CN107196597A - 一种光伏发电*** - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种光伏发电***，属于光电领域，包括：光伏阵列、光伏逆变模块、隔离模块和抗PID电压调节模块；所述隔离模块连接所述光伏阵列和所述光伏逆变模块，所述抗PID电压调节模块的一端连接所述光伏逆变模块的母线电容正极端，另一端连接所述光伏阵列的正极端或负极端或所述隔离模块；所述隔离模块用于实现所述光伏逆变模块的母线电容正极端和所述光伏阵列的正极端的隔开，以及实现所述光伏逆变模块的母线电容负极端和所述光伏阵列的负极端的隔开；在所述光伏阵列无光照时，所述抗PID电压调节模块实现所述光伏逆变模块的母线电容正极端与所述光伏阵列的正极端或负极端或所述隔离模块之间的电气连接。本申请能避免出现PID效应。

Description

一种光伏发电***
技术领域
本申请涉及光电领域，特别涉及一种光伏发电***。
背景技术
目前地球上的化石能源储量越来越少，因此人类开始使用其他的新型能源，例如使用风能或太阳能等。对于太阳能，人类可以使用光伏发电***将太阳能转换为电能，然后将该电能输送到电网中，供人类使用。
光伏发电***包括光伏电池板和逆变器等部件，太阳光照射在光伏电池板上，光伏电池板将该太阳光转换成直流电压信号；逆变器再将该直流电压信号转换为交流电压信号，再将该交流电压信号输送到交流的电网中。
在实现本申请的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：
在夜晚时光伏发电***并网的情况下，由于逆变器的电气结构，导致光伏电池板的两端相对于大地之间可能存在偏置电压，这样会导致光伏电池板出现电势诱导衰减(Potential Induced Degradation，PID)效应，使得光伏电池板出现输出功率衰减。如：偏置电压为负电压的情况下，将导致P型光伏电池板出现PID效应。
发明内容
为了避免出现PID效应以及实现对PID效应造成光伏阵列功率衰减的修复，本申请提供了一种光伏发电***。所述技术方案如下：
第一方面，本申请的一实例提供了一种光伏发电***，所述光伏发电***包括：光伏阵列、光伏逆变模块、隔离模块和抗PID电压调节模块；所述隔离模块连接所述光伏阵列和所述光伏逆变模块，所述抗PID电压调节模块的一端连接所述光伏逆变模块的母线电容正极端，另一端连接所述光伏阵列的正极端或负极端或所述隔离模块；所述隔离模块用于实现所述光伏逆变模块的母线电容正极端和所述光伏阵列的正极端的隔开，以及实现所述光伏逆变模块的母线电容负极端和所述光伏阵列的负极端的隔开；在所述光伏阵列无光照时，所述抗PID电压调节模块实现所述光伏逆变模块的母线电容正极端与所述光伏阵列的正极端或负极端或所述隔离模块输入端之间的电气连接。由于所述隔离模块实现所述光伏逆变模块的母线电容正极端和所述光伏阵列的正极端的隔开以及所述光伏逆变模块的母线电容负极端和所述光伏阵列的负极端的隔开，从而在光伏逆变模块在夜间并网情况下，阻止光伏逆变模块拉低光伏阵列的两端对地电压，避免所述光伏阵列出现PID效应；又由于在所述光伏阵列无光照时，所述抗PID电压调节模块实现所述光伏逆变模块的母线电容正极端与所述光伏阵列的正极端或负极端或所述隔离模块之间的电气连接，从而所述光伏逆变模块通过所述电气连接可以拉高所述光伏阵列的两端的对地电压，可以对所述光伏阵列进行修复。
在第一方面的一种可能的实现方式中，所述隔离模块包括：正向隔离器件和负向隔离器件，所述正向隔离器件用于实现所述光伏逆变模块的母线电容正极端和所述光伏阵列的正极端的隔开，所述负向隔离器件用于实现所述光伏逆变模块的母线电容负极端和所述光伏阵列的负极端的隔开；所述抗PID电压调节模块的一端与所述光伏逆变模块的母线电容正极端电连接，另一端与所述光伏阵列的正极端或负极端电连接或者与所述正隔离器件的输入端电连接或与所述负隔离器件的输出端电连接。
在第一方面的一种可能的实现方式中，所述抗PID电压调节模块包括：开关管，所述开关管的一端与所述光伏逆变模块的母线电容正极端电连接，另一端与所述光伏阵列的正极端或负极端电连接或与所述正隔离器件的输入端电连接或与所述负隔离器件的输出端电连接。使用所述开关管可以实现实现所述光伏逆变模块的母线电容正极端与所述光伏阵列的正极端或负极端或所述隔离模块输入端之间的电气连接。
在第一方面的一种可能的实现方式中，所述抗PID电压调节模块还包括：第一电阻，所述第一电阻与所述开关管串联成第一串联电路；所述第一串联电路的一端与所述光伏逆变模块的母线电容正极端电连接，另一端与所述光伏阵列的正极端或负极端电连接或与所述正隔离器件的输入端电连接或与所述负隔离器件的输出端电连接。串联一个第一电阻可以在故障时，限制故障电流大小的作用。
在第一方面的一种可能的实现方式中，所述抗PID电压调节模块还包括：第一单向导通器件，所述第一单向导通器件、所述第一电阻与所述开关管串联成第二串联电路；所述第二串联电路的一端与所述光伏逆变模块的母线电容正极端电连接，另一端与所述光伏阵列的正极端或负极端电连接或与所述正隔离器件的输入端电连接或与所述负隔离器件的输出端电连接；所述第二串联电路的电流流向由所述光伏逆变模块的母线电容正极端流向所述光伏阵列的正极端或负极端或所述正隔离器件的输入端或所述负隔离器件的输出端。串使用第一单向导通器件单向性在故障时限制进一步故障电流大小的作用，还可以简化电路结构。
