[發明專利]光伏陣列對地絕緣阻抗檢測電路、裝置及非隔離光伏逆變器

在審

• 申請號: 201711123799.3
• 申請日: 2017-11-14
• 公開（公告）號: CN107834978A
• 公開（公告）日: 2018-03-23
• 發明（設計）人: 宋澤琳;雷龍;馮維雄
• 申請（專利權）人: 珠海格力電器股份有限公司
• 主分類號: H02S50/10
• 分類號: H02S50/10;H02J3/38;H02S40/32;G01R27/02;G01R27/18;G01R27/20
• 代理公司: 北京博訊知識產權代理事務所(特殊普通合伙)11593
• 代理人: 柳興坤

技術領域

本發明涉及光伏領域，具體涉及一種光伏陣列對地絕緣阻抗檢測電路、裝置及非隔離光伏逆變器。

背景技術

目前，在光伏陣列與公共電網并網時，通常采用非隔離光伏逆變器直接接入公共電網。這種電路結構中取消了高頻變壓器或工頻變壓器，從而消除了高頻變壓器或工頻變壓器上的用電損耗，提升了并網效率，并簡化了電路結構，因此，在實際應用中得以大量推廣。

但由于光伏陣列在并網點與公共電網為直接的電氣連接，因此，必須對采用非隔離拓撲結構的光伏逆變器進行充分的防護設計，確保光伏陣列在并網運行前與大地之間具有足夠大的絕緣阻抗，避免發生并網事故，危害用電安全。

目前，國內外通常采用基于不平衡電橋原理的檢測方法進行絕緣阻抗檢測。具體地，通過對正負母線的不平衡電阻定時切換來形成不平衡電橋，并基于該不平衡電橋計算得到正負母線對地絕緣電阻數值。因為需要通過對兩個或者兩個以上的開關進行切換，操作相對繁雜，且會導致系統公共電網的頻率和電壓出現較大波動。

另外，平衡電橋法能夠檢測到正負母線絕緣電阻同時下降的情況，但測量精度不高。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的之一在于提供一種能夠連續檢測光伏陣列正負母線對地絕緣阻抗值是否滿足并網要求的檢測電路、裝置及非隔離光伏逆變器。

為達到上述目的，一方面，本發明采用以下技術方案：

一種光伏陣列對地絕緣阻抗檢測電路，包括：

用于接入信號地的信號地端子；

用于與光伏陣列的正極母線連接的正極電壓輸入端子；

用于與光伏陣列的負母線連接的負極電壓輸入端子；

用于與光伏陣列的接地線連接的參考地電壓輸入端子；

依次串聯在所述正極電壓輸入端子與所述信號地端子之間的第一電阻、第二電阻和第三電阻；所述參考地電壓輸入端子與所述第一電阻的負極連接；

與所述第二電阻的負極連接的第一電壓檢測端子。

優選地，還包括檢測模塊；

所述檢測模塊將所述第一電壓檢測端子處的電壓值V3與第一參考電壓V4、第二參考電壓V5進行比較，根據比較結果判斷所述光伏陣列對地絕緣阻抗情況。

優選地，所述第一參考電壓V4和第二參考電壓V5滿足關系式：V4>V3>V5，其中V3通過第一公式確定，所述第一公式為：

式中，V_pv為光伏陣列的輸出電壓，R_iso1為光伏方陣正極對地絕緣電阻，大于等于V_maxpv/30mA,V_maxpv為光伏方陣最大輸出電壓，R_iso2為光伏方陣負極對地絕緣電阻，大于等于V_maxpv/30mA,V_maxpv為光伏方陣最大輸出電壓，R₁、R₂、R₃依次為根據所述檢測電路的功率確定的所述第一電阻、第二電阻和第三電阻的電阻值。

優選地，還包括：

依次串聯在所述正極電壓輸入端子與所述信號地端子之間的第四電阻、第五電阻和第六電阻；

與所述第四電阻的負極連接的第二電壓檢測端子；

與所述第五電阻的負極連接的第三電壓檢測端子。

優選地，將檢測到的所述第二電壓檢測端子處的電壓作為所述第一參考電壓V4；和/或，將檢測到的所述第三電壓檢測端子處的電壓作為所述第二參考電壓V5。

優選地，所述檢測模塊包括：

第一比較器，所述第一比較器的參考端(+)輸入所述第一參考電壓V4，所述第一比較器的檢測端(-)輸入所述第一電壓檢測端子處的電壓值V3；

第二比較器，所述第二比較器的檢測端(+)輸入所述第一電壓檢測端子處的電壓值V3，所述第二比較器的參考端(-)輸入所述第二參考電壓V5；

DSP處理器模塊，所述第一比較器的輸出值和第二比較器的輸出值輸入所述DSP處理器。

優選地，所述DSP處理器模塊對所述第一電壓檢測端子處的電壓進行采樣。

另一方面，本發明采用如下技術方案：

一種光伏陣列對地絕緣阻抗檢測裝置，包括上述的光伏陣列對地絕緣阻抗檢測電路。

再一方面，本發明采用如下技術方案：