o que é PID e como prevenir e reparar o fenômeno PID

O efeito PID é a Degradação Induzida Potencial. O dano direto do PID ao módulo é que uma grande quantidade de carga se acumula na superfície da célula, o que agrava o efeito de passivação da superfície da célula, resultando em diminuição do fator de preenchimento, tensão de circuito aberto e curto-circuito corrente da célula, e a potência do módulo da célula é atenuada, e o grau de atenuação pode chegar a 50%.

Em relação à causa do efeito PID, o consenso atual na indústria fotovoltaica é que com a aplicação em larga escala de sistemas fotovoltaicos, a tensão do sistema está ficando cada vez maior. Normalmente, 18-22 módulos solares são conectados em série para atingir a tensão de trabalho MPPT do inversor, o que leva a alta tensão de circuito aberto e tensão de trabalho.

Tomando um módulo de bateria de 450 W e 72 células no ambiente STC como exemplo, a tensão de circuito aberto de 20 módulos solares é tão alta quanto 1000 V e a tensão de trabalho é tão alta quanto 800 V. Como a usina fotovoltaica precisa ser equipada com proteção contra raios e trabalhos de aterramento, a estrutura de liga de alumínio do módulo geral deve ser aterrada, e uma alta tensão CC de quase 1000V se formará entre a célula e a estrutura de alumínio, resultando em uma polarização de tensão entre o circuito e a estrutura metálica de aterramento.

Outra causa é o encapsulamento de componentes. O processo de embalagem dos módulos fotovoltaicos não pode garantir 100% de isolamento. No processo de uso a longo prazo, é fácil causar vazamento, resultando em cada vez mais perda de elétrons na junção PN, e a condutividade elétrica está cada vez pior, o que eventualmente leva ao declínio do desempenho de geração de energia do módulo solar.

Vamos interpretar como prevenir e reparar o fenômeno PID tanto do lado do módulo solar quanto do lado do inversor.

lado do módulo solar
O teste PID dos módulos fotovoltaicos é realizado antes de sair da fábrica. O padrão de teste PID é baseado na combinação do padrão de teste de desempenho de módulo fotovoltaico IEC62804, padrão de teste de segurança de módulo fotovoltaico IEC61215, IEC61730, que pode prever se o efeito PID ocorrerá durante o uso de módulos fotovoltaicos. . Os clientes também podem solicitar ao fabricante que forneça o relatório de teste PID correspondente ao comprar módulos fotovoltaicos.

Lado
do inversor O inversor possui as três soluções a seguir para lidar com o efeito PID:
Opção 1: Use o método de aterramento negativo para eliminar a tensão negativa do pólo negativo dos módulos solares para o terra
Esta solução é adequada para inversores fotovoltaicos isolados, incluindo inversores isolados de alta frequência e inversores isolados de frequência industrial. Depois que o eletrodo negativo é aterrado, a tensão negativa dos painéis solares para o solo é eliminada e o fenômeno PID pode ser efetivamente suprimido. Para inversores fotovoltaicos não isolados, é necessário adicionar um transformador de isolamento para obter o aterramento negativo.

Opção 2: Use o esquema de aterramento virtual neutro para eliminar a tensão negativa do pólo negativo do módulo solar para o solo
Esta solução é adequada para uma central fotovoltaica centralizada composta por vários inversores fotovoltaicos de string. Ao aumentar o potencial do ponto neutro virtual, a tensão negativa-terra de cada string do inversor está próxima do potencial zero para alcançar a função de supressão PID.

Opção 3: Use o esquema de tensão de polarização direta para corrigir o efeito PID
Esta solução é adequada para usinas fotovoltaicas distribuídas compostas por inversores fotovoltaicos de um ou vários strings. Adota o módulo de função de reparo anti-PID embutido ou externo do inversor, que é alimentado pelo lado CA. Os pólos positivo e negativo são adicionados com tensão de polarização direta para reparar o efeito PID, e três modos de saída podem ser fornecidos: modo automático, modo noturno e modo contínuo. Geralmente, o padrão é a saída do modo automático e a saída do modo automático é a tensão mais alta do sistema.

Atualmente, o efeito PID tem sido reconhecido na indústria como um fator importante que afeta a potência dos módulos fotovoltaicos. Especialmente diante de ambientes complexos, como alta temperatura e alta umidade, o efeito PID dos módulos fotovoltaicos se intensificará. Portanto, no lado do módulo solar, podemos usar materiais brutos e auxiliares com melhor resistência às intempéries para embalagem, aumentar a resistência de isolamento do circuito externo e das células internas e reduzir o fenômeno da corrente de fuga; além disso, o módulo sem moldura tem melhor desempenho do que o módulo com moldura no experimento. Boas características anti-PID, portanto a borda também é um fator importante em nosso estudo de PID. No lado do inversor, um esquema de aterramento virtual pode ser usado,

Através do esquema acima, embora o efeito de evitar completamente o efeito PID não possa ser alcançado, as perdas causadas pelo efeito PID podem ser minimizadas.