光伏逆变器的绝缘阻抗检测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种光伏逆变器的绝缘阻抗检测装置，包括至少两路检测模块、控制模块、采集模块、MCU单元；其中，控制模块控制一个时刻仅有一路检测模块与光伏逆变器的光伏阵列连接，并控制检测模块处于不同的检测状态；所述采集模块采集与光伏逆变器的光伏阵列连接的检测模块处于不同的检测状态时，光伏阵列正端和光伏阵列负端分别对地的电压；所述MCU单元根据每一路检测模块对应采集的电压值，计算获得绝缘阻抗。本发明专利技术还公开了一种光伏逆变器的绝缘阻抗检测方法。本发明专利技术实现了多路绝缘阻抗检测，降低了硬件成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光伏逆变发电领域，尤其涉及一种光伏逆变器的绝缘阻抗检测方法及装置。
技术介绍
对于光伏逆变器的使用安全，通过正负母线对地绝缘阻抗检测，当绝缘阻抗值超出限制值R＝Vmaxpv/30mA时，指示故障，并禁止光伏逆变器并网。但是，由于光伏阵列安放在室外，受环境的影响很大，长时间经过日晒、雨淋，光伏组件老化，雷击等问题都能导致绝缘阻抗变化，绝缘阻抗降低会导致直流母线对地放电，严重时可能导致逆变器损坏、产生一系列的故障。因此，光伏逆变器需要实时监测光伏阵列对地绝缘阻抗，不仅是在逆变器启动前，更重要是在逆变器运行中，环境因素变换导致绝缘发生变化时，能实时监测出来并进行故障指示，严重时禁止逆变器并网。目前，绝缘检测技术普遍采用的是电桥法，也就是通过改变电阻达到改变光伏阵列正负端对地分压的不同，通过光伏阵列正负端对地电压的检测进而计算出对地绝缘阻抗。经研究发现，目前的绝缘监测方法，大部分注重监测精度的提高，这些方法普遍都带来的问题是复杂程度提高了，监测实时性相对较低，且在经济实用性上考虑不多。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种光伏逆变器的绝缘阻抗检测装置及方法，旨在实现多路绝缘阻抗检测，降低了硬件成本。为实现上述目的，本专利技术提供了一种光伏逆变器的绝缘阻抗检测装置，包括至少两路检测模块、控制模块、采集模块、MCU单元；其中，控制模块控制一个时刻仅有一路检测模块与光伏逆变器的光伏阵列连接，并控制检测模块处于不同的检测状态；所述采集模块采集与光伏逆变器的光伏阵列连接的检测模块处于不同的检测状态时，光伏阵列正端和光伏阵列负端分别对地的电压；所述MCU单元根据每一路检测模块对应采集的电压值，计算获得绝缘阻抗。优选地，所述检测模块包括非平衡电桥电路以及第一电子开关、第二电子开关，所述第一电子开关用于改变桥臂电阻值，且所述第二电子开关连接在非平衡桥电路中两上桥臂与两下桥臂的节点之间；所述第一电子开关与第二电子开关分别与所述控制模块连接。优选地，所述控制模块用于控制所述检测模块的桥臂电路导通的同时，控制所述采集模块采集该检测模块对应的光伏阵列正端和光伏阵列负端分别对地的电压。优选地，所述检测模块设置有对应的模块号，且控制模块控制所述检测模块的桥臂电路导通时，产生驱动标识；所述采集模块根据该检测模块的模块号与驱动标识，进行光伏阵列正端和光伏阵列负端分别对地的电压。优选地，所述MCU单元还用于计算绝缘阻抗时，进行采样电阻补偿。优选地，所述光伏逆变器的绝缘阻抗检测装置还包括启动检测判断模块和模块号产生模块，所述启动检测判断模块用于采集每个检测模块对应的光伏阵列的电压，当该光伏阵列的电压大于电压门限时，对启动标识进行置位；所述模块号跟所述启动标识产生模块号，以使控制模块根据该模块号控制对应的检测模块。