在第一方面的一种可能的实现方式中，所述抗PID电压调节模块包括：第二单向导通器件，所述第二单向导通器件的输入端与所述光伏逆变模块的母线电容正极端电连接，输出端与所述光伏阵列的正极端或负极端电连接或与所述正隔离器件的输入端电连接或与所述负隔离器件的输出端电连接。使用所述第二单向导通器件可以实现实现所述光伏逆变模块的母线电容正极端与所述光伏阵列的正极端或负极端或所述正隔离器件的输入端或与所述负隔离器件的输出端之间的电气连接。
在第一方面的一种可能的实现方式中，所述抗PID电压调节模块还包括：第二电阻，所述第二电阻和第二单向导通器件串联成第三串联电路；所述第三串联电路的一端与所述光伏逆变模块的母线电容正极端电连接，另一端与所述光伏阵列的正极端或负极端电连接或与所述正隔离器件的输入端电连接或与所述负隔离器件的输出端电连接；所述第三串联电路的电流流向由所述光伏逆变模块的母线电容正极端流向所述光伏阵列的正极端或负极端或所述正隔离器件的输入端或所述负隔离器件的输出端。串联一个第二电阻可以在故障时，限制故障电流大小的作用。
在第一方面的一种可能的实现方式中，所述光伏发电***还包括：检测模块，所述检测模块的一端与所述光伏阵列的正极端和/或负极端电连接，另一端与所述光伏逆变模块电连接；所述检测模块，用于检测所述光伏阵列的正极端和/或负极端的对地电压值，根据所述对地电压值，通过控制光伏逆变模块的母线电容上的电压调节所述光伏阵列的正极端和/或负极端的对地电压值。通过检测模块实现母线电压的控制，最终实现所述光伏阵列对地电压的调节。
第二方面，本申请的一实例提供了一种光伏发电***，所述光伏发电***包括：光伏阵列、光伏逆变模块、隔离模块和抗PID电压调节模块；所述隔离模块连接所述光伏阵列和所述光伏逆变模块，所述抗PID电压调节模块的一端连接所述光伏逆变模块的母线电容负极端，另一端连接所述光伏阵列的正极端或负极端或所述隔离模块；所述隔离模块用于实现所述光伏逆变模块的母线电容正极端和所述光伏阵列的正极端的隔开，以及实现所述光伏逆变模块的母线电容负极端和所述光伏阵列的负极端的隔开；在所述光伏阵列无光照时，所述抗PID电压调节模块实现所述光伏逆变模块的母线电容负极端与所述光伏阵列的正极端或负极端或所述隔离模块之间的电气连接。由于所述隔离模块实现所述光伏逆变模块的母线电容正极端和所述光伏阵列的正极端的隔开以及所述光伏逆变模块的母线电容负极端和所述光伏阵列的负极端的隔开，从而在光伏逆变模块在夜间并网情况下，阻止光伏逆变模块拉高光伏阵列的两端对地电压，避免所述光伏阵列出现PID效应；又由于在所述光伏阵列无光照时，所述抗PID电压调节模块实现所述光伏逆变模块的母线电容负极端与所述光伏阵列的正极端或负极端或所述隔离模块之间的电气连接，从而所述光伏逆变模块通过所述电气连接可以拉低所述光伏阵列的两端的对地电压，可以对所述光伏阵列进行修复。
在第二方面的一种可能的实现方式中，所述隔离模块包括：正向隔离器件和负向隔离器件，所述的正向隔离器件用于实现所述光伏逆变模块的母线电容正极端和所述光伏阵列的正极端的隔开，所述的负向隔离器件用于实现所述光伏逆变模块的母线电容负极端和所述光伏阵列的负极端的隔开；所述抗PID电压调节模块的一端与所述光伏逆变模块的母线电容负极端电连接，另一端与所述光伏阵列的正极端或负极端电连接或者与所述正隔离器件的输入端电连接或所述负隔离器件的输出端电连接。
在第二方面的一种可能的实现方式中，所述抗PID电压调节模块包括：开关管，所述开关管的一端与所述光伏逆变模块的母线电容负极端电连接，另一端与所述光伏阵列的负极端或正极端电连接或者与所述正隔离器件的输入端电连接或所述负隔离器件的输出端电连接。使用所述开关管实现所述光伏逆变模块的母线电容负极端与所述光伏阵列的正极端或负极端或所述正隔离器件的输入端或所述负隔离器件的输出端之间的电气连接。
在第二方面的一种可能的实现方式中，所述抗PID电压调节模块还包括：第一电阻，所述第一电阻和所述开关管串联成第一串联电路；所述第一串联电路的一端与所述光伏逆变模块的母线电容负极端电连接，另一端与所述光伏阵列的负极端或正极端电连接或者与所述正隔离器件的输入端电连接或所述负隔离器件的输出端电连接。串联一个第一电阻可以在故障时，限制故障电流大小的作用。
在第二方面的一种可能的实现方式中，所述抗PID电压调节模块还包括：第一单向导通器件，所述第一单向导通器件、所述第一电阻与所述开关管串联成第二串联电路；所述第二串联电路的一端与所述光伏逆变模块的母线电容负极端电连接，另一端与所述光伏阵列的负极端或正极端电连接或者与所述正隔离器件的输入端电连接或所述负隔离器件的输出端电连接；所述第二串联电路的电流流向由所述光伏阵列的负极端或正极端或者所述正隔离器件的输入端或所述负隔离器件的输出端流向所述光伏逆变模块的母线电容负极端。串使用第一单向导通器件单向性在故障时限制进一步故障电流大小的作用，还可以简化电路结构。
在第二方面的一种可能的实现方式中，所述抗PID电压调节模块包括：第二单向导通器件，所述第二单向导通器件的输入端与所述光伏阵列的负极端或正极端电连接或者与所述正隔离器件的输入端电连接或所述负隔离器件的输出端电连接，输出端与所述光伏逆变模块的母线电容负极端电连接。
