一种光伏并网逆变器绝缘电阻的监测装置和电子设备制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种光伏并网逆变器绝缘电阻的监测装置和电子设备。该监测装置包括主控制板、第一级继电器、第二级继电器、正母线对地桥臂电阻组和负母线对地桥臂电阻组；在进行绝缘电阻监测时，主控制板通过控制端口首先向第一级继电器发送第一闭合控制指令，控制第一级继电器中的开关通路闭合，通过电压采样端口采集得到第一电压值；在接收到第一电压值后再向第二级继电器发送第二闭合控制指令，控制第二级继电器的开关通路也闭合，通过电压采样端口采集得到第二电压值；根据第一电压值和第二电压值计算得到正母线对地绝缘电阻值和负母线对地绝缘电阻值，实现通过直流法准确监测正负母线对地绝缘电阻值。

【技术实现步骤摘要】
一种光伏并网逆变器绝缘电阻的监测装置和电子设备
本技术涉及绝缘电阻检测领域，具体涉及一种光伏并网逆变器绝缘电阻的监测装置和电子设备。
技术介绍
在光伏并网发电系统中，光伏并网逆变器是重要的设备，采取必要措施保证光伏并网逆变器的安全运行是非常重要的。当光伏并网逆变器的直流电压发生单点接地故障时，接地电阻阻值大于1兆欧，一般情况下是不会立即产生危害性后果，但是，若发生两点或多点同时接地电阻阻值不大于1兆欧，则可能立即造成信号装置、控制回路的误动作，致使直流断路器跳闸，或直接造成光伏并网逆变器的直流侧短路，从而引发严重的电力系统事故。由此可见，对光伏并网逆变器的对地绝缘电阻进行检测尤为重要。目前，只能通过交流法对光伏并网逆变器的地绝缘电阻进行测量，无法通过直流法对光伏并网逆变器的地绝缘电阻进行测量。交流法主要包括信号注入法和变频探测法，对于信号注入法，由于注入的为低频载波脉冲信号，会受到系统电容电流的严重干扰。假如支路中存在大电容元件或等效对地电容较大时，必须对电容电流进行补偿后才能使用该方法，而且测量精度不高，另外，注入的低频载波脉冲信号对于原系统而言相当于人为增加的外部干扰，使得系统的电压纹波变大，影响其他设备的使用。对于近年来发展出来的变频探测法，其基本原理是在直流母线中注入两组幅值一样频率不同的交流信号，然后检测支路上感应出的低频信号，当系统绝缘电阻下降发生接地故障时，检测出的低频信号的幅值会发生明显的变化，但是该方法和信号注入法一样，存在对地电容电流的干扰问题。
技术实现思路
本技术提供了一种光伏并网逆变器绝缘电阻的监测装置和电子设备，以解决上述问题。根据本技术的一个方面，提供了一种光伏并网逆变器绝缘电阻的监测装置，所述装置包括主控制板、第一级继电器、第二级继电器、正母线对地桥臂电阻组和负母线对地桥臂电阻组；其中第一级继电器、第二级继电器、正母线对地桥臂电阻组和负母线对地桥臂电阻组均包括三个端口；所述第一级继电器、所述第二级继电器的第一端口分别接所述主控制板的控制端口，所述第一级继电器、所述第二级继电器的第二端口和第三端口之间分别设置一开关通路；所述第一级继电器的第二端口接在所述正母线对地桥臂电阻组的第一端口和所述负母线对地桥臂电阻组的第一端口的连接端，所述第一级继电器的第三端口接地线；所述第二级继电器的第二端口接所述正母线对地桥臂电阻组的第二端口，所述第二级继电器的第三端口接所述负母线对地桥臂电阻组的第三端口；所述负母线对地桥臂电阻组的第二端口接所述主控制板的电压采样端口；在进行绝缘电阻监测时，将所述正母线对地桥臂电阻组的第三端口、所述负母线对地桥臂电阻组的第三端口对应分别接所述光伏并网逆变器的直流母线的正极电压和负极电压；所述主控制板通过控制端口首先向所述第一级继电器发送第一闭合控制指令，控制所述第一级继电器中的开关通路闭合，通过电压采样端口采集得到第一电压值；在接收到所述第一电压值后再向所述第二级继电器发送第二闭合控制指令，控制所述第二级继电器的开关通路也闭合，通过电压采样端口采集得到第二电压值；根据所述第一电压值和所述第二电压值计算得到所述正母线对地绝缘电阻值和所述负母线对地绝缘电阻值。根据本技术的另一个方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括上述的光伏并网逆变器绝缘电阻的监测装置。本技术的有益效果是：本技术的技术方案，采用直流法测量光伏并网逆变器直流侧的正负母线对地绝缘电阻，通过主控制板控制两级继电器依次闭合，控制正、负母线对地桥臂电阻组对光伏并网逆变器的直流母线的正负极电压进行分压处理，先后得到两个电压输出值，根据这两个电压输出值计算得到正负母线对地绝缘电阻值，如此便于主控制板根据正负母线对地绝缘电阻值准确进行接地故障判断。另外，由于该监测装置所采用的器件都为常规元器件，电路具有设计简单，操作方便，实用性强、可靠性高和成本低等特点。