[發(fā)明專利]一種應(yīng)用于光伏逆變系統(tǒng)的直流接地電阻檢測電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210245931.9
• 申請日: 2012-07-16
• 公開（公告）號: CN102749523A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張光先;張洪亮;劉晨;劉國平;趙愛光;劉路
• 申請（專利權(quán)）人: 山東奧太電氣有限公司
• 主分類號: G01R27/20
• 分類號: G01R27/20;G01R31/02
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是一種應(yīng)用于光伏逆變系統(tǒng)的直流接地電阻檢測電路。

背景技術(shù)

在現(xiàn)有技術(shù)中，直流電源系統(tǒng)是光伏電站、發(fā)電廠、變電站中重要的電源之一。當(dāng)直流電源系統(tǒng)發(fā)生接地故障時，可能引發(fā)嚴(yán)重的電力系統(tǒng)事故，因此直流電源系統(tǒng)的絕緣水平關(guān)系著電網(wǎng)、光伏電站、發(fā)電廠和變電站的安全運(yùn)行。目前，直流電源系統(tǒng)接地故障檢測的主要方法有交流檢測法和直流檢測法。交流檢測法是通過在母線上施加一交流信號，利用交流電流傳感器檢測漏電流，從而計算出接地電阻，其優(yōu)點(diǎn)是母線或所有接地支路正接地或負(fù)接地均能檢出；其缺點(diǎn)是受系統(tǒng)對地分布電容的影響較大，需要復(fù)雜的交流信號源，在向直流電源系統(tǒng)注入交流信號的同時也引入了干擾。直流檢測法是將母線的正、負(fù)兩極通過一限流電阻接地，從而將直流電源系統(tǒng)的總電壓施加于正、負(fù)極對地絕緣電阻上，產(chǎn)生一直流電流，通過檢測該電流值，可計算出系統(tǒng)正、負(fù)極對地電阻值，其優(yōu)點(diǎn)是不受系統(tǒng)對地分布電容的影響，不需要復(fù)雜的交流信號源，不產(chǎn)生干擾，成本低；其缺點(diǎn)是只能在單根母線接地或所有接地支路都正接地或者負(fù)接地時檢測出接地電阻，同時因母線輸入電壓范圍、接地電阻阻值范圍及精度等因素，可準(zhǔn)確計算的接地電阻范圍較小，電路參數(shù)設(shè)計困難。根據(jù)上述兩種檢測方法的優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)合光伏逆變系統(tǒng)接地故障的特點(diǎn)，使用直流檢測法是最佳選擇，所以直流檢測法應(yīng)用于光伏逆變器系統(tǒng)中存在的問題是提高接地電阻準(zhǔn)確測量范圍。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提出一種應(yīng)用于光伏逆變系統(tǒng)的直流接地電阻檢測電路，該方案采用直流檢測法，并實(shí)時檢測直流電源系統(tǒng)母線電壓，通過電路計算，可在較大范圍內(nèi)準(zhǔn)確測量接地電阻阻值。

本方案是通過如下技術(shù)措施來實(shí)現(xiàn)的：

主要包括正極接地電阻檢測濾波電路、負(fù)極接地電阻檢測濾波電路、正極電壓采樣電路、負(fù)極電壓采樣電路，正極信號濾波電路，負(fù)極信號濾波電路，母線電壓采樣電路、母線電壓信號調(diào)理電路、母線電壓信號濾波電路和邏輯處理電路，本方案的特點(diǎn)是所述的正極接地電阻檢測濾波電路是由電阻和電容組成，其具體電路是，母線正極PV+接電阻R1的一端，電阻R1的另一端接電阻R2的一端，同時接電阻R5的一端，電阻R2的另一端接大地，電容C1并接在電阻R2兩端；所述的負(fù)極接地電阻檢測濾波電路是由電阻和電容組成，其具體電路是，母線負(fù)極PV-接電阻R4的一端，電阻R4的另一端接電阻R3的一端，同時接電阻R12的一端，電阻R3的另一端接大地，電容C2并接在電阻R3兩端；所述的正極電壓采樣電路是由電阻、電容和運(yùn)算放大器K1A組成，其具體電路是，K1A的4腳接+15V，電容C4一端接K1A的4腳，另一端接電源地，K1A的11腳接-15V，電容C5一端接K1A的11腳，另一端接電源地，電阻R6的一端接K1A的3腳，同時接電阻R5的另一端，電阻R6的另一端接電源地，電容C3并接在電阻R6兩端，電阻R7的一端接K1A的2腳，另一端接大地，電阻R8的一端接K1A的2腳，另一端接K1A的1腳，電容C6并接在電阻R8兩端；所述的負(fù)極電壓采樣電路是由電阻、電容和運(yùn)算放大器K1B組成，其具體電路是，電阻R10的一端接K1B的5腳，另一端接大地，電阻R11的一端K1B的5腳，另一端接電源地，電容C8并接在電阻R11兩端，電阻R12的一端接K1B的6腳，另一端接電阻R4的一端，電阻R13的一端接K1B的6腳，另一端接K1B的7腳，電容C9并接在電阻R13兩端；所述的正極信號濾波電路是由電阻和電容組成，其具體電路是，電阻R9的一端接K1A的1腳，另一端接電容C7的一端，同時接邏輯處理電路，電容C7的另一端接電源地；所述的負(fù)極信號濾波電路是由電阻和電容組成，其具體電路是，電阻R14的一端接K1B的7腳，另一端接電容C10的一端，同時接邏輯處理電路，電容C10的另一端接電源地；所述的母線電壓采樣電路是由電阻和運(yùn)算放大器K1C組成，其具體電路是，母線正極PV+接電阻R15的一端，電阻R15的另一端接K1C的10腳，母線負(fù)極PV-接電阻R16的一端，電阻R16的另一端接K1C的9腳，電阻R17的一端接K1C的10腳，另一端接電源地，電阻R18的一端接K1C的9腳，另一端接K1C的8腳；所述的母線電壓信號調(diào)理電路是由電阻、電容和運(yùn)算放大器K1D組成，其具體電路是，電阻R19的一端接K1C的8腳，另一端接K1D的12腳，電阻R20的一端接K1D的12腳，另一端接電源地，電容C11并接在電阻R20兩端，電阻R21的一端接K1D的13腳，另一端接K1D的14腳；所述的母線電壓信號濾波電路是由電阻和電容組成，其具體電路是，電阻R22的一端接K1D的14腳，另一端接電阻R23的一端，同時接邏輯處理電路，電阻R23的另一端接電源地，電容C12并接在電阻R23兩端；所述的運(yùn)算放大器K1采用的是型號為LM248的運(yùn)算放大器。