在第二方面的一种可能的实现方式中，所述抗PID电压调节模块还包括：第二电阻，所述第二电阻和第二单向导通器件串联成第三串联电路；所述第三串联电路的一端与所述光伏逆变模块的母线电容负极端电连接，另一端与所述光伏阵列的负极端或正极端电连接或者与所述正隔离器件的输入端电连接或所述负隔离器件的输出端电连接；所述第三串联电路的电流流向由所述光伏阵列的负极端或正极端或者所述正隔离器件的输入端或所述负隔离器件的输出端流向所述光伏逆变模块的母线电容负极端。串联一个第二电阻可以在故障时，限制故障电流大小的作用。
在第二方面的一种可能的实现方式中，所述光伏发电***还包括：检测模块，所述检测模块的一端与所述光伏阵列的正极端和/或负极端电连接，另一端与所述光伏逆变模块电连接；所述检测模块，用于检测所述光伏阵列的正极端和/或负极端的对地电压值，根据所述对地电压值，通过控制光伏逆变模块的母线电容上的电压调节所述光伏阵列的正极端和/或负极端的对地电压值。通过检测模块实现母线电压的控制，最终实现所述光伏阵列对地电压的调节。
附图说明
图1是本申请的一实施例提供的一种光伏发电***的结构示意图；
图2是本申请的一实施例提供的另一种光伏发电***的结构示意图；
图3是本申请的一实施例提供的另一种光伏发电***的结构示意图；
图4是本申请的一实施例提供的另一种光伏发电***的结构示意图；
图5是本申请的一实施例提供的另一种光伏发电***的结构示意图；
图6是本申请的一实施例提供的另一种光伏发电***的结构示意图；
图7是本申请的一实施例提供的另一种光伏发电***的结构示意图；
图8是本申请的一实施例提供的另一种光伏发电***的结构示意图；
图9是本申请的一实施例提供的另一种光伏发电***的结构示意图；
图10是本申请的一实施例提供的另一种光伏发电***的结构示意图；
图11是本申请的一实施例提供的另一种光伏发电***的结构示意图；
图12是本申请的一实施例提供的另一种光伏发电***的结构示意图；
图13是本申请的一实施例提供的另一种光伏发电***的结构示意图；
图14是本申请的一实施例提供的另一种光伏发电***的结构示意图；
图15是本申请的一实施例提供的另一种光伏发电***的结构示意图；
图16是本申请的一实施例提供的另一种光伏发电***的结构示意图；
图17是本申请的一实施例提供的另一种光伏发电***的结构示意图；
图18是本申请的一实施例提供的另一种光伏发电***的结构示意图；
图19是本申请的一实施例提供的另一种光伏发电***的结构示意图。
具体实施方式
参见图1，本申请的一实施例提供了一种光伏发电***，该光伏发电***包括的光伏阵列为P型光伏阵列，包括：
光伏阵列1、光伏逆变模块2、隔离模块3和抗PID电压调节模块4；
隔离模块3连接光伏阵列1和光伏逆变模块2，抗PID电压调节模块4的一端连接光伏逆变模块2的母线电容正极端2a，另一端连接光伏阵列1的正极端PV+或负极端PV-或隔离模块3；
隔离模块3用于实现光伏逆变模块2的母线电容正极端2a和光伏阵列1的正极端PV+的隔开，以及实现光伏逆变模块2的母线电容负极端2b和光伏阵列1的负极端PV-的隔开；
在光伏阵列1无光照时，抗PID电压调节模块4实现光伏逆变模块2的母线电容正极端2a与光伏阵列1的正极端PV+或负极端PV-或隔离模块3之间的电气连接。
光伏逆变模块2与电网相连，在光伏阵列1无光照时，光伏逆变模块2从电网中获取电能，可以通过抗PID电压调节模块4拉高光伏阵列1的对地电压，即与接地端之间的电压。
光伏阵列1可以为P型光伏阵列，包括串联的多个P型光伏电池板。光伏阵列1在受到光照时将光能转换为第一直流电压信号，向隔离模块3输送第一直流电压信号。光伏阵列1在无光照时停止向隔离模块3输送第一直流电压信号。
隔离模块3实现的光伏阵列1和光伏逆变模块2的隔开是单向隔开，在实现时隔离模块3可以阻止光伏逆变模块2的母线电容正极端2a上的电流信号流入至光伏阵列1的正极端PV+，但允许光伏阵列1的正极端PV+上的电流信号流入至光伏逆变模块2的母线电容正极端2a；以及，可以阻止光伏阵列1的负极端PV-上的电流信号流入至光伏逆变模块2的母线电容负极端2b，但允许光伏逆变模块2的母线电容负极端2b上的电流信号流入至光伏阵列1的负极端PV-。
因此，在光伏阵列1向隔离模块3输送第一直流电压信号时，隔离模块3向光伏逆变模块2输送第二直流电压信号，第二直流电压信号可以为第一直流电压信号或为隔离模块3对第一直流电压信号进行变压后得到的电压信号；光伏逆变模块2还与电网相连，将第二直流电压信号转换为交流电压信号，向电网输送该交流电压信号。
在光伏阵列1无光照时，光伏逆变模块2可能还与电网相连，这时光伏逆变模块2的母线电容正极端2a和母线电容负极端2b之间存在母线电压，且在母线电容正极端2a处的电压的电压值为正二分之一母线电压，在母线电容负极端2b处的电压的电压值为负二分之一母线电压。
光伏逆变模块2并网的情况下，光伏逆变模块2的交流侧中性点电压、电网侧中性点电压以及电池板组串中点电压是相同的，此时可以认为光伏逆变模块2的母线中点的电位和光伏逆变模块2的交流侧中性点等电位的。夜间，由于隔离模块3的存在，可以阻断光伏逆变模块2的母线中点0到大地到电池板正极端PV+负极端PV-，再到光伏逆变模块2的母线电容负极端2b的回路，进而避免了光伏阵列1的正极端PV+与接地端之间电压和负极端PV-与接地端的电压均变为负电压。避免了光伏阵列1出现PID效应。
