江苏光伏电站PID预防及恢复质保

在PID预防及恢复中，电池组件在封装的层压过程分为5层。从外到内为：玻璃、EVA、电池片、EVA、背板。由于EVA材料不可能做到100%的绝缘，特别是在潮湿环境下水气通过作为封边用途的硅胶或背板进入组件内部。EVA的酯键在遇到水后按下面的过程发生分解，产生可以自由移动的醋酸。醋酸和玻璃表面碱反应后，产生了钠离子。钠离子在外加电场的作用下向电池片表面移动并富集到减反层而导致PID现象的产生。已经衰减的电池组件在100℃左右的温度下烘干100小时以后，由PID引起的衰减现象消失了。从而得到一个结论：某些引起PID衰减的过程是可逆的。当然在实际工程中，高温加热组件的这种方式不现实，不可能大规模应用。提高电站发电量，其组件的衰减尽可能保持一致。江苏光伏电站PID预防及恢复质保

PID预防及恢复中的PID就是潜在电势诱导衰减，是光伏电池板的一种特性，指在高温多湿环境下，高电压流经太阳能电池单元便会导致输出下降的现象。与环境因素、组件材料以及逆变器阵列接地方式等有关。从系统上而言，可以采用串联组件的负极接地方式来降低PID影响；将逆变器直流侧接地，但是现在的逆变器技术并不允许直流侧接地，主要是因为无变压器的逆变器对直流、交流不能进行隔离，所以不能接地；组件在正向偏压下PID影响相对于负偏压下影响很小，因此一种方法是使任意一块组件均处于正偏压。PID主要指的是组件电势诱导衰减（也叫电位诱发衰减）。PID是电池组件长期在高电压作用下，使玻璃、封装材料之间存在漏电流，大量电荷聚集在电池片表面，使得电池表面的钝化效果变差，易使产生的光生载流子复合，从而导致组件性能低于设计标准。光伏系统PID预防及恢复性价比在PID预防及恢复中，改变折射率成为抗PID的手段之一。

在PID预防及恢复中，对组件发生PID效应的真正原因说法不一，其中潮湿、高温的环境容易产生水蒸气，水蒸气通过封边硅胶或背板进入组件内部；EVA（乙烯—醋酸乙烯共聚物）的酯键在遇到水后发生反应，生成可自由移动的醋酸；醋酸和玻璃中的纯碱（Na2CO3）反应将Na+析出，在电池内部电场作用下移动至电池表面，造成玻璃体电阻降低；无论采用任何技术的P型晶硅电池片，组件在负偏压下均有发生电势诱导衰减的风险。因为光伏阵列的组件边框通常都是接地的，造成单个组件和边框之间形成偏压，所以越靠近负极输出端的组件承受负偏压现象越明显。在负偏压的作用下，漏电流通路因此形成，漏电流由电池片→EVA→玻璃表面→边框→支架，然后流向大地。

在PID预防及恢复中，从材料上抑制PID效应，安全、可靠，但非Na、Ca玻璃的成本高昂。另外新材料的稳定性问题也是未知数，目前无法推广应用。从逆变器侧考虑，采用组件负极接地的方式，防止负偏压造成的漏电流形成。负偏压和正偏压下组件PID效应对比处置方案简便、成本低、效果明显，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，所以负极接地电路必须具有异常电流监测及分断保护系统，方可在抑制PID效应的同时保障电站设备的运行安全。在PID预防及恢复中，接地保护系统设备由分断器件+高精度传感器组成。

PID预防及恢复既能够保障负极接地的可靠性，又能使逆变器具备完善的保护功能，被称为防PID效应套件。防PID效应套件是由绝缘监测系统和接地保护系统两部分构成，假设电池板PV+对大地的绝缘阻抗为Rx（因负极接地，故无需监测PV-对地阻抗）。首先为PV+并联已知电阻R1，其次测量并联后PV+对大地电压，然后计算出Rx值。一旦Rx低于阈值时，逆变器立刻报警停机，防止绝缘阻抗过低造成的短路风险。目前光伏行业比较认可的认可的一种PID效应成因是，随着光伏系统大规模应用，系统电压越来愈高，电池组件往往20-22块串联才能达到逆变器的MPPT工作电压。这就导致了很高的开路电压和工作电压。在PID预防及恢复中，为了避免极化效应，太阳电池的组件采取正极接地。浙江太阳能电站PID预防及恢复质保

安装了PID模块的集中式逆变器可以有效地防止组件PID衰减，大幅度降低发电量损失。江苏光伏电站PID预防及恢复质保

在PID预防及恢复中，首先就是了解PID，从光伏组件的内部原因来说，系统方面，逆变器接地方式和组件在阵列中的位置，决定了电池片和组件受到正偏压或者负偏压。电站实际运行情况和研究结果表明：如果整列中间一块组件和逆变器负极输出端之间的所有组件处于负偏压下，则越靠近输出端组件的PID现象越明显。而在中间一块组件和逆变器正极输出端中间的所有组件处于正偏压下，PID现象不明显。组件方面，环境条件如湿度等的影响导致了漏电流的产生。电池方面，电池片由于参杂不均匀导致方块电阻不均匀；优化电池效率而采用的增加方块电阻会使电池片更容易衰减，导致容易发生PID效应。江苏光伏电站PID预防及恢复质保

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