一种光伏逆变器并网继电器的故障检测方法技术

本发明专利技术公开了一种光伏逆变器并网继电器的故障检测方法，所述故障检测方法包括：采样电路检测，用于判断电网电压采样电路是否存在异常；阻抗接地检测，用于判断是否存在火线阻抗接地的情况；若存在火线阻抗接地的情况，则进行阻抗接地条件下的Relay检测，用于火线阻抗接地条件下的Relay异常检测；若不存在火线阻抗接地的情况，则进行非阻抗接地条件下的Relay检测，用于非火线阻抗接地条件下的Relay异常检测；Relay接触阻抗检测，用于检测Relay是否接触阻抗过大。本发明专利技术能够区分逆变器并网继电器故障与造成并网继电器故障误报的异常情况，确保快速定位故障原因并确保机器可靠并网。

【技术实现步骤摘要】
一种光伏逆变器并网继电器的故障检测方法
本专利技术涉及光伏逆变器的并网继电器领域，具体涉及一种光伏逆变器并网继电器的故障检测方法。
技术介绍
随着光伏行业的不断发展，对光伏发电系统的可靠稳定运行要求越来越高。安规为保证光伏逆变器在故障时刻能可靠断网，一般要求光伏逆变器有两组串联的并网继电器，在逆变器并网前需要检测两组继电器能否能够可靠地断开和吸合。目前，常规的检测方法仅仅通过检测电网电压和逆变电压来判断并网继电器是否正常，这种方法有很大的盲区。像采样电路异常，火线阻抗接地等故障很容易造成并网继电器故障的误报。这大大提高了继电器故障检测的难度，增加了维护成本，同时由于误报导致逆变器的停机也降低了系统的发电量，导致客户利益受损。
技术实现思路
为了解决逆变器并网继电器的误报问题，本专利技术的目是提供一种光伏逆变器并网继电器的故障检测方法，能够区分逆变器并网继电器故障与造成并网继电器故障误报的异常情况，确保快速定位故障原因并确保机器可靠并网。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种光伏逆变器并网继电器的故障检测方法，所述并网继电器（本文中均简称为Relay）包括三相的与逆变侧相连的主Relay和与电网侧或负载侧相连的副Relay，每相的所述主Relay和所述副Relay相互串接，所述故障检测方法包括：采样电路检测，用于判断电网电压采样电路是否存在异常；阻抗接地检测，用于判断是否存在火线阻抗接地的情况；若存在火线阻抗接地的情况，则进行阻抗接地条件下的Relay检测，用于火线阻抗接地条件下的Relay异常检测；若不存在火线阻抗接地的情况，则进行非阻抗接地条件下的Relay检测，用于非火线阻抗接地条件下的Relay异常检测；Relay接触阻抗检测，用于检测Relay是否接触阻抗过大。其中，若所述采样点路检测判断电网电压采样电路无异常，则进行所述阻抗接地检测；若所述火线阻抗接地条件的Relay异常检测或所述非火线阻抗接地条件的Relay异常检测未检测到Relay异常，则进行所述Relay接触阻抗检测。进一步地，所述采样电路检测包括如下步骤：计算三相电压采样Ua_sample，Ub_sample，Uc_sample之和Uzero_avg的有效值Uzero_rms；判断n个电网周期内是否存在m(m<n）次满足Uzero_rms>Uzero_set，否则报采样电路硬件异常故障，是则进行所述阻抗接地检测。进一步地，所述阻抗接地检测包括如下步骤：计算三相逆变电压有效值Uinv_a，Uinv_b，Uinv_c，对三相逆变电压进行排序得到Uinv_max，Uinv_mid，Uinv_min；判断Uinv_mid是否满足Umin_set<Uinv_mid<Umax_set，满足则进行所述阻抗接地条件下的Relay检测，不满足则执行下一步骤，其中Umin_set、Umax_set分别表示最小逆变电压设定值（如，为0.3*Ugrid）、最大逆变电压设定值（如，为0.7*Ugrid）；计算三相relay端电压Urelay_a，Urelay_b，Urelay_c；判断至少有两相Relay端电压Urelay_x<k1*Ugrid，是则报Relay故障，否则执行下一步骤其中Urelay_x选自Urelay_a，Urelay_b，Urelay_c，k1为比例系数（如，为0.3），Ugrid为电网电压；判断仅有一相Relay端电压Urelay_x<k1*Ugrid，且三相逆变电压Uinv_x<k2*Ugrid，是则执行下一步骤，否则进行所述非阻抗接地条件下的Relay检测，其中Uinv_x选自Uinv_a，Uinv_b，Uinv_c，k2为比例系数（如，为0.7）；通过三相逆变采样电压减去故障相电网采样电压得新的三相逆变采样电压，由新的逆变采样电压计算得到逆变电压有效值Uinv_a，Uinv_b，Uinv_c，，进行所述非阻抗接地条件下的Relay检测，其中，Ugrid_y为上一步骤中满足Urelay_x<k1*Ugrid的那一相的电网电压。