由于在光伏阵列1无光照时，抗PID电压调节模块4实现光伏逆变模块2的母线电容正极端2a与光伏阵列1的正极端PV+之间的电气连接，这样光伏逆变模块2的母线电容正极端2a上的电流信号经过抗PID电压调节模块4流入至光伏阵列1，这样可以将光伏阵列1的正极端PV+的对地电压和负极端PV-的对地电压均拉高为正电压，通过控制光伏逆变模块2的母线电压，可以调节光伏阵列1的正极端PV+的对地正电压值和负极端PV-对地正电压值，从而可以对光伏阵列1衰减的输出功率进行修复。
隔离模块3的实现方式有多种，例如隔离模块3包括多个单向导通器或者为带有隔离功能的直流变压模块，或者，隔离模块3包括单向导通器件和直流变压模块。
直流变压模块用于将光伏阵列1输送的第一直流电压信号转换为第二直流电压信号，第一直流电压信号的电压值可以与第二直流电压信号的电压值不同。
接下来举例对隔离模块3进行说明，例如，对于隔离模块3包括多个单向导通器件，参见图2，隔离模块3包括第三单向导通器件31和第四单向导通器件32，第三单向导通器件31的输入端与光伏阵列1的正极端PV+电连接，输出端与光伏逆变模块2的母线电容正极端2a电连接，第四单向导通器件32的输入端与光伏逆变模块2的母线电容负极端2b电连接，输出端与光伏阵列1的负极端PV-电连接。第三单向导通器件31和第四单向导通器件32可以分别为隔离模块3中的正向隔离器件和负向隔离器件。
单向导通器件可以二极管、开关管等，当为二极管时，单向导通器件的输入端可以为二极管的阳极，输出端可以为二极管的阴极。开关管可以为机械式开关或半导体开关等，机械式开关可以为继电器等，半导体开关可以为Mos管等。
再如，隔离模块3可以包括直流变压模块和单向导通器件，参见图3，隔离模块3可以包括电感L、开关33、第三单向导通器件31和第四单向导通器件32；电感L、开关33、第三单向导通器件31构成直流变压模块，光伏阵列1的正极端PV+与电感L的一端电连接，电感L的另一端与开关33的一端和第三单向导通器件31的输入端电连接，第三单向导通器件31的输出端与光伏逆变模块2的母线电容正极端2a电连接；光伏阵列1的负极端PV-和第四单向导通器件32的输出端电连接，第四单向导通器件32的输入端与光伏逆变模块2的母线电容负极端2b和开关33的另一端电连接。
参见图2至4，抗PID电压调节模块4的一端与光伏逆变模块2的母线电容正极端2a电连接，另一端可以与光伏阵列1的正极端PV+或负极端PV-电连接或者与隔离模块3中的第三单向导通器件31的输入端电连接或第四单向导通器件32的输出端电连接。也就是说另一端可以与正隔离器件的输入端电连接或与负隔离器件的输出端电连接。
参见图2，光伏逆变模块2包括第一母线电容C1、第二母线电容C2和逆变电路21，第一母线电容C1的一端与逆变电路21的第一输入端电连接，另一端与第二母线电容C2的一端电连接；第二母线电容C2的另一端与逆变电路21的第二输入端电连接。
其中，第一母线电容C1和第二母线电容C2的连接点O称为母线中点。第一母线电容C1的一端与逆变电路21的第一输入端的连接点为母线电容正极端2a，第二母线电容C2的另一端与逆变电路21的第二输入端的连接点为母线电容负极端2b。
在光伏阵列1受到光照时，隔离模块3将第二直流电压信号输送给逆变电路21，逆变电路21与电网相连，用于将第二直流电压信号转换为交流电压信号，将该交流电压信号输送给电网。
在光伏阵列1无光照时，逆变电路21可以将电网的交流电压信号转换为直流电压信号，在母线电容正极端2a和母线电容负极端2b之间形成母线电压，该母线电压值可控，且母线中点O处的电压值为0V，第一母线电容C1的两端电压值和第二母线电容C2的两端的电压值相等且均等于二分之一的母线电压，所以第一母线电容C1与逆变电路21的第一输入端端相连的一端，即为母线电容正极端2a的电压为正电压且大小等于正的二分之一的母线电压，第二母线电容C2与逆变电路21的第二输入端相连的一端，即为母线电容负极端2b的电压为负电压且大小等于负的二分之一的母线电压。
在本实施例中，抗PID电压调节模块4有多种实现方式，在本实施例中列举了如下第一和第二两种实现方式，包括：
第一、参见图5，抗PID电压调节模块4包括开关管S，开关管S的一端与光伏逆变模块2的母线电容正极端2a电连接，另一端与光伏阵列1的正极端PV+或负极端PV-电连接或与正隔离器件的输入端电连接或与负隔离器件的输出端电连接。例如，开关管S的另一端可以与第三单向导通器件31的输入端电连接或与第四单向导通器件32的输出端电连接或光伏阵列1的负极端PV-或正极端PV+电连接。
在光伏阵列1无光照时，闭合开关管S，以导通光伏逆变模块2的母线电容正极端2a与光伏阵列1的正极端PV+或负极端PV-或正隔离器件的输入端或与负隔离器件的输出端；母线电容正极端2a上的正电流信号经过开关管S流入到光伏阵列1。在光伏阵列1受到光照时，断开开关管S，以断开母线电容正极端2a与光伏阵列1之间的连接。
参见图6，在抗PID电压调节模块4为第一种实现方式中，该抗PID电压调节模块4还包括第一电阻R1；第一电阻R1与开关管S串联成第一串联电路；
第一串联电路的一端与光伏逆变模块2的母线电容正极端2a电连接，另一端与光伏阵列的正极端PV+或负极端PV-电连接或与正隔离器件的输入端电连接或与负隔离器件的输出端电连接。
例如，开关管S的另一端与第一电阻R1的一端连接，第一电阻R1的另一端与光伏阵列1的正极端PV+或负极端PV-连接或与第三单向导通器件31的输入端电连接或与第四单向导通器件32的输出端电连接。