附图说明图1是本技术一个实施例的一种光伏并网逆变器绝缘电阻的监测装置的功能结构示意图；图2是本技术一个实施例的另一种光伏并网逆变器绝缘电阻的监测装置的功能结构示意图；图3是本技术一个实施例的一种光伏并网逆变器绝缘电阻的监测装置的电路图；图4是本技术一个实施例的第一等效电路电路图；图5是本技术一个实施例的第二等效电路电路图；图6是本技术一个实施例的采样调理电路的功能结构示意图；图7是本技术一个实施例的采样调理电路的电路图；图8是本技术一个实施例的一种电子设备的示意图。具体实施方式本技术的设计构思是：针对现有技术中通过交流法对光伏并网逆变器的地绝缘电阻进行测量而导致外部干扰增加、测量精度不高的问题，技术人想到，设置两级继电器，通过主控制板先后控制第一级继电器和第二级继电器执行闭合控制指令，从而控制正母线对地桥臂电阻组和负母线对地桥臂电阻组对直流母线的正极电压和负极电压进行分压处理，得到两个电压值，并根据两个电压值计算得到正母线对地绝缘电阻值和负母线对地绝缘电阻值，实现通过直流法准确监测正母线对地绝缘电阻值和负母线对地绝缘电阻值。图1是本技术一个实施例的一种光伏并网逆变器绝缘电阻的监测装置的功能结构示意图，如图1所示，光伏并网逆变器绝缘电阻监测装置100包括主控制板110、第一级继电器120、第二级继电器130、正母线对地桥臂电阻组140和负母线对地桥臂电阻组150；其中第一级继电器120、第二级继电器130、正母线对地桥臂电阻组140和负母线对地桥臂电阻组150均包括三个端口；第一级继电器120的第一端口1、第二级继电器130的第一端口1分别接主控制板110的控制端口，第一级继电器120的第二端口2和第三端口3、第二级继电器130的第二端口2和第三端口3之间分别设置一开关通路；第一级继电器120的第二端口2接在正母线对地桥臂电阻组140的第一端口1和负母线对地桥臂电阻组150的第一端口的连接端，第一级继电器120的第三端口3接地线；第二级继电器130的第二端口2接正母线对地桥臂电阻组140的第二端口2，第二级继电器130的第三端口3接负母线对地桥臂电阻组150的第三端口；负母线对地桥臂电阻组150的第二端口2接主控制板110的电压采样端口；在进行绝缘电阻监测时，将正母线对地桥臂电阻组140的第三端口3、负母线对地桥臂电阻组150的第三端口3对应分别接光伏并网逆变器的直流母线的正极电压和负极电压；主控制板110通过控制端口首先向第一级继电器120发送第一闭合控制指令，控制第一级继电器120中的开关通路闭合，通过电压采样端口采集得到第一电压值；在接收到第一电压值后再向第二级继电器130发送第二闭合控制指令，控制第二级继电器130的开关通路也闭合，通过电压采样端口采集得到第二电压值；根据第一电压值和第二电压值计算得到正母线对地绝缘电阻值和负母线对地绝缘电阻值。在本实施例中，图2是本技术一个实施例的另一种光伏并网逆变器绝缘电阻的监测装置的功能结构示意图，如图2所示，光伏并网逆变器绝缘电阻监测装置100还包括预警模块160，预警模块160连接主控制板110，主控制板110判断正母线对地绝缘电阻值和负母线对地绝缘电阻值是否均在各自的安全阈值范围内，若否，则通知预警模块160进行预警处理。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光伏并网逆变器绝缘电阻的监测装置，其特征在于，所述监测装置包括主控制板、第一级继电器、第二级继电器、正母线对地桥臂电阻组和负母线对地桥臂电阻组；其中第一级继电器、第二级继电器、正母线对地桥臂电阻组和负母线对地桥臂电阻组均包括三个端口；所述第一级继电器、所述第二级继电器的第一端口分别接所述主控制板的控制端口，所述第一级继电器、所述第二级继电器的第二端口和第三端口之间分别设置一开关通路；所述第一级继电器的第二端口接在所述正母线对地桥臂电阻组的第一端口和所述负母线对地桥臂电阻组的第一端口的连接端，所述第一级继电器的第三端口接地线；所述第二级继电器的第二端口接所述正母线对地桥臂电阻组的第二端口，所述第二级继电器的第三端口接所述负母线对地桥臂电阻组的第三端口；所述负母线对地桥臂电阻组的第二端口接所述主控制板的电压采样端口；在进行绝缘电阻监测时，将所述正母线对地桥臂电阻组的第三端口、所述负母线对地桥臂电阻组的第三端口对应分别接所述光伏并网逆变器的直流母线的正极电压和负极电压；所述主控制板通过控制端口首先向所述第一级继电器发送第一闭合控制指令，控制所述第一级继电器中的开关通路闭合，通过电压采样端口采集得到第一电压值；在接收到所述第一电压值后再向所述第二级继电器发送第二闭合控制指令，控制所述第二级继电器的开关通路也闭合，通过电压采样端口采集得到第二电压值；根据所述第一电压值和所述第二电压值计算得到正母线对地绝缘电阻值和负母线对地绝缘电阻值。...

