PID效应的成因及抑制方法
PID效应(Potential Induced Degradation)中【zhōng】文【wén】全【quán】称【chēng】为电势【shì】诱导衰减。PID对组件【jiàn】的直接危【wēi】害是大量电荷聚集在电池片表面【miàn】，使电池表面钝【dùn】化效【xiào】果加剧，从而导致电池片【piàn】的填充因【yīn】子、开路电压【yā】及短路电【diàn】流降低，电池组件功率衰减，衰减程【chéng】度可达50%
组件发生PID衰减EL成像图对比
关【guān】于PID效应成因，目前光伏【fú】行【háng】业比较认可的说法【fǎ】是：随着光伏系【xì】统大规模应用，系统电压越来愈【yù】高。电【diàn】池组件往往9-21块串联【lián】才能达【dá】到逆变器的MPPT工作电【diàn】压，这就导致【zhì】了很高的开路电压和【hé】工【gōng】作【zuò】电压。
以STC环境【jìng】下450W的72片电【diàn】池组【zǔ】件为例，20串电池组件的开路电压【yā】高达1000V，工作电压高达【dá】800V。由于光伏电站需要配套防雷接地工程【chéng】，一般【bān】组件的铝合金边框都【dōu】要求【qiú】接地，电池片和铝框【kuàng】之间就会【huì】形成接近1000V的直流高【gāo】压，造【zào】成电【diàn】路与金属接地边框【kuàng】存在电压偏置【zhì】。
组件发生PID效应的机理
另外一个成因是组件封装。光伏组件封装【zhuāng】工【gōng】艺【yì】不【bú】能保证百分百绝缘，在长【zhǎng】期使【shǐ】用过程【chéng】中，容易【yì】造成漏电，使PN结【jié】中的电子损失的越来【lái】越多，导电性能越来越差，最终导致电池组【zǔ】件的发电性能下降。 今天，我们【men】将从组件端和【hé】逆变器端两方面来【lái】解【jiě】读如何预防和【hé】修复PID现【xiàn】象。
组件端
光【guāng】伏组件【jiàn】出厂【chǎng】前进行【háng】PID测试【shì】，PID的测【cè】试【shì】标准是根【gēn】据IEC62804光【guāng】伏组【zǔ】件性能测试标准、IEC61215、IEC61730光伏组件【jiàn】安全测试标准结合而成，能够很好地预判光伏组【zǔ】件在使【shǐ】用过程中是否会发生PID效应。客户在购买【mǎi】光【guāng】伏【fú】组件时，也可以【yǐ】让厂【chǎng】家提供【gòng】相应的PID测试报告。
逆变器端
逆变器应对PID效应有以下三种方案：
方案1：采用负极接地方法，消除组件负极对地的负压
这种方案适用于隔离型光伏逆变器，包括高频【pín】隔【gé】离型逆变器【qì】和【hé】工频隔离型逆变器，负极接【jiē】地【dì】后，消除了组【zǔ】件对地的【de】负压，能有效抑制【zhì】PID现象。而针对非隔离型光伏逆变器【qì】，则【zé】需要外【wài】加隔【gé】离变压器之后才能实现负极【jí】接地。
负极接地方案示意图
方案2：采用虚拟中性点接地方案，消除组件负极对地的负压
这【zhè】种方案【àn】适用于由【yóu】多台组串式【shì】光【guāng】伏逆变器构成的集【jí】中式光伏【fú】电站【zhàn】，通过抬升虚【xū】拟中【zhōng】性点【diǎn】的电位，使各台逆变器的组串负极对地【dì】电压接近为0电位以实现【xiàn】PID抑制功能。
虚拟中性点接地方案示意图
方案3：采用正向偏置电压方案，修复PID效应
这种方案适用于由单台或多台组串式光伏逆变器构成的分布式光伏电站【zhàn】，采用逆变器内【nèi】置或外【wài】置【zhì】防PID修复功能模块，该模【mó】块由交流侧【cè】供电，在光伏组串正【zhèng】负【fù】极加正向偏置电压，修复PID效应，可提供自动模式【shì】，夜间模式和连续模式三【sān】种输【shū】出方式，一【yī】般默认为自动模【mó】式输【shū】出【chū】，自动模式输出为系【xì】统最高电压。
外置PID修复功能模块示意图
目前PID效应已【yǐ】经是【shì】行业内公认对光【guāng】伏组件功率【lǜ】影【yǐng】响的重要【yào】因素，尤【yóu】其【qí】是面对如高温、高湿等复杂【zá】环境时，光伏组件【jiàn】的PID效应【yīng】还会加剧【jù】。因此【cǐ】在组件端，我们可【kě】以【yǐ】采用耐【nài】候性更好【hǎo】的原辅材料进行【háng】封【fēng】装，增【zēng】加外部电路与内部电池的绝缘电阻，降低漏电流现【xiàn】象;另外无边框组件在实【shí】验中【zhōng】相较于有边框组件，有较好的抗PID特性，因此边框也是我【wǒ】们研究PID的重【chóng】要因素。在逆变器【qì】端，可【kě】采用虚拟接地方案，或选配【pèi】内置或【huò】外【wài】置防PID功能模块来【lái】解【jiě】决PID效应。 通过以上方案，虽然不能【néng】达【dá】到完全避【bì】免PID效应【yīng】的效果，但可以把因PID效应造成的【de】损失降到最低。
原文【wén】链接：https://www.growatt.com/show-40-993.html