这样，在关闭开关管S时，母线电容正极端2a上的正电流信号经过开关管S和第一电阻R1流入到光伏阵列1。
参见图7，在抗PID电压调节模块4为第一种实现方式中，该抗PID电压调节模块4还包括第一单向导通器件41，第一单向导通器件41、第一电阻R1与开关管S串联成第二串联电路；
第二串联电路的一端与光伏逆变模块2的母线电容正极端2a电连接，另一端与光伏阵列1的正极端PV+或负极端PV-电连接或与正隔离器件的输入端电连接或与负隔离器件的输出端电连接；
第二串联电路的电流流向由光伏逆变模块2的母线电容正极端2a流向光伏阵列1的正极端PV+或负极端PV-或正隔离器件的输入端或负隔离器件的输出端。
例如，参见图7，第一单向导通器件41为二极管，该二极管的阳极与第一电阻R1的另一端连接，阴极与光伏阵列1的正极端PV+电连接。
这样，在关闭开关管S时，母线电容正极端2a上的正电流信号经过开关管S、第一电阻R1和第一单向导通器件41流入到光伏阵列1。
第二、参见图8，抗PID电压调节模块4包括第二单向导通器件42，第二单向导通器件42的输入端与光伏逆变模块2的母线电容正极端2a电连接，输出端与光伏阵列1的正极端PV+或负极端PV-电连接或与正隔离器件的输入端电连接或与负隔离器件的输出端电连接。
在光伏阵列1无光照时，光伏阵列1的正极端PV+上的对地电压为0，母线电容正极端2a的对地电压为正电压信号，第二单向导通器件42导通母线电容正极端2a与光伏阵列1；母线电容正极端2a上的正电流信号经过第二单向导通器件42流入到光伏阵列1。在光伏阵列1受光照时，光伏阵列1的正极端PV+上输出的正电流信号，第二单向导通器件42可以阻止光伏阵列1的正极端PV+上输出的正电流信号流入到母线电容正极端2a。
参见图9，在抗PID电压调节模块4为第二种实现方式中，该抗PID电压调节模块5还包括第二电阻R2；第二电阻R2和第二单向导通器件42串联成第三串联电路；
第三串联电路的一端与光伏逆变模块2的母线电容正极端2a电连接，另一端与光伏阵列1的正极端PV+或负极端PV-电连接或与正隔离器件的输入端电连接或与负隔离器件的输出端电连接；
第三串联电路的电流流向由光伏逆变模块2的母线电容正极端2a流向光伏阵列1的正极端PV+或负极端PV-或正隔离器件的输入端或负隔离器件的输出端。
参见图10，该光伏发电***还包括：
检测模块5，检测模块4的一端与光伏阵列1的正极端PV+和/或负极端PV-电连接，另一端与光伏逆变模块2电连接；
检测模块5，用于检测光伏阵列1的正极端PV+和/或负极端PV-的对地电压值，根据该对地电压值，通过控制光伏逆变模块2的母线电容上的电压调节光伏阵列1的正极端PV+和/或负极端PV-的对地电压值。
该检测模块5可以直接集成在光伏逆变模块2上，也可以是一个独立的模块。
在本申请的一实施例中，在光伏阵列无光照时，抗PID电压调节模块实现光伏逆变模块的母线电容正极端2a与光伏阵列的正极端PV+或负极端PV-或隔离模块3之间的电气连接，光伏逆变模块通过抗PID电压调节模块拉高光伏阵列的正极端PV+对地电压、负极端PV-对地电压，以使光伏阵列的正极端PV+与接地端之间的电压和负极端PV-与接地端的电压均大于0，从而避免光伏阵列出现PID效应，还可以对光伏阵列的输出功率进行修复。
参见图11，本申请的一实施例提供了一种光伏发电***，该光伏发电***包括的光伏阵列为N型光伏阵列，包括：
光伏阵列1、光伏逆变模块2、隔离模块3和抗PID电压调节模块4；
隔离模块3连接光伏阵列1和光伏逆变模块2，抗PID电压调节模块4的一端连接光伏逆变模块2的母线电容负极端2b，另一端连接光伏阵列1的正极端PV+或负极端PV-或隔离模块3；
隔离模块3用于实现光伏逆变模块2的母线电容正极端2a和光伏阵列1的正极端PV+的隔开，以及实现光伏逆变模块2的母线电容负极端2b和光伏阵列1的负极端PV-的隔开；
在光伏阵列1无光照时，抗PID电压调节模块4实现光伏逆变模块2的母线电容负极端2b与光伏阵列1的正极端PV+或负极端PV-或隔离模块3之间的电气连接。
光伏逆变模块2与电网相连，在光伏阵列1无光照时，光伏逆变模块2从电网中获取电能，通过检测光伏阵列1的正极端PV+和/或负极端PV-对地电压值，控制光伏逆变模块2的母线电容上的电压，调节光伏阵列1的正极端PV+和负极端PV-对地电压值。
光伏阵列1可以为N型光伏阵列，包括串联的多个N型光伏电池板。光伏阵列1在受到光照时将光能转换为第一直流电压信号，向隔离模块3输送第一直流电压信号。光伏阵列1在无光照时停止向隔离模块3输送第一直流电压信号。
隔离模块3实现的光伏阵列1和光伏逆变模块2的隔开是单向隔开，在实现时隔离模块3可以阻止光伏逆变模块2的母线电容正极端2a上的电流信号流入至光伏阵列1的正极端PV+，但允许光伏阵列1的正极端PV+上的电流信号流入至光伏逆变模块2的母线电容正极端2a；以及，可以阻止光伏阵列1的负极端PV-上的电流信号流入至光伏逆变模块2的母线电容负极端2b，但允许光伏逆变模块2的母线电容负极端2b上的电流信号流入至光伏阵列1的负极端PV-。
因此，在光伏阵列1向隔离模块3输送第一直流电压信号时，隔离模块3向光伏逆变模块2输送第二直流电压信号，第二直流电压信号可以为第一直流电压信号或为隔离模块3对第一直流电压信号进行变压后得到的电压信号；光伏逆变模块2还与电网相连，将第二直流电压信号转换为交流电压信号，向电网输送该交流电压信号。
