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2、系統(tǒng)端PID組件的修復(fù)

2.1、PID修復(fù)系統(tǒng)的基本原理

在光伏電站中，每一片光伏組件的邊框都需要可靠接地，正極和負(fù)極和地之間將存在一定大小的絕緣電阻和寄生電容，圖2-1為光伏電池帶寄生電容和絕緣電阻的電路模型，絕緣電阻值的大小反映了光伏組件的絕緣性能，且該值和材料及封裝工藝都有較大的關(guān)系，根據(jù)IEC61215規(guī)定，晶硅組件在做濕絕緣測(cè)試時(shí)，測(cè)試的絕緣電阻值乘以組件面積應(yīng)不小于40MΩ•m2，而實(shí)際測(cè)試值一般都在百兆歐以上。至于系統(tǒng)端組串對(duì)地絕緣電阻，根據(jù)光伏電站驗(yàn)收規(guī)范，匯流箱內(nèi)各組串正負(fù)極對(duì)地絕緣電阻均應(yīng)大于1MΩ，那么對(duì)于500kWp系統(tǒng)，假設(shè)一串容量5kWp，有100串并聯(lián)，逆變器直流側(cè)正負(fù)極對(duì)地絕緣電阻值應(yīng)大于10kΩ，陣列的絕緣電阻值對(duì)于PID修復(fù)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是一個(gè)非常重要的參數(shù)，和修復(fù)系統(tǒng)的使用功率和輸出電流都有關(guān)系，對(duì)于特定使用功率和輸出電流的PID修復(fù)系統(tǒng)，其可修復(fù)的組件系統(tǒng)容量也是有限的。

寄生電容的大小取決于光伏陣列的框架結(jié)構(gòu)、光伏電池表面及間距、模塊結(jié)構(gòu)、天氣條件、濕度、覆蓋于光伏陣列表面的塵埃等等。當(dāng)組串并聯(lián)得越多，寄生電容越大，絕緣阻抗卻正好相反，晶體硅光伏電池的寄生電容一般約為50-150nF/kW，有的PID修復(fù)系統(tǒng)會(huì)使用寄生電容作為技術(shù)參數(shù)，它也可以決定可修復(fù)的組件容量，但是寄生電容很難測(cè)試，所以一般使用絕緣電阻值這個(gè)參數(shù)。

筆者在《光能》2014年7月刊《PID光伏組件批量恢復(fù)時(shí)單片正向恢復(fù)電壓的理論研究》一文中曾指出，當(dāng)組件絕緣電阻值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于自身電阻值Rs和Rsh時(shí)，組件的自身電阻可忽略不計(jì)，因此當(dāng)在逆變器直流側(cè)對(duì)整個(gè)陣列施加高壓時(shí)，各匯流箱內(nèi)的各個(gè)組串的每一片組件在電路上其實(shí)是并聯(lián)關(guān)系，可參考圖2-2系統(tǒng)端陣列PID組件修復(fù)等效電路模型，它實(shí)際上是給組件的負(fù)極對(duì)地阻抗之間施加高壓，每片組件被分配的電壓大小和組件的位置、電纜線損都有關(guān)。從線損這個(gè)角度，同樣的輸出直流電壓，在匯流箱側(cè)對(duì)陣列施加和在逆變器直流側(cè)施加會(huì)有略微差異，比如500kW系統(tǒng)負(fù)極對(duì)地絕緣阻抗大于10kΩ，直流電壓對(duì)陣列施加1000V，則設(shè)備的輸出電流小于0.1A，匯流箱至逆變器的銅芯直流電纜截面積假設(shè)為70mm2，長(zhǎng)度200米，其阻抗約0.05Ω，經(jīng)計(jì)算其在電纜上損失的電壓是非常小的。