进一步地，所述非阻抗接地条件下的Relay检测包括如下步骤：判断Urelay_x<c1*Ugrid，是则报Relay故障，否则进行下一步骤，其中c1为比例系数（如，为0.3）；根据电网电压Ugrid指令开启PWM产生开环电压，判断Uinv_x>c2*Ugrid，是则报Relay故障，否则进行下一步骤，其中c2为比例系数（如，为0.7）；闭合副Relay，判断Uinv_x<c2*Ugrid，是则报Relay故障，否则进行下一步骤；闭合主Relay，进行下一步骤；关闭PWM，判断Uinv_x<c2*Ugrid，是则报Relay故障，否则进行所述Relay接触阻抗检测。进一步地，所述阻抗接地条件下的Relay检测包括如下步骤：判断三相逆变电压有效值的两两差值绝对值>Umin，报Relay故障；判断三相逆变电压有效值的两两差值绝对值<Umin并且电网周期内两相逆变电压的瞬时值乘积小于零的次数>Count，报Relay故障，否则进行下一步骤，其中Count为设定计数值（如，为20次）；根据电网电压Ugrid指令开启PWM产生开环电压，判断三相逆变电压有效值的两两差值绝对值>Umin，报Relay故障；判断三相逆变电压有效值的两两差值绝对值<Umin并且电网周期内两相逆变电压的瞬时值乘积小于零的次数>Count，报Relay故障，否则进行下一步骤；闭合副Relay，判断Relay电压有效值的两两差值绝对值>Umin，报Relay故障；判断逆变电压有效值的两两差值绝对值>Umin并且电网周期内两相逆变电压的瞬时值乘积小于零的次数>Count，报Relay故障，否则进行下一步骤；闭合主Relay，进行下一步骤；关闭PWM，判断Uinv_x<c2*Ugrid，是则报Relay故障，否则进行所述Relay接触阻抗检测。进一步地，所述Relay接触阻抗检测包括如下步骤：机器并网，判断Urelay_x>k3*Ugrid，是则报Relay故障，其中k3为比例系数（如，为0.2）。在一具体实施例中，具体包括如下步骤：S1、计算三相电压采样Ua_sample，Ub_sample，Uc_sample之和Uzero_avg的有效值Uzero_rms；S2、判断n个电网周期内是否存在m(m<n）次满足Uzero_rms>Uzero_set，否则报采样电路硬件异常故障，是则进行下述步骤S3（进行所述阻抗接地检测）；S3、计算三相逆变电压有效值Uinv_a，Uinv_b，Uinv_c，对三相逆变电压进行排序得到Uinv_max，Uinv_mid，Uinv_min；S4、判断Uinv_mid是否满足Umin_set<Uinv_mid<Umax_set，满足则进行下述步骤9b（进行所述阻抗接地条件下的Relay检测），不满足则执行下述步骤S5，其中Umin_set、Umax_set分别表示最小逆变电压设定值（0.3*Ugrid）、最大逆变电压设定值（0.7*Ugrid）；S5、计算三相r本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光伏逆变器并网继电器的故障检测方法，所述并网继电器包括三相的与逆变侧相连的主Relay和与电网侧或负载侧相连的副Relay，每相的所述主Relay和所述副Relay相互串接，其特征在于，所述故障检测方法包括：采样电路检测，用于判断电网电压采样电路是否存在异常；阻抗接地检测，用于判断是否存在火线阻抗接地的情况；若存在火线阻抗接地的情况，则进行阻抗接地条件下的Relay检测，用于火线阻抗接地条件下的Relay异常检测；若不存在火线阻抗接地的情况，则进行非阻抗接地条件下的Relay检测，用于非火线阻抗接地条件下的Relay异常检测；Relay接触阻抗检测，用于检测Relay是否接触阻抗过大。

【技术特征摘要】