在光伏阵列1在无光照时，光伏逆变模块2可能还与电网相连，这时光伏逆变模块2的母线电容正极端2a和母线电容负极端2b之间存在母线电压，且在母线电容正极端2a处的电压的电压值为正二分之一母线电压，在母线电容负极端2b处的电压的电压值为负二分之一母线电压。
由于隔离模块3可以阻止光伏逆变模块2的母线电容正极端2a拉高光伏阵列1的两端对地电压，避免了光伏阵列1的正极端PV+与接地端之间电压和负极端PV-与接地端的电压均变为正电压，如此避免了光伏阵列1出现PID效应以及出现输出功率衰减。
由于在光伏阵列1无光照时，抗PID电压调节模块4实现光伏逆变模块2的母线电容负极端2b与光伏阵列1的正极端PV+或负极端PV-或隔离模块3的隔离器件的输入端之间的电气连接，光伏逆变模块2的母线电容能量经母线中点O到地，在通过地到光伏阵列1，光伏阵列1到抗PID电压调节模块4，流入母线电容负极端2b。这样可以将光伏阵列1的正极端PV+的对地电压和负极端PV-的对地电压均拉低为负电压，从而可以对光伏阵列1衰减的输出功率进行修复。
隔离模块3的实现方式有多种，例如隔离模块3包括多个单向导通器或者为带有隔离功能的直流变压模块，或者，隔离模块3包括单向导通器件和直流变压模块。
直流变压模块用于将光伏阵列1输送的第一直流电压信号转换为第二直流电压信号，第一直流电压信号的电压值可以与第二直流电压信号的电压值不同。
接下来举例对隔离模块3进行说明，例如，对于隔离模块3包括多个单向导通器件，参见图12，隔离模块3包括第三单向导通器件31和第四单向导通器件32，第三单向导通器件31的输入端与光伏阵列1的正极端PV+电连接，输出端与光伏逆变模块2的母线电容正极端2a电连接，第四单向导通器件32的输入端与光伏逆变模块2的母线电容负极端2b电连接，输出端与光伏阵列1的负极端PV-电连接。第三单向导通器件31和第四单向导通器件32可以分别为隔离模块3中的正向隔离器件和负向隔离器件。
单向导通器件可以二极管、开关管等，当为二极管时，单向导通器件的输入端可以为二极管的阳极，输出端可以为二极管的阴极。开关管可以为机械式开关或半导体开关等，机械式开关可以为继电器等，半导体开关可以为Mos管等。
再如，隔离模块3可以包括直流变压模块和单向导通器件，参见图13，隔离模块3可以包括电感L、开关33、第三单向导通器件31和第四单向导通器件32；电感L、开关33、第四单向导通器件32构成直流变压模块，光伏阵列1的负极端PV-与电感L的一端电连接，电感L的另一端与开关33的一端和第四单向导通器件32的输出端电连接，第四单向导通器件32的输入端与光伏逆变模块2的母线电容负极端2b电连接；光伏阵列1的正极端PV+和第三单向导通器件31的输入端电连接，第三单向导通器件31的输出端与光伏逆变模块2的母线电容正极端2a和开关33的另一端电连接。
参见图12至13，抗PID电压调节模块4的一端与光伏逆变模块2的母线电容负极端2b电连接，另一端可以与光伏阵列1的正极端PV+或负极端PV-电连接或与第三单向导通器件31的输入端电连接或与第四单向导通器件32的输出端电连接。也就是说另一端可以与正隔离器件的输入端电连接或与负隔离器件的输出端电连接。
参见图12，光伏逆变模块2包括第一母线电容C1、第二母线电容C2和逆变电路21，第一母线电容C1的一端与逆变电路21的第一输入端电连接，另一端与第二母线电容C2的一端电连接；第二母线电容C2的另一端与逆变电路21的第二输入端电连接。
其中，第一母线电容C1和第二母线电容C2的连接点O称为母线中点。第一母线电容C1的一端与逆变电路21的第一输入端的连接点为母线电容正极端2a，第二母线电容C2的另一端与逆变电路21的第二输入端的连接点为母线电容负极端2b。
在光伏阵列1受到光照时，隔离模块3将第二直流电压信号输送给逆变电路21，逆变电路21与电网相连，用于将第二直流电压信号转换为交流电压信号，将该交流电压信号输送给电网。
在光伏阵列1无光照时，逆变电路21可以将电网的交流电压信号转换为直流电压信号，在母线电容正极端2a和母线电容负极端2b之间形成母线电压，且母线中点O处的电压值为0V，第一母线电容C1的两端电压值和第二母线电容C2的两端的电压值相等且均等于二分之一的母线电压，所以第一母线电容C1与逆变电路21的第一输入端相连的一端，母线电容正极端2a的电压为正电压且大小等于正的二分之一的母线电压，第二母线电容C2与逆变电路21的第二输入端相连的一端，即母线电容负极端2b的电压为负电压且大小等于负的二分之一的母线电压。
隔离模块3可以阻断母线电容正极端2a上的正电流信号流入到光伏阵列1，避免了将光伏阵列1的正极端PV+与接地端之间的电压以及负极端PV-与接地端之间的电压均被拉低为高电压，从而避免了光伏阵列1会出现PID效应。
在本实施例中，抗PID电压调节模块4有多种实现方式，在本实施例中列举了如下第一和第二两种实现方式，包括：
第一、参见图14，抗PID电压调节模块4包括开关管S，开关管S的一端与光伏逆变模块2的母线电容负极端2b电连接，另一端与光伏阵列1的正极端PV+或负极端PV-电连接或正隔离器件的输入端电连接或与负隔离器件的输出端电连接。
参见图15，在抗PID电压调节模块4为第一种实现方式中，该抗PID电压调节模块4还包括第一电阻R1，第一电阻R1和开关管S串联成第一串联电路；
