PID là gì và cách ngăn ngừa và sửa chữa hiện tượng PID

Hiệu ứng PID là sự suy thoái có thể xảy ra. Tác hại trực tiếp của PID đối với mô-đun là một lượng lớn điện tích tích tụ trên bề mặt tế bào, điều này làm trầm trọng thêm hiệu ứng thụ động của bề mặt tế bào, dẫn đến giảm hệ số lấp đầy, điện áp hở mạch và đoản mạch. dòng điện của tế bào và công suất của mô-đun tế bào bị suy giảm và mức độ suy giảm có thể đạt 50%.

Về nguyên nhân của hiệu ứng PID, sự đồng thuận hiện nay trong ngành quang điện là với việc ứng dụng quy mô lớn của hệ thống quang điện, điện áp hệ thống ngày càng cao. Thông thường 18-22 mô-đun năng lượng mặt trời được mắc nối tiếp để đạt điện áp làm việc MPPT của biến tần, dẫn đến điện áp hở mạch và điện áp làm việc cao.

Lấy một mô-đun pin 72-cell 450W trong môi trường STC làm ví dụ, điện áp mạch hở của 20 mô-đun năng lượng mặt trời cao tới 1000V và điện áp làm việc cao tới 800V. Vì trạm điện quang điện cần được trang bị các công trình chống sét và nối đất, nên khung hợp kim nhôm của mô-đun chung bắt buộc phải được nối đất, và điện áp cao một chiều gần 1000V sẽ hình thành giữa tế bào và khung nhôm, dẫn đến sai hiệu điện thế giữa đoạn mạch và khung nối đất bằng kim loại.

Một nguyên nhân khác là sự đóng gói thành phần. Quá trình đóng gói các mô-đun quang điện không thể đảm bảo cách điện 100%. Trong quá trình sử dụng lâu dài dễ gây ra hiện tượng rò rỉ dẫn đến tổn thất điện tử ở tiếp giáp PN ngày càng nhiều, dẫn điện ngày càng kém dần dẫn đến hiệu suất phát điện của mô-đun năng lượng mặt trời.

Chúng tôi sẽ giải thích cách ngăn chặn và sửa chữa hiện tượng PID từ cả phía mô-đun năng lượng mặt trời và phía biến tần.

phía mô-đun năng lượng mặt trời
Thử nghiệm PID của các mô-đun quang điện được thực hiện trước khi xuất xưởng. Tiêu chuẩn kiểm tra PID dựa trên sự kết hợp của tiêu chuẩn kiểm tra hiệu suất mô-đun quang điện IEC62804, tiêu chuẩn kiểm tra an toàn mô-đun quang điện IEC61215, IEC61730, có thể dự đoán tốt liệu hiệu ứng PID có xảy ra trong quá trình sử dụng mô-đun quang điện hay không. . Khách hàng cũng có thể yêu cầu nhà sản xuất cung cấp báo cáo kiểm tra PID tương ứng khi mua mô-đun PV.

Phía
biến tần Biến tần có ba giải pháp sau để đối phó với hiệu ứng PID:
Phương án 1: Sử dụng phương pháp nối đất âm để loại bỏ điện áp âm từ cực âm của các mô-đun năng lượng mặt trời xuống đất
Giải pháp này phù hợp với các biến tần quang điện cách ly, bao gồm bộ biến tần cách ly tần số cao và bộ biến tần cách ly tần số nguồn. Sau khi điện cực âm được nối đất, điện áp âm của các tấm pin mặt trời đối với mặt đất được loại bỏ và hiện tượng PID có thể được triệt tiêu một cách hiệu quả. Đối với biến tần quang điện không cách ly, cần thêm biến áp cách ly để đạt được nối đất âm.

Phương án 2: Sử dụng sơ đồ nối đất trung tính ảo để triệt tiêu điện áp âm từ cực âm của mô-đun năng lượng mặt trời xuống đất
Giải pháp này phù hợp với trạm điện quang điện tập trung gồm nhiều bộ biến tần quang điện chuỗi. Bằng cách nâng cao tiềm năng của điểm trung tính ảo, điện áp âm xuống đất của mỗi chuỗi biến tần gần bằng không để đạt được chức năng triệt tiêu PID.

Phương án 3: Sử dụng sơ đồ điện áp phân cực thuận để khắc phục hiệu ứng PID
Giải pháp này thích hợp cho các trạm phát quang điện phân tán gồm các bộ biến tần quang điện đơn hoặc nhiều chuỗi. Nó sử dụng mô-đun chức năng sửa chữa chống PID tích hợp hoặc bên ngoài của biến tần, được cấp nguồn bởi phía AC. Các cực dương và cực âm được thêm vào với điện áp phân cực thuận để sửa chữa hiệu ứng PID, và có thể cung cấp ba chế độ đầu ra: chế độ tự động, chế độ ban đêm và chế độ liên tục. Nói chung, mặc định là đầu ra chế độ tự động và đầu ra chế độ tự động là điện áp cao nhất của hệ thống.

Hiện tại, hiệu ứng PID đã được công nhận trong ngành công nghiệp như một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến sức mạnh của các mô-đun quang điện. Đặc biệt khi đối mặt với các môi trường phức tạp như nhiệt độ cao và độ ẩm cao, hiệu ứng PID của mô-đun quang điện sẽ tăng cường. Do đó, về phía mô-đun năng lượng mặt trời, chúng ta có thể sử dụng các vật liệu thô và phụ có khả năng chống chịu thời tiết tốt hơn để đóng gói, tăng điện trở cách điện của mạch ngoài và tế bào bên trong, giảm hiện tượng rò rỉ dòng điện; ngoài ra, mô-đun không khung có hiệu suất tốt hơn mô-đun có khung trong thử nghiệm. Đặc điểm chống PID tốt, vì vậy đường viền cũng là một yếu tố quan trọng trong nghiên cứu của chúng tôi về PID. Về phía biến tần, một sơ đồ nối đất ảo có thể được sử dụng,

Thông qua sơ đồ trên, mặc dù không thể đạt được hiệu quả tránh hoàn toàn hiệu ứng PID nhưng có thể giảm thiểu những tổn thất do hiệu ứng PID gây ra.