[發明專利]一種三相并網逆變器繼電器失效檢測方法

有效

• 申請號: 202110080884.6
• 申請日: 2021-01-21
• 公開（公告）號: CN112415377B
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 肖永利;李新富;祝東敏
• 申請（專利權）人: 浙江艾羅網絡能源技術股份有限公司
• 主分類號: G01R31/327
• 分類號: G01R31/327
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所(普通合伙) 33213
• 代理人: 孫孟輝

本發明公開了一種三相并網逆變器繼電器失效檢測方法。本發明針對三相并網逆變器每一相上的繼電器采用同一驅動信號驅動的情況，提出檢測逆變器三相輸出端對零線N的電壓，借助逆變器自身開關管的吸合動作以及實際存在的光伏板PV對地電壓配合檢測，可以正確檢測某一相上的繼電器是否發生粘連或無法吸合的故障，且不存在誤檢的情況，可以達到百分之百準確檢測。

技術領域

本發明屬于三相并網逆變器領域，具體是一種三相并網逆變器繼電器失效檢測方法。

背景技術

因安全需要，并網逆變器在輸出端和電網端之間須用繼電器做電氣隔離。對三相并網逆變器，電網A、B、C三相與逆變器輸出端之間都必須裝有繼電器，在逆變器不工作時，必須將繼電器可靠斷開，以保證逆變器與電網完全沒有電氣連接。如果發生繼電器粘連失效故障，將帶來很大的安全隱患。因此逆變器在開機運行前，都必須對繼電器進行粘連失效檢測，以確保繼電器處于正常工作狀態。此外，當繼電器無法正常吸合，逆變器如果能準確檢測并定位發生故障的繼電器，也可以大大節省逆變器維修時間和成本。

如果每個繼電器驅動信號是獨立的，則檢測繼電器粘連失效或無法吸合失效是非常容易的，只要將需要檢測的繼電器置于斷開或吸合狀態，將其它繼電器置于吸合或斷開狀態，再檢測繼電器兩端電壓是否相等就可以檢測出待檢測繼電器是否發生失效。然而，逆變器為了降低設計成本，往往A、B、C三相線上的繼電器用的是同一個驅動信號，這就給繼電器檢測帶來了困擾，對于常規三相并網逆變器，逆變器檢測的電壓包括逆變器輸出端電壓和電網相電壓，逆變器輸出端電壓檢測的是逆變器三相Ai、Bi、Ci輸出端對DC BUS中點Ni的電壓，電網相電壓檢測的是電網A、B、C三相對零線N的電壓，正常情況下若Ni電位和零線N電位相等，可以在繼電器斷開或吸合狀態下，檢測逆變器輸出端電壓和電網相電壓是否相等來判斷繼電器是否發生粘連或無法正常吸合等失效故障，然而Ni點電位在逆變器設計時是懸浮的，有可能與零線N電位相等，也有可能不等，這樣，在繼電器斷開狀態下，就有可能因Ni點的懸浮電位，使得檢測出的逆變器輸出端電壓和電網相電壓相等而誤報繼電器粘連失效的情況，反之，在繼電器吸合狀態，也可能因Ni點電位與零線N電位不等，誤認為繼電器沒有吸合而誤報告警，使得逆變器無法正常運行發電。

中國專利CN108761319B 公開了“光伏并網逆變器的繼電器失效檢測方法、裝置以及系統”該專利是針對三相并網設備檢測繼電器失效，需要額外增加其它點電壓的檢測，讓系統變得復雜，并且也是只能檢測出一組同驅動信號的繼電器同時粘連失效，不能檢測出單個繼電器粘連失效故障的情況。

中國專利CN107957546B公開了“一種逆變器并網交流繼電器的檢測方法及設備”，該專利也是針對三相并網逆變器進行繼電器失效檢測，但解決的技術問題是電網對地線短路情況下繼電器檢測失效的問題，與本發明要解決的技術問題完全不同。

發明內容

為了解決現有技術中存在的上述技術問題，本發明提供了一種三相并網逆變器繼電器失效檢測方法，所述三相并網逆變器A、B、C輸出端與電網端設有一組繼電器隔離，包括如下步驟：

步驟一、向電網A、B、C三相上的所有繼電器S1、S2和S3發送同一斷開驅動信號；

步驟二、向逆變器功率管Q1、Q3和Q5發送導通信號，并使得功率管Q2、Q4和Q6處于關斷狀態；其中功率管Q1、Q3和Q5的一端與光伏板PV正端連接，功率管Q2、Q4和Q6的一端與光伏板PV負端連接；

步驟三、分別測量三相并網逆變器輸出端電壓Via、Vib和Vic在一個市電周期內的平均值；

步驟四、判斷每一相逆變器輸出端電壓Via、Vib和Vic在一個市電周期內的平均值是否大于設定閾值Vt；

若大于設定閾值Vt，則判斷繼電器斷開正常；

若某一相小于設定閾值Vt，則判斷該相繼電器發生粘連故障。

進一步的，還包括如下步驟：