第一串联电路的一端与光伏逆变模块2的母线电容负极端2b电连接，另一端与光伏阵列1的正极端PV+或负极端PV-电连接或与正隔离器件的输入端电连接或与负隔离器件的输出端电连接。
参见图16，在抗PID电压调节模块4为第一种实现方式中，该抗PID电压调节模块4还包括第一单向导通器件41，第一单向导通器件41、第一电阻R1与开关管S串联成第二串联电路；
第二串联电路的一端与光伏逆变模块2的母线电容负极端2b电连接，另一端与光伏阵列1的正极端PV+或负极端PV-电连接或与正隔离器件的输入端电连接或与负隔离器件的输出端电连接；
第二串联电路的电流流向由光伏阵列1的负极端PV-或正极端PV+或正隔离器件的输入端或负隔离器件的输出端流向光伏逆变模块2的母线电容负极端2b。
这样，在闭合开关管S时，母线中点O上的电流信号经过地端流入到光伏阵列1，该电流信号再经过由开关管S、第一电阻R1和第一单向导通器件41组成的第二串联电路流入到母线电容负极端2b，以拉低光伏阵列1的正极端PV+对地电压和负极端PV-对地电压。
第二、参见图17，抗PID电压调节模块4包括第二单向导通器件42，
第二单向导通器件42的输入端与光伏阵列1的负极端PV-或正极端PV+电连接或者与正隔离器件的输入端电连接或负隔离器件的输出端电连接，输出端与光伏逆变模块2的母线电容负极端2b电连接。
在光伏阵列1无光照时，光伏阵列1的负极端PV-上的电压为0，母线中点O上的电流信号经过地端流入到光伏阵列1，该电流信号再经过第二单向导通器件42流入到母线电容负极端2b，以拉低光伏阵列1的正极端PV+对地电压和负极端PV-对地电压。
参见图18，在抗PID电压调节模块4为第一种实现方式中，该调节模块5还包括第二电阻R2；
第二电阻R2和第二单向导通器件42串联成第三串联电路；
第三串联电路的一端与光伏逆变模块2的母线电容负极端2b电连接，另一端与光伏阵列1的负极端PV-或正极端PV+或正隔离器件的输入端电连接或与负隔离器件的输出端电连接；
第三串联电路的电流流向由光伏阵列1的负极端PV-或正极端PV+或正隔离器件的输入端或负隔离器件的输出端流向光伏逆变模块2的母线电容负极端2b。
参见图19，该光伏发电***还包括：
检测模块5，检测模块4的一端与光伏阵列1的正极端PV+和/或负极端PV-电连接，另一端与光伏逆变模块2电连接；
检测模块5，用于检测光伏阵列1的正极端PV+和/或负极端PV-的对地电压值，根据该对地电压值，通过控制光伏逆变模块2的母线电容上的电压调节光伏阵列1的正极端PV+和/或负极端PV-的对地电压值。
该检测模块5可以直接集成在光伏逆变模块2上，也可以是一个独立的模块。
在本申请的一实施例中，在光伏阵列无光照时，光伏逆变模块通过抗PID电压调节模块拉低光伏阵列的正极端PV+对地电压、负极端PV-对地电压，以使光伏阵列的正极端PV+与接地端之间的电压和负极端PV-与接地端的电压均小于0，从而避免光伏阵列出现PID效应，还可以对光伏阵列的输出功率进行修复。
以上所述仅为本申请的实例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (16)

1.一种光伏发电***，其特征在于，所述光伏发电***包括：
光伏阵列、光伏逆变模块、隔离模块和抗PID电压调节模块；
所述隔离模块连接所述光伏阵列和所述光伏逆变模块，所述抗PID电压调节模块的一端连接所述光伏逆变模块的母线电容正极端，另一端连接所述光伏阵列的正极端或负极端或所述隔离模块；
所述隔离模块用于实现所述光伏逆变模块的母线电容正极端和所述光伏阵列的正极端的隔开，以及实现所述光伏逆变模块的母线电容负极端和所述光伏阵列的负极端的隔开；
在所述光伏阵列无光照时，所述抗PID电压调节模块实现所述光伏逆变模块的母线电容正极端与所述光伏阵列的正极端或负极端或所述隔离模块之间的电气连接。
2.如权利要求1所述的光伏发电***，其特征在于，所述隔离模块包括：
正向隔离器件和负向隔离器件，所述正向隔离器件用于实现所述光伏逆变模块的母线电容正极端和所述光伏阵列的正极端的隔开，所述负向隔离器件用于实现所述光伏逆变模块的母线电容负极端和所述光伏阵列的负极端的隔开；
所述抗PID电压调节模块的一端与所述光伏逆变模块的母线电容正极端电连接，另一端与所述光伏阵列的正极端或负极端电连接或者与所述正隔离器件的输入端电连接或与所述负隔离器件的输出端电连接。
3.如权利要求2所述的光伏发电***，其特征在于，所述抗PID电压调节模块包括：
开关管，
所述开关管的一端与所述光伏逆变模块的母线电容正极端电连接，另一端与所述光伏阵列的正极端或负极端电连接或与所述正隔离器件的输入端电连接或与所述负隔离器件的输出端电连接。
4.如权利要求3所述的光伏发电***，其特征在于，所述抗PID电压调节模块还包括：
第一电阻，所述第一电阻与所述开关管串联成第一串联电路；
所述第一串联电路的一端与所述光伏逆变模块的母线电容正极端电连接，另一端与所述光伏阵列的正极端或负极端电连接或与所述正隔离器件的输入端电连接或与所述负隔离器件的输出端电连接。
5.如权利要求4所述的光伏发电***，其特征在于，所述抗PID电压调节模块还包括：
第一单向导通器件，所述第一单向导通器件、所述第一电阻与所述开关管串联成第二串联电路；
所述第二串联电路的一端与所述光伏逆变模块的母线电容正极端电连接，另一端与所述光伏阵列的正极端或负极端电连接或与所述正隔离器件的输入端电连接或与所述负隔离器件的输出端电连接；
