[發(fā)明專利]光伏并網(wǎng)逆變器的對(duì)地絕緣電阻在線檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110171261.6
• 申請(qǐng)日: 2011-06-23
• 公開（公告）號(hào): CN102279317A
• 公開（公告）日: 2011-12-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓軍良;鄭照紅;徐海波;張?jiān)?/a>
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東易事特電源股份有限公司
• 主分類號(hào): G01R27/18
• 分類號(hào): G01R27/18
• 代理公司: 東莞市華南專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44215
• 代理人: 張明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光伏并網(wǎng)逆變器技術(shù)，尤其涉及一種光伏并網(wǎng)逆變器的對(duì)地絕緣電阻在線檢測(cè)方法。

背景技術(shù)

在光伏并網(wǎng)逆變器中，光伏電池的輸出電壓比較高，例如：大功率的光伏并網(wǎng)逆變器，其光伏電池的輸出電壓可以高達(dá)600V以上。同時(shí)，由于光伏電池的光伏電池板為露天放置，所以灰塵、雨雪、大霧等天氣因素都會(huì)影響光伏電池的正極、負(fù)極對(duì)地（以下所稱“對(duì)地”，均是指?“對(duì)于大地”，即Earth）絕緣的變化。作為一種高壓系統(tǒng)，光伏并網(wǎng)逆變器安全的一項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)就是絕緣程度的好壞，絕緣電阻測(cè)量技術(shù)可以判斷出當(dāng)前系統(tǒng)的絕緣狀態(tài)是否良好，以及絕緣狀態(tài)的變化情況。

目前，檢測(cè)光伏并網(wǎng)逆變器的對(duì)地絕緣電阻，通常采用基于電橋平衡原理的檢測(cè)方法。請(qǐng)參考圖1，為基于電橋平衡原理的對(duì)地絕緣電阻檢測(cè)電路原理圖，圖1中虛線部分的R+為光伏電池的正極（PV+）對(duì)地的絕緣電阻，虛線部分的R-為光伏電池的負(fù)極（PV-）對(duì)地的絕緣電阻，其中，光伏電池的正極與大地之間、光伏電池的負(fù)極與大地之間均接有給定電阻R，當(dāng)通過檢測(cè)電壓Uj和Um，再結(jié)合給定電阻R，即可計(jì)算出R+和R-。但是，當(dāng)R+和R-同等下降時(shí)，這種基于電橋平衡原理的檢測(cè)方法，并不能準(zhǔn)確檢測(cè)出光伏電池的正極實(shí)際對(duì)地的絕緣電阻大小和光伏電池的負(fù)極實(shí)際對(duì)地的絕緣電阻大小，即不能準(zhǔn)確檢測(cè)出光伏電池的正極、負(fù)極對(duì)地絕緣的變化。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種光伏并網(wǎng)逆變器的對(duì)地絕緣電阻在線檢測(cè)方法，它可以在線實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地計(jì)算出光伏并網(wǎng)逆變器的光伏電池的正極對(duì)地的絕緣電阻和負(fù)極對(duì)地的絕緣電阻。

本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)措施實(shí)現(xiàn)：一種光伏并網(wǎng)逆變器的對(duì)地絕緣電阻在線檢測(cè)方法，它包括以下步驟：

A：采樣光伏電池的輸出電壓V_PV；

B：使電阻開關(guān)電路中的開關(guān)S1處于斷開狀態(tài)，將電阻R5從上橋臂中脫離，下橋臂的電阻R3、R4分壓輸出的電壓信號(hào)Vo1經(jīng)過工頻干擾抑制電路、濾波電路、電壓跟隨電路和隔離放大電路的處理后，得到輸出信號(hào)Vad1，Vad1與Vo1的關(guān)系為：

?????????????????????(1)

設(shè)定R+為光伏電池的正極對(duì)地的絕緣電阻，R-為光伏電池的負(fù)極對(duì)地的絕緣電阻，根據(jù)上橋臂的電阻R1、R2和下橋臂的電阻R3、R4分壓的關(guān)系，得到下面的式子：

?????????(2)

C：使電阻開關(guān)電路中的開關(guān)S1處于閉合狀態(tài)，將電阻R5接入上橋臂電路中，下橋臂的電阻R3、R4分壓輸出的電壓信號(hào)Vo2經(jīng)過工頻干擾抑制電路、濾波電路、電壓跟隨電路和隔離放大電路的處理后，得到輸出信號(hào)Vad2，Vad2與Vo2的關(guān)系為：

????????????????????(3)

根據(jù)上橋臂的電阻R1、R2和下橋臂的電阻R3、R4分壓的關(guān)系，得到下面的式子：

??????(4)

D:?由步驟B和C得到兩組光伏電池的正極對(duì)地和光伏電池的負(fù)極對(duì)地的電壓比方程，其中未知參數(shù)是R+和R-，進(jìn)行運(yùn)算求得R+和R-的電阻值，過程推導(dǎo)如下：

分別把式子(1)代入式子(2)、式子(3)代入式子(4)可得：

???????(5)

??????(6)

由于V_PV、Vad1、Vad2?都是采樣得到的數(shù)值，令

??????????????????????(7)

???????????????(8)

則可得到：

?????????????????????????(9)

??????????????????(10)

從而求得R+和R-的電阻值；

其中，所述上橋臂包括電阻R1、R2，電阻R1的一端與光伏電池的正極連接，電阻R1的另一端與電阻R2的一端連接，電阻R2的另一端接大地；所述下橋臂包括電阻R3、R4，電阻R3的一端接大地，電阻R3的另一端為下橋臂的分壓輸出端，電阻R4的一端與下橋臂的分壓輸出端連接，電阻R4的另一端與光伏電池的負(fù)極連接；所述電阻開關(guān)電路包括電阻R5、開關(guān)S1，電阻R5的一端與光伏電池的正極連接，電阻R5的另一端與開關(guān)S1的第一端連接，開關(guān)S1的第二端接大地，開關(guān)S1的控制端為電阻開關(guān)電路的控制端；