【技术特征摘要】
1.一种光伏并网逆变器绝缘电阻的监测装置，其特征在于，所述监测装置包括主控制板、第一级继电器、第二级继电器、正母线对地桥臂电阻组和负母线对地桥臂电阻组；其中第一级继电器、第二级继电器、正母线对地桥臂电阻组和负母线对地桥臂电阻组均包括三个端口；所述第一级继电器、所述第二级继电器的第一端口分别接所述主控制板的控制端口，所述第一级继电器、所述第二级继电器的第二端口和第三端口之间分别设置一开关通路；所述第一级继电器的第二端口接在所述正母线对地桥臂电阻组的第一端口和所述负母线对地桥臂电阻组的第一端口的连接端，所述第一级继电器的第三端口接地线；所述第二级继电器的第二端口接所述正母线对地桥臂电阻组的第二端口，所述第二级继电器的第三端口接所述负母线对地桥臂电阻组的第三端口；所述负母线对地桥臂电阻组的第二端口接所述主控制板的电压采样端口；在进行绝缘电阻监测时，将所述正母线对地桥臂电阻组的第三端口、所述负母线对地桥臂电阻组的第三端口对应分别接所述光伏并网逆变器的直流母线的正极电压和负极电压；所述主控制板通过控制端口首先向所述第一级继电器发送第一闭合控制指令，控制所述第一级继电器中的开关通路闭合，通过电压采样端口采集得到第一电压值；在接收到所述第一电压值后再向所述第二级继电器发送第二闭合控制指令，控制所述第二级继电器的开关通路也闭合，通过电压采样端口采集得到第二电压值；根据所述第一电压值和所述第二电压值计算得到正母线对地绝缘电阻值和负母线对地绝缘电阻值。2.如权利要求1所述的监测装置，其特征在于，所述监测装置还包括预警模块，所述预警模块连接所述主控制板，所述主控制板判断所述正母线对地绝缘电阻值和所述负母线对地绝缘电阻值是否均在各自的安全阈值范围内，若否，则通知所述预警模块进行预警处理。3.如权利要求1所述的监测装置，其特征在于，在所述主控制板控制所述第一级继电器中的开关通路闭合后得到第一等效电路，所述第一等效电路为：正母线对地绝缘电阻R+与负母线对地绝缘电阻R-串联后连接在所述直流母线的正极电压和负极电压之间，正母线对地绝缘电阻R+与负母线对地绝缘电阻R-的连接点接地线；第一等效电阻Req1、第二等效电阻Req2与第三等效电阻Req3串联后连接在所述直流母线的正极电压和负极电压之间，第一等效电阻Req1与第二等效电阻Req2的连接点接地线，第二等效电阻Req2与第三等效电阻Req3的连接点接所述主控制板的电压采样端口。4.如权利要求3所述的监测装置，其特征在于，在所述主控制板控制所述第二级继电器中的开关通路也闭合后得到第二等效电路，所述第二等效电路为：正母线对地绝缘电阻R+连接在所述直流母线的正极电压与地线之间；第二等效电阻Req2与第三等效电阻Req3串联，得到串联支路；负母线对地绝缘电阻R-、第四等效电阻Req4和所述串联支路并联，得到并联支路；所述并联支路连接在所述直流母线的负极电压与地线之间；正母线对地绝缘电阻R+与所述并联支路的连接点接地线；第五等效电阻Req5连接在所述直流母线的正极电压与直流母线的负极电压之间。5.如权利要求4所述的监测装置，其特征在于，正母线对地绝缘电阻值为：负母线对地绝缘电阻值为：其中，PV+为所述光伏并网逆变器的直流母线的正极电压，PV-为所述光伏并网逆变器的...

【专利技术属性】
技术研发人员：周家琪，任政，
申请(专利权)人：北京动力源科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11