所述第二串联电路的电流流向由所述光伏逆变模块的母线电容正极端流向所述光伏阵列的正极端或负极端或所述正隔离器件的输入端或所述负隔离器件的输出端。
6.如权利要求2所述的光伏发电***，其特征在于，所述抗PID电压调节模块包括：
第二单向导通器件，
所述第二单向导通器件的输入端与所述光伏逆变模块的母线电容正极端电连接，输出端与所述光伏阵列的正极端或负极端电连接或与所述正隔离器件的输入端电连接或与所述负隔离器件的输出端电连接。
7.如权利要求6所述的光伏发电***，其特征在于，所述抗PID电压调节模块还包括：
第二电阻，所述第二电阻和第二单向导通器件串联成第三串联电路；
所述第三串联电路的一端与所述光伏逆变模块的母线电容正极端电连接，另一端与所述光伏阵列的正极端或负极端电连接或与所述正隔离器件的输入端电连接或与所述负隔离器件的输出端电连接；
所述第三串联电路的电流流向由所述光伏逆变模块的母线电容正极端流向所述光伏阵列的正极端或负极端或所述正隔离器件的输入端或所述负隔离器件的输出端。
8.如权利要求1至7任一项权利要求所述的光伏发电***，其特征在于，还包括：
检测模块，所述检测模块的一端与所述光伏阵列的正极端和/或负极端电连接，另一端与所述光伏逆变模块电连接；
所述检测模块，用于检测所述光伏阵列的正极端和/或负极端的对地电压值，根据所述对地电压值，通过控制光伏逆变模块的母线电容上的电压调节所述光伏阵列的正极端和/或负极端的对地电压值。
9.一种光伏发电***，其特征在于，所述光伏发电***包括：
光伏阵列、光伏逆变模块、隔离模块和抗PID电压调节模块；
所述隔离模块连接所述光伏阵列和所述光伏逆变模块，所述抗PID电压调节模块的一端连接所述光伏逆变模块的母线电容负极端，另一端连接所述光伏阵列的正极端或负极端或所述隔离模块；
所述隔离模块用于实现所述光伏逆变模块的母线电容正极端和所述光伏阵列的正极端的隔开，以及实现所述光伏逆变模块的母线电容负极端和所述光伏阵列的负极端的隔开；
在所述光伏阵列无光照时，所述抗PID电压调节模块实现所述光伏逆变模块的母线电容负极端与所述光伏阵列的正极端或负极端或所述隔离模块之间的电气连接。
10.如权利要求9所述的光伏发电***，其特征在于，所述隔离模块包括：
正向隔离器件和负向隔离器件，所述的正向隔离器件用于实现所述光伏逆变模块的母线电容正极端和所述光伏阵列的正极端的隔开，所述的负向隔离器件用于实现所述光伏逆变模块的母线电容负极端和所述光伏阵列的负极端的隔开；
所述抗PID电压调节模块的一端与所述光伏逆变模块的母线电容负极端电连接，另一端与所述光伏阵列的正极端或负极端电连接或者与所述正隔离器件的输入端电连接或与所述负隔离器件的输出端电连接。
11.如权利要求10所述的光伏发电***，其特征在于，所述抗PID电压调节模块包括：
开关管，
所述开关管的一端与所述光伏逆变模块的母线电容负极端电连接，另一端与所述光伏阵列的负极端或正极端电连接或者与所述正隔离器件的输入端电连接或与所述负隔离器件的输出端电连接。
12.如权利要求11所述的光伏发电***，其特征在于，所述抗PID电压调节模块还包括：
第一电阻，所述第一电阻和所述开关管串联成第一串联电路；
所述第一串联电路的一端与所述光伏逆变模块的母线电容负极端电连接，另一端与所述光伏阵列的负极端或正极端电连接或者与所述正隔离器件的输入端电连接或与所述负隔离器件的输出端电连接。
13.如权利要求12所述的光伏发电***，其特征在于，所述抗PID电压调节模块还包括：
第一单向导通器件，所述第一单向导通器件、所述第一电阻与所述开关管串联成第二串联电路；
所述第二串联电路的一端与所述光伏逆变模块的母线电容负极端电连接，另一端与所述光伏阵列的负极端或正极端电连接或者与所述正隔离器件的输入端电连接或与所述负隔离器件的输出端电连接；
所述第二串联电路的电流流向由所述光伏阵列的负极端或正极端或者所述正隔离器件的输入端或所述负隔离器件的输出端流向所述光伏逆变模块的母线电容负极端。
14.如权利要求10所述的光伏发电***，其特征在于，所述抗PID电压调节模块包括：
第二单向导通器件，
所述第二单向导通器件的输入端与所述光伏阵列的负极端或正极端电连接或者与所述正隔离器件的输入端电连接或都与所述负隔离器件的输出端电连接，输出端与所述光伏逆变模块的母线电容负极端电连接。
15.如权利要求14所述的光伏发电***，其特征在于，所述抗PID电压调节模块还包括：
第二电阻，所述第二电阻和第二单向导通器件串联成第三串联电路；
所述第三串联电路的一端与所述光伏逆变模块的母线电容负极端电连接，另一端与所述光伏阵列的负极端或正极端电连接或者与所述正隔离器件的输入端电连接或与所述负隔离器件的输出端电连接；
所述第三串联电路的电流流向由所述光伏阵列的负极端或正极端或者所述正隔离器件的输入端或所述负隔离器件的输出端流向所述光伏逆变模块的母线电容负极端。
16.如权利要求9至15任一项权利要求所述的光伏发电***，其特征在于，还包括：
检测模块，所述检测模块的一端与所述光伏阵列的正极端和/或负极端电连接，另一端与所述光伏逆变模块电连接；
所述检测模块，用于检测所述光伏阵列的正极端和/或负极端的对地电压值，根据所述对地电压值，通过控制光伏逆变模块的母线电容上的电压调节所述光伏阵列的正极端和/或负极端的对地电压值。
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