优选地，所述光伏逆变器的绝缘阻抗检测装置还包括故障判断模块，所述故障判断模块用于在所述MCU单元获得每一路检测模块对应的光伏阵列正端和光伏阵列负端对地的绝缘阻抗小于电阻门限时，进行故障显示、告警；和/或，所述光伏逆变器的绝缘阻抗检测装置还包括通讯模块，所述通讯模块用于将所述MCU单元计算获得的绝缘阻抗发送至外部设备进行显示、故障判断。此外，为实现上述目的，本专利技术还提供了一种光伏逆变器的绝缘阻抗检测方法，包括以下步骤：依次控制每路检测模块与光伏逆变器的光伏阵列连接；驱动检测模块处于不同的检测状态，同时采集与光伏逆变器的光伏阵列连接的检测模块处于不同的检测状态时，光伏阵列正端和光伏阵列负端分别对地的电压；根据每一路检测模块对应采集的电压值，计算获得绝缘阻抗。优选地，所述依次控制每路检测模块与光伏逆变器的光伏阵列连接之前包括：采集每路检测模块对应的光伏阵列的电压；当检测模块对应的光伏阵列的电压大于电压门限时，对启动标识进行置位；根据启动标识产生模块号，以根据该模块号控制对应的检测模块。优选地，所述根据每一路检测模块对应采集的电压值，计算获得绝缘阻抗之后还包括：在获得每一路检测模块对应的光伏阵列正端和光伏阵列负端对地的绝缘阻抗小于电阻门限时，进行故障显示、告警；和/或，获得的绝缘阻抗发送至外部设备进行显示、故障判断。本专利技术通过设置多路检测模块，且控制模块控制检测模块同一时刻仅有一路检测模块与光伏逆变器的光伏阵列连接，不但实现了多路绝缘阻抗检测，降低了硬件成本；而且绝缘阻抗检测中电子开关分时导通，工作模式单一，不但保证了一定的精度要求，而且还简化了程序复杂度。附图说明图1为本专利技术光伏逆变器的绝缘阻抗检测装置第一实施例的功能模块示意图；图2为图1中检测模块的电路结构示例图；图3为本专利技术光伏逆变器的绝缘阻抗检测装置的检测时序示例图；图4为本专利技术光伏逆变器的绝缘阻抗检测装置第二实施例的功能模块示意图；图5为本专利技术光伏逆变器的绝缘阻抗检测方法第一实施例的流程示意图；图6为本专利技术光伏逆变器的绝缘阻抗检测方法第二实施例的流程示意图；图7为本专利技术光伏逆变器的绝缘阻抗检测方法第三实施例的流程示意图。为了使本专利技术的技术方案更加清楚、明了，下面将结合附图作进一步详述。具体实施方式应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术提出了一种光伏逆变器的绝缘阻抗检测方案，实现了多路绝缘阻抗检测，降低了硬件成本；而且绝缘阻抗检测中电子开关分时导通，工作模式单一，不但保证了一定的精度要求，而且还简化了程序复杂度。如图1所示，示出了本专利技术一种光伏逆变器的绝缘阻抗检测装置。该光伏逆变器的绝缘阻抗检测装置包括至少两路检测模块110、控制模块120、采集模块130、MCU单元140；其中，控制模块120控制一个时刻仅有一路检测模块110与光伏逆变器的光伏阵列连接，并控制检测模块处于不同的检测状态；所述采集模块130采集与光伏逆变器的光伏阵列连接的检测模块110处于不同的检测状态时，光伏阵列正端和光伏阵列负端分别对地的电压；所述MCU单元140根据每一路检测模块110对应采集的电压值，计算获得绝缘阻抗。上述检测模块110优选为四路，且该检测模块110采用非平衡电桥法，进行绝缘阻抗的检测。如图2所示，该检测模块110包括非平衡电桥电路以及两个第一电子开关112、第二电子开关113，所述第一电子开关112用于改变桥臂电阻值，且所述第二电子开关113连接在非平衡桥电路111中两上桥臂与两下桥臂的节点之间；所述第一电子开关112与第二电子开关113分别与所述控制模块连接。