大型ＰＶ发电站中，各个ＰＶ模块的接地可能引发问题。本发明专利技术克服了这样的问题。ＰＶ发电站（３４）包括补偿电压源（１４），其控制ＡＣ输出端（１９）处的ＤＣ电位。由此，ＤＣ输入端（１８）处的ＤＣ电位将得以间接控制，并且因此可以确保ＰＶ模块（５）的端子处相对于地（１５）的电位都是非负的，或者都是非正的，而无需将ＰＶ模块接地。接地回路可以避免，而且无需采用基于变压器的变流器（４）。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种光伏(PV)发电站。
技术介绍
在具有DC/AC换流器(变流器)的较大型的PV发电站中，发电站一般经由专用的绝缘变压器连接至电网，所述变压器将较低电压的PV发电机系统连接至中等电压的电网。 这样做的原因之一是，将太阳能转换为电能的PV模块一般相对于地必须具有确定的电位。 这一般是通过将全部或某些PV模块接地来实现的。通常完成接地是为了遵守当地规定，以便检测PV模块的绝缘缺陷，和/或避免PV 模块的腐蚀和/或产率降低。在较大的系统中，检测绝缘缺陷可能有困难，因为各PV模块的漏电流相当大，尤其是在潮湿情况之下。通过将系统接地，可以对漏电流进行监测。一些类型的PV模块，特别是含有TCO(透明导电氧化物)层的薄膜模块，由于玻璃钠(glass-sodium)与水气的反应，容易出现不可修复的损坏，以及随之而来的显著功率损失。为了避免这种PV模块的加速劣化，通常需要将各PV串列的负端子接地，亦即，避免PV 模块的任一有源部分相对于地电位具有负电位。PV模块的劣化取决于模块的有源部分与地之间的电位差。根据模块结构，接地部分可能位于非常接近有源部分之处——加速劣化。对于一些其它类型PV模块，特别是那些端子都位于模块一侧的模块——所谓‘后接触式模块’——的情况下，已经在工作期间观察到模块效率的降低。这看来是由于电池 (cell)表面上的静电积累而造成的，并可以通过将电池保持在地电位以下来予以抵消。因而，一些后接触式PV模块要求正极端子接地，以避免出产率损失，亦即，其端子必须具有非正电位。在包括若干串列的PV模块和若干变流器的较大型PV系统之中，多于一个PV模块的接地可导致电流流经地线(接地回路)。接地回路可能在控制发电站方面造成问题，增大风险和/或腐蚀速度，还可能增加有关电磁干扰(EMI)的问题。为了避免接地回路，可以采用以变压器为基础的变流器，使得变流器的DC和AC两侧是电流分隔的。然而，这种变流器重量较大且较昂贵，并且对PV发电站的一项要求是它可以利用无变压器的变流器并在PV 模块处依然确保相对于地的确定电位。然而，在大型PV发电站中采用无变压器的变流器确实要求如果要求避免接地回路，则PV发电机系统构造成接地系统中变流器的AC侧完全不连接至地的网络。这被称作‘IT’接地系统，在例如IEC(国际电气技术委员会)国际标准 60364-1-建筑电气工程一之中对其进行了说明。实践中，这意味着系统的AC侧必须相对于地漂浮，因此不能接地。图1示出现有技术中典型的发电站22，其包括单个PV发电机23，发电机23包括 PV串列3和无变压器的(非电流绝缘式的(non galvanically isolated))变流器Μ。变流器M具有DC输入端18和三相AC输出端19。PV串列3包括配置成将被暴露于阳光的、串联的三个PV模块5。每一 PV模块5包括若干PV电池(未示出)，这些PV电池如本
中已知的那样连接起来，使得它们在PV模块5的端子6处产生单一的DC功率输出。PV 串列3经由正极连接7和负极连接8电气连接至变流器4的DC输入端18。AC输出端19 电气并联于具有三根电力线和一根中性线的电网。中性线经由地线连接15连接至地。此处系统构造成接地系统中变流器的AC侧连接于地的网络，并且该网络还包括地线连接。这被称作‘TN’接地系统，并在例如IEC60364-1之中有说明。工作时，出现在变流器M的正极输入端7和负极输入端8处的电压在图2之中示出。图中轴线25表示相对于地的电压，并且可以看到，正极输入端7处的电压(由线27表示)高于地电位，而负极输入端8处的电压(由线观表示)则低于地电位。这些电压，以及它们之间的电势一跨越PV串列3的电压(由区间沈表示)一是由变流器M特性、 PV串列3的光照、用于每一 PV模块5之中的太阳能电池类型以及其它因素予以控制的。