全性。

Description

一种基于EnOcean技术的抗PID光伏逆变器装置
技术领域
本发明涉及一种基于EnOcean技术的抗PID光伏逆变器装置，属于电工技术领域。
背景技术
在光伏发电系统中，由于潮湿、高温的环境容易产生水蒸气，如果水汽深入组件，那么封装材料(ENC)的导电率上升，相应组件的泄漏电流增大，会造成组件表面极化现象，严重影响光伏电池板的发电效率。一般常用方法是通过负极直接接地抑制PID效应，该方法处置方案简便、成本低、效果显著，但负极直接接地会造成安全隐患，威胁电站的正常运行和运维安全。逆变器负极接地后，若发生组件正极接地故障则会造成电池板短路，而运维人员如若接触到正极则会发生电击危险。
目前传统的逆变器通讯方式主要有：“手拉手”的RS485通讯；PLC电力载波通讯等。其中，485通讯需要敷设通讯电缆，出现通讯故障，维护不便。PLC电力载波通讯，易受环境干扰，传输线路负荷较大时，易对载波信号产生高消减，严重影响信号传输质量。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种可靠性高、功耗低的基于EnOcean技术的抗PID光伏逆变器装置。
为解决上述技术问题，本发明提供一种基于EnOcean技术的抗PID光伏逆变器装置，其特征是，包括若干MPPT汇流箱单元、光伏并网逆变器单元、抗PID单元；所述若干MPPT汇流箱单元、抗PID单元与光伏并网逆变器单元相连，所述光伏并网逆变器单元输出端与电网相连；
所述光伏并网逆变器单元包括Y/Δ变压器模块、整流模块、第一电源模块、控制模块以及逆变模块；
所述MPPT汇流箱单元包括EMC模块、第二电源模块、功率变换模块、DSP模块、第一EnOcean无线通讯模块、电压采样模块以及电流采样模块；
所述抗PID单元包括正负极电压采样模块、MCU模块、第二EnOcean无线通讯模块、232通讯模块以及调压模块。
进一步的，所述MPPT汇流箱单元输出端与所述光伏并网逆变器单元通过导线相连，所述抗PID单元与所述光伏并网逆变器单元通过电缆相连，所述MPPT汇流箱单元与所述抗PID单元通过EnOcean无线连接。
进一步的，所述MPPT汇流箱单元接在光伏电池板侧，所述抗PID单元接在所述光伏并网逆变器单元侧。
进一步的，所述逆变模块输入端与所述MPPT汇流箱单元相连，所述逆变模块输出端与电网相连，所述Y/Δ变压器模块Δ侧与电网相连，所述Y/Δ变压器模块Y侧与所述整流模块交流侧相连，所述Y/Δ变压器模块Y侧中性点与抗PID单元相连，所述整流模块直流侧与所述第一电源模块输入端相连，所述第一电源模块输出端与所述抗PID单元、所述控制模块相连，所述控制模块与所述抗PID单元、所述逆变模块相连。
进一步的，所述EMC模块输入端、所述第二电源模块输入端分别与太阳能电池板相连，所述第二电源模块输出端与所述DSP模块相连，所述DSP模块分别与所述电流采样模块、所述电压采样模块、所述第一EnOcean无线通讯模块以及所述功率变换模块输出端相连，所述功率变换模块输入端与所述EMC模块相连。
进一步的，所述MCU模块与所述正负极电压采样模块、所述第二EnOcean无线通讯模块、所述232通讯模块、所述调压模块相连。
本发明所达到的有益效果：
1）基于EnOcean技术的抗PID光伏逆变器装置通过调节变压器中性点电位，实现负极虚拟接地功能，该方法集超低功耗、远程通信、智能控制为一体，实现了光伏逆变器与MPPT汇流箱的无线通讯，降低了光伏逆变器通讯传递的能耗，提高了光伏电站的智能化水平；
2）本发明仅仅用采集的信号能量来驱动低功耗的芯片组，实现高质量的无线通讯技术。EnOcean技术在保证通讯距离的同时还具有超强的抗干扰能力。与同类技术相比，其功耗低，传输距离远，可以组网并且支持中继等功能，能够保证整个通讯系统的稳定性、安全性。
附图说明
图1为本发明一基于EnOcean技术的抗PID光伏逆变器装置系统结构图；
图2为本发明一基于EnOcean技术的抗PID光伏逆变器装置的MPPT汇流箱结构图；
图3为本发明一基于EnOcean技术的抗PID光伏逆变器装置的抗PID单元结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
结合图1，一种基于EnOcean技术的抗PID光伏逆变器装置，包括若干MPPT汇流箱单元、光伏并网逆变器单元、抗PID单元；所述若干MPPT汇流箱单元、抗PID单元与光伏并网逆变器单元相连，所述光伏并网逆变器单元输出端与电网相连；
所述光伏并网逆变器单元包括一个Y/Δ变压器模块、一个整流模块、一个第一电源模块、一个控制模块以及一个逆变模块；
结合图2，所述MPPT汇流箱单元包括一个EMC模块、一个第二电源模块、一个功率变换模块、一个DSP模块、一个第一EnOcean无线通讯模块、一个电压采样模块以及一个电流采样模块；
所述MPPT汇流箱单元采用所述电压采样模块与所述电流采样模块将支路电压、支路电流、支路功率等信息通过所述EnOcean无线通讯模块发送至所述抗PID单元。