其中，该非平衡电桥电路111包括第一电阻R1、第二电阻R2、两个第三电阻R3、两个第四电阻R4，其中，第一电阻R1为光伏阵列正端对地的绝缘阻抗，第二电阻R2为光伏阵列负端对地的绝缘阻抗。需要说明的是，该绝缘阻抗并不是实际的电阻，这里只是为了方便描述而添加的形式上的电阻。该第一电阻R1和第二电阻R2对应为非平衡电桥电路的一组上桥臂和下桥臂。为了检测出该第一电阻R1和第二电阻R2的阻抗，将第三电阻R3和第四电阻R4构造成另一组上桥臂和下桥臂。而且第四电阻R4上并联有第一电子开关112。通过控制该第一电子开关112的导通或截止，可以使得非平衡电桥电路111的上下桥臂分压不同，进而检测不同分压情况下光伏阵列正端和光伏阵列负端分别本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光伏逆变器的绝缘阻抗检测装置，其特征在于，所述光伏逆变器的绝缘阻抗检测装置包括至少两路检测模块、控制模块、采集模块、MCU单元；其中，控制模块控制一个时刻仅有一路检测模块与光伏逆变器的光伏阵列连接，并控制检测模块处于不同的检测状态；所述采集模块采集与光伏逆变器的光伏阵列连接的检测模块处于不同的检测状态时，光伏阵列正端和光伏阵列负端分别对地的电压；所述MCU单元根据每一路检测模块对应采集的电压值，计算获得绝缘阻抗。

【技术特征摘要】
1.一种光伏逆变器的绝缘阻抗检测装置，其特征在于，所述光伏逆变器的绝缘阻抗检测装置包括至少两路检测模块、控制模块、采集模块、MCU单元；其中，控制模块控制一个时刻仅有一路检测模块与光伏逆变器的光伏阵列连接，并控制检测模块处于不同的检测状态；所述采集模块采集与光伏逆变器的光伏阵列连接的检测模块处于不同的检测状态时，光伏阵列正端和光伏阵列负端分别对地的电压；所述MCU单元根据每一路检测模块对应采集的电压值，计算获得绝缘阻抗。2.如权利要求1所述的光伏逆变器的绝缘阻抗检测装置，其特征在于，所述检测模块包括非平衡电桥电路以及第一电子开关、第二电子开关，所述第一电子开关用于改变桥臂电阻值，且所述第二电子开关连接在非平衡桥电路中两上桥臂与两下桥臂的节点之间；所述第一电子开关与第二电子开关分别与所述控制模块连接。3.如权利要求1所述的光伏逆变器的绝缘阻抗检测装置，其特征在于，所述控制模块用于控制所述检测模块的桥臂电路导通的同时，控制所述采集模块采集该检测模块对应的光伏阵列正端和光伏阵列负端分别对地的电压。4.如权利要求2所述的光伏逆变器的绝缘阻抗检测装置，其特征在于，所述检测模块设置有对应的模块号，且控制模块控制所述检测模块的桥臂电路导通时，产生驱动标识；所述采集模块根据该检测模块的模块号与驱动标识，进行光伏阵列正端和光伏阵列负端分别对地的电压。5.如权利要求1-4任一项所述的光伏逆变器的绝缘阻抗检测装置，其特征在于，所述MCU单元还用于计算绝缘阻抗时，进行采样电阻补偿。6.如权利要求1-4任一项所述的光伏逆变器的绝缘阻抗检测装置，其特征在于，所述光伏逆变器的绝缘阻抗检测装置还包括启动检测判断模块和模
\t块号产生模块，所述启动检测判断模块用于采集每个检测...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏学海，李建国，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44