由于变流器DC输入端18任一侧的接地在发电站的此种设计中都是不可能的，所以这样的发电站22将效率减低，并且PV串列3将因上述问题而易于损坏。图3示出现有技术中的另一发电站29。这里与图1所示发电站22的不同之处是， PV发电机31包括以变压器为基础的(电流绝缘式的(galvanically isolated))变流器 30，就是说，在变流器30的DC输入端18与AC输出端19之间存在电流绝缘。这就允许利用地线连接32实现变流器30的负极输入端8的接地。图4以类似于图2的方式示出出现在变流器30的DC输入端18处的电压。可以看出，整个PV串列3相对于地保持在正电位。 这样的构造适于避免上述薄膜模块的问题。或者，如果变流器30的正极输入端7替代负极输入端8接地，则可以实现适于后接触式模块的构造。在这种类型的发电站中，虽然有可能控制出现在输入端18处的电压，并因此将由于上述讨论的问题所导致的效率降低和损坏减至最小，但该优点只有以采用基于变压器的变流器(30)为代价才能获得。这样一种变流器设计的生产成本更高、重量更大且工作时效率低，因而采用这样一种变流器显然是不利的。这种类型发电站的另一不利之处是要求地线连接32需要物理连接至变流器30的正极输入端7或负极输入端8。这就要求额外的装接劳力和硬件。此外，日后改变PV模块类型时可能涉及地线连接32的物理断开和/或重新连接，这是耗费劳力的过程，因而是一不利之处。图5图示现有技术中的又一发电站33。这里与图1所示发电站22的不同之处是， AC输出端19经由三相AC连接17和三相绝缘变压器10电气并联于电网9，变压器10具有初级侧11、次级侧12和初级侧上的中性端子13。这样的变压器往往用在大容量发电站之中，其中多个变流器并行联接，以下将更为详细地说明这种变压器。这样的构造允许变流器输入端18的电位独立于网络9的电位而无须采用昂贵的以变压器为基础的变流器31。变流器M负极输入端8的接地可以利用地线连接32予以完成。图4以类似于图2的方式示出出现在变流器M的DC输入端18处的电压。可以看出，整个PV串列3相对于地保持在正电位。这样的构造适于避免以上讨论的薄膜模块的问题。或者，如果变流器M的正极输入端7替代负极输入端8接地，则可以实现适于后接触式模块的构造。这种类型的发电站的不利之处是要求地线连接32需要物理连接至变流器M正极输入端7或负极输入端8。这就要求额外的装接劳力和硬件。此外，日后改变PV模块类型时可能涉及地线连接32的物理断开和/或重新连接，这是耗费劳力的过程，因而是一不利5之处。此外，如果如图6所示两个或更多PV发电机23并联，并且每一变流器23的一个输入端如上所述地接地，则如果每一 PV串列3的特性或光照不是相同的，就会发生问题。这样可能导致不希望的电压和随之而来的接地回路电流。在以上说明的所有现有技术发电站中，可以看出，虽然一个或多个PV串列相对于地的电位是以高效方式运行发电站的一项重要参数，并且不会导致对PV串列的损坏，但这往往只能通过采用昂贵的硬件或额外硬件的费力装配才能实现。
技术实现思路
因此，本专利技术的一个目的是提供一种PV发电站，其包括PV串列，其中各PV串列的接地方式阻止效率损失和劣化。本专利技术的另一个目的是提供一种PV发电站，其易于适应不同类型的PV串列。本专利技术的又一个目的是提供一种PV发电站，其中各本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．光伏发电站（１，３４，３７），包括光伏发电机（２），所述光伏发电机包括光伏串列（３）和具有ＤＣ输入端（１８）和ＡＣ输出端（１９）的变流器（４），所述光伏串列（３）包括至少一个光伏模块（５）并电气连接至所述ＤＣ输入端（１８），所述光伏发电站的特征在于，所述光伏发电站还包括控制所述ＡＣ输出端（１９）处的ＤＣ电位的补偿电压源（１４）。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：乌非博拉普，
申请(专利权)人：丹佛斯太阳能变极器有限公司，
类型：发明
国别省市：DK
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