结合图3，所述抗PID单元包括一个正负极电压采样模块、一个MCU模块、一个第二EnOcean无线通讯模块、一个232通讯模块以及一个调压模块。
所述MPPT汇流箱单元接在光伏电池板侧，所述抗PID单元接在所述光伏并网逆变器单元侧。所述MPPT汇流箱单元输出端与所述光伏并网逆变器单元通过电缆相连，所述抗PID单元与所述光伏并网逆变器单元通过所述232通讯模块相连，所述MPPT汇流箱单元与所述抗PID单元通过EnOcean无线连接，所述光伏并网逆变器单元通过所述控制模块与光伏电站后台通讯。
所述抗PID单元将所述MPPT汇流箱单元发送信息通过所述232通讯模块发送至所述光伏并网逆变器单元，实现所述光伏并网逆变器单元对每个所述MPPT汇流箱单元的监控。
所述逆变模块输入端与所述MPPT汇流箱单元相连，所述逆变模块输出端与电网相连，所述Y/Δ变压器模块Δ侧与电网相连，所述Y/Δ变压器模块Y侧与所述整流模块交流侧相连，所述Y/Δ变压器模块Y侧中性点与抗PID单元相连，所述整流模块直流侧与所述第一电源模块输入端相连，所述第一电源模块输出端与所述抗PID单元、所述控制模块相连，所述控制模块与所述抗PID单元、所述逆变模块相连。
通过调节所述Y侧中性点对地电位，可以实现直流负母线对地电位的调节，以实现负母线虚拟接地的功能。所述整流模块同时向所述光伏并网逆变器单元与所述抗PID单元供电。
所述EMC模块输入端、所述第二电源模块输入端与太阳能电池板相连，所述第二电源模块输出端与所述DSP模块相连，所述DSP模块与所述电流采样模块、所述电压采样模块、所述第一EnOcean无线通讯模块以及所述功率变换模块输出端相连，所述功率变换模块输入端与所述EMC模块相连。
所述MCU模块与所述正负极电压采样模块、所述第二EnOcean无线通讯模块、所述232通讯模块、所述调压模块相连。
所述正负极电压采样模块同时采集正、负母线对地电位以及正负母线之间电位，通过得到的正极对地电位，对电池板进行隔离保护，防止正负同时对地短路对电池板造成损害。根据采集到的负母线对地电位，通过所述调压模块改变变压器中性点电位，使得负母线对地电位高于设定阀值，实现抑制PID效应。
本发明中的各元器件、单片机的型号不限于本发明中所公开的型号，现有技术中能用于本发明的与所公开型号功能类同的均可适用于本发明。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种基于EnOcean技术的抗PID光伏逆变器装置，其特征是，包括若干MPPT汇流箱单元、光伏并网逆变器单元、抗PID单元；所述若干MPPT汇流箱单元、抗PID单元与光伏并网逆变器单元相连，所述光伏并网逆变器单元输出端与电网相连；
所述光伏并网逆变器单元包括Y/Δ变压器模块、整流模块、第一电源模块、控制模块以及逆变模块；
所述MPPT汇流箱单元包括EMC模块、第二电源模块、功率变换模块、DSP模块、第一EnOcean无线通讯模块、电压采样模块以及电流采样模块；
所述抗PID单元包括正负极电压采样模块、MCU模块、第二EnOcean无线通讯模块、232通讯模块以及调压模块。
2.根据权利要求1所述的一种基于EnOcean技术的抗PID光伏逆变器装置，其特征是，所述MPPT汇流箱单元输出端与所述光伏并网逆变器单元通过导线相连，所述抗PID单元与所述光伏并网逆变器单元通过电缆相连，所述MPPT汇流箱单元与所述抗PID单元通过EnOcean无线连接。
3.据权利要求2述的一种基于EnOcean技术的抗PID光伏逆变器装置，其特征是，所述MPPT汇流箱单元接在光伏电池板侧，所述抗PID单元接在所述光伏并网逆变器单元侧。
4.根据权利要求1所述的一种基于EnOcean技术的抗PID光伏逆变器装置，其特征是，所述逆变模块输入端与所述MPPT汇流箱单元相连，所述逆变模块输出端与电网相连，所述Y/Δ变压器模块Δ侧与电网相连，所述Y/Δ变压器模块Y侧与所述整流模块交流侧相连，所述Y/Δ变压器模块Y侧中性点与抗PID单元相连，所述整流模块直流侧与所述第一电源模块输入端相连，所述第一电源模块输出端与所述抗PID单元、所述控制模块相连，所述控制模块与所述抗PID单元、所述逆变模块相连。
5.根据权利要求1所述的一种基于EnOcean技术的抗PID光伏逆变器装置，其特征是，所述EMC模块输入端、所述第二电源模块输入端分别与太阳能电池板相连，所述第二电源模块输出端与所述DSP模块相连，所述DSP模块分别与所述电流采样模块、所述电压采样模块、所述第一EnOcean无线通讯模块以及所述功率变换模块输出端相连，所述功率变换模块输入端与所述EMC模块相连。
6.根据权利要求1所述的一种基于EnOcean技术的抗PID光伏逆变器装置，其特征是，所述MCU模块与所述正负极电压采样模块、所述第二EnOcean无线通讯模块、所述232通讯模块、所述调压模块相连。
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