1.一种光伏逆变器并网继电器的故障检测方法，所述并网继电器包括三相的与逆变侧相连的主Relay和与电网侧或负载侧相连的副Relay，每相的所述主Relay和所述副Relay相互串接，其特征在于，所述故障检测方法包括：采样电路检测，用于判断电网电压采样电路是否存在异常；阻抗接地检测，用于判断是否存在火线阻抗接地的情况；若存在火线阻抗接地的情况，则进行阻抗接地条件下的Relay检测，用于火线阻抗接地条件下的Relay异常检测；若不存在火线阻抗接地的情况，则进行非阻抗接地条件下的Relay检测，用于非火线阻抗接地条件下的Relay异常检测；Relay接触阻抗检测，用于检测Relay是否接触阻抗过大。2.根据权利要求1所述的故障检测方法，其特征在于，若所述采样点路检测判断电网电压采样电路无异常，则进行所述阻抗接地检测；若所述火线阻抗接地条件的Relay异常检测或所述非火线阻抗接地条件的Relay异常检测未检测到Relay异常，则进行所述Relay接触阻抗检测。3.根据权利要求1所述的故障检测方法，其特征在于，所述采样电路检测包括如下步骤：计算三相电压采样Ua_sample，Ub_sample，Uc_sample之和Uzero_avg的有效值Uzero_rms；判断n个电网周期内是否存在m(m<n）次满足Uzero_rms>Uzero_set，否则报采样电路硬件异常故障，是则进行所述阻抗接地检测。4.根据权利要求1所述的故障检测方法，其特征在于，所述阻抗接地检测包括如下步骤：计算三相逆变电压有效值Uinv_a，Uinv_b，Uinv_c，对三相逆变电压进行排序得到Uinv_max，Uinv_mid，Uinv_min；判断Uinv_mid是否满足Umin_set<Uinv_mid<Umax_set，满足则进行所述阻抗接地条件下的Relay检测，不满足则执行下一步骤，其中Umin_set、Umax_set分别表示最小逆变电压设定值、最大逆变电压设定值；计算三相relay端电压Urelay_a，Urelay_b，Urelay_c；判断至少有两相Relay端电压Urelay_x<k1*Ugrid，是则报Relay故障，否则执行下一步骤其中Urelay_x选自Urelay_a，Urelay_b，Urelay_c，k1为比例系数，Ugrid为电网电压；判断仅有一相Relay端电压Urelay_x<k1*Ugrid，且三相逆变电压Uinv_x>k2*Ugrid，是则执行下一步骤，否则进行所述非阻抗接地条件下的Relay检测，其中Uinv_x选自Uinv_a，Uinv_b，Uinv_c，k2为比例系数；通过三相逆变采样电压减去故障相电网采样电压得新的三相逆变采样电压，由新的逆变采样电压计算得到逆变电压有效值Uinv_a，Uinv_b，Uinv_c，进行所述非阻抗接地条件下的Relay检测。5.根据权利要求1所述的故障检测方法，其特征在于，所述非阻抗接地条件下的Relay检测包括如下步骤：判断Urelay_x<c1*Ugrid，是则报Relay故障，否则进行下一步骤，其中c1为比例系数；根据电网电压Ugrid指令开启PWM产生开环电压，判断Uinv_x>c2*Ugrid，是则报Relay故障，否则进行下一步骤，其中c2为比例系数；闭合副Relay，判断Uinv_x<c2*Ugrid，是则报Relay故障，否则进行下一步骤；闭合主Relay，进行下一步骤；关闭PWM，判断Uinv_x<c2*Ugrid，是则报Relay故障，否则进行所述Relay接触阻抗检测。6.根据权利要求1所述的故障检测方法，其特征在于，所述阻抗接地条件下的Relay检测包括如下步骤：判断三相逆变电压有效值的两两差值绝对值>Umin，报Relay故障；判断三相逆变电压有效值的两两差值绝对值<Umin并且电网周期内两相逆变电压的瞬时值乘积小于零的次数>Count，报Relay故障，否则进行下一步骤，其中Count为设定计数值；根据电网电压Ugrid指令开启PWM产生开环电压，判断三相逆变电压有效值的两两差值绝对值>Umin，报Relay故障；判断三相逆变电压有效值的两两差值绝对值<Umin并且电网周期内两相逆变电压的瞬时值乘积小于零的次数>Count，报Relay故障，否则进行下一步骤；闭合副Relay，判断Relay电压有效值的两两差值绝对值>...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖留杰，廖小俊，舒成维，
申请(专利权)人：艾思玛新能源技术扬中有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32