[發明專利]檢測太陽能電池板及電網側絕緣電阻的逆變器及檢測方法

有效

• 申請號: 201210240041.9
• 申請日: 2012-07-12
• 公開（公告）號: CN102751894A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發明（設計）人: 陳橋梁;王軍華;倪嘉;徐西昌
• 申請（專利權）人: 西安龍騰新能源科技發展有限公司
• 主分類號: H02M7/48
• 分類號: H02M7/48;G01R31/00;G01R27/18
• 代理公司: 西安新思維專利商標事務所有限公司 61114
• 代理人: 李罡

技術領域

?本發明涉及一種檢測太陽能電池板及電網側絕緣電阻的逆變器及檢測方法。

背景技術

在很多國家的光伏并網標準中都有對非隔離型光伏并網逆變器的絕緣阻抗的規定，要求連接逆變器的太陽能電池板的正負極對于大地之間的絕緣阻抗不小于規定值才能進行并網發電的動作，因此在非隔離的并網逆變器中加入絕緣阻抗的檢測是非常必要的，目前對于絕緣電阻的檢測大部分都是通過附加簡單的電路然后采樣相關的變量，然后通過數字處理器來計算出絕緣電阻的值。

目前大多數逆變器的做法是檢測太陽能電池板正極（負極）對大地的絕緣電阻值，用檢測值和標準要求值對比，當絕緣電阻小于標準要求就可實施保護，以達到保護設備及人員安全的目的，但是大多數逆變器只是檢測了太陽能電池板的絕緣電阻，而沒有檢測電網的接地及絕緣電阻情況，這無疑對光伏逆變器及電網來說都存在一定的危險。

發明內容

本發明所解決的技術問題是提供一種簡化了電路，可以同時檢測太陽能電池板及電網側絕緣電阻的逆變器及檢測方法。

為解決上述的技術問題，本發明采取的技術方案：

一種檢測太陽能電池板及電網側絕緣電阻的逆變器，其特殊之處在于：包括升壓單元、逆變單元，升壓單元與逆變單元串聯，逆變單元末端與電網之間設置有兩級繼電器即L線上設置串聯的繼電器K1、繼電器K3，N線上設置串聯的繼電器K2、繼電器K4，繼電器K1、繼電器K3的中間和繼電器K2、繼電器K4的中間連接有繼電器K5，繼電器K5的公共點連接一個電阻R1，電阻R1的另一端直接連接到機殼。

一種檢測太陽能電池板及電網側絕緣電阻的逆變器的檢測方法，其特殊之處在于：通過組合升壓單元和逆變單元的開關，第一步使繼電器K1的一端和PV+連接，同時連接繼電器K1和繼電器K5，使電阻R1連接到PV+，最終可以構成第一等效電路：PV+和電阻R1連接，電阻R1和PV+對機殼的等效電阻Rx1并聯，再和PV-對機殼的等效電阻Rx2串聯形成電阻分壓；第二步使繼電器K2和PV-連接，同時連接繼電器K2，使電阻R1連接到PV-，最終可以構成第二等效電路：PV-和電阻R1連接，電阻R1和PV-對機殼的等效電阻Rx2并聯，再和PV+對機殼的等效電阻Rx1串聯形成電阻分壓，同時用數字處理器檢測采樣電阻R1上電壓，根據不同時刻采集到的電壓進行計算，得到實時的太陽能電池板和電網側接地電阻值。

一種檢測太陽能電池板及電網側絕緣電阻的檢測方法，其特殊之處在于：具體步驟如下：

當開關S1、開關S2、開關S3、開關S4、開關S5、繼電器K1、繼電器K2、繼電器K3、繼電器K4、繼電器K5均處于斷開狀態，Vpv、Vg處于實時監測中，假設Rx1、Rx2等效為太陽能電池板正負極對地的絕緣電阻值，Rx3、Rx4等效為電網側L、N極對地的絕緣電阻值；

?????（1）、閉合開關S5、繼電器K2，繼電器K5沒有觸發信號，其它開關處于斷開狀態，采樣電阻R1上電壓，記錄為Ue1，此時構成第二等效電路：PV-直接和電阻R1連接，電阻R1先和PV-對機殼的等效電阻Rx2并聯，再和PV+對機殼的等效電阻Rx1串聯形成電阻分壓，由于PV+對PV-的電壓已知，R1上電壓也可以檢測到，根據電阻分壓公式可得到方程：

??????????（1）；

（2）、閉合開關S2、繼電器K2、繼電器K5有觸發信號，其它開關處于斷開狀態，此時采樣電阻R1上電壓，記錄為Ue2，此時構成第一等效電路：PV+直接和電阻R1連接，電阻R1先和PV+對機殼的等效電阻Rx1并聯，再和PV-對機殼的等效電阻Rx2串聯形成電阻分壓，由于PV+對PV-的電壓已知，R1上電壓也可以檢測到，根據電阻分壓公式可得到方程：

?????????????（2）；

（3）、閉合繼電器K4，繼電器K5沒有觸發信號，其它開關處于斷開狀態，采樣電阻R1上電壓，記錄一個電網電壓周期內的平均值并命名為Ue3，此時構成第二等效電路：電網側N線直接和電阻R1連接，電阻R1先和N線對機殼的等效電阻Rx4并聯，再和L線對機殼的等效電阻Rx3串聯形成電阻分壓，由于電網L線對N線的電壓在一個電網周期內的平均值可以檢測出，R1上電壓也可以檢測到，根據電阻分壓公式可得到方程：

????????（3）；

式中Ug1為和Ue3同時段內的電網電壓采樣平均值；