2、系统端PID组件的修复

2.1、PID修复系统的基本原理

在光伏电站中，每一片光伏组件的边框都需要可靠接地，正极和负极和地之间将存在一定大小的绝缘电阻和寄生电容，图2-1为光伏电池带寄生电容和绝缘电阻的电路模型，绝缘电阻值的大小反映了光伏组件的绝缘性能，且该值和材料及封装工艺都有较大的关系，根据IEC61215规定，晶硅组件在做湿绝缘测试时，测试的绝缘电阻值乘以组件面积应不小于40MΩ•m2，而实际测试值一般都在百兆欧以上。至于系统端组串对地绝缘电阻，根据光伏电站验收规范，汇流箱内各组串正负极对地绝缘电阻均应大于1MΩ，那么对于500kWp系统，假设一串容量5kWp，有100串并联，逆变器直流侧正负极对地绝缘电阻值应大于10kΩ，阵列的绝缘电阻值对于PID修复系统来说是一个非常重要的参数，和修复系统的使用功率和输出电流都有关系，对于特定使用功率和输出电流的PID修复系统，其可修复的组件系统容量也是有限的。

寄生电容的大小取决于光伏阵列的框架结构、光伏电池表面及间距、模块结构、天气条件、湿度、覆盖于光伏阵列表面的尘埃等等。当组串并联得越多，寄生电容越大，绝缘阻抗却正好相反，晶体硅光伏电池的寄生电容一般约为50-150nF/kW，有的PID修复系统会使用寄生电容作为技术参数，它也可以决定可修复的组件容量，但是寄生电容很难测试，所以一般使用绝缘电阻值这个参数。

笔者在《光能》2014年7月刊《PID光伏组件批量恢复时单片正向恢复电压的理论研究》一文中曾指出，当组件绝缘电阻值远远大于自身电阻值Rs和Rsh时，组件的自身电阻可忽略不计，因此当在逆变器直流侧对整个阵列施加高压时，各汇流箱内的各个组串的每一片组件在电路上其实是并联关系，可参考图2-2系统端阵列PID组件修复等效电路模型，它实际上是给组件的负极对地阻抗之间施加高压，每片组件被分配的电压大小和组件的位置、电缆线损都有关。从线损这个角度，同样的输出直流电压，在汇流箱侧对阵列施加和在逆变器直流侧施加会有略微差异，比如500kW系统负极对地绝缘阻抗大于10kΩ，直流电压对阵列施加1000V，则设备的输出电流小于0.1A，汇流箱至逆变器的铜芯直流电缆截面积假设为70mm2，长度200米，其阻抗约0.05Ω，经计算其在电缆上损失的电压是非常小的。