一种组串式光伏系统及其绝缘阻抗检测方法技术方案

本申请公开了一种组串式光伏系统，包括多个光伏板组、多个DC/DC单元以及电阻检测网络；各光伏板组适于通过对应的DC/DC单元并联于母线；电阻检测网络接入对地的上母线和下母线之间；通过将部分光伏板组对应的DC/DC单元进行封锁，同时将其余光伏板组对应的DC/DC单元置高，以使得通过母线流经电阻检测网络的电压值求得被封锁的光伏板组对应的绝缘阻抗值。从而可以实现对各光伏板组的绝缘阻抗值的单独检测，进而在绝缘阻抗值发生异常时，能够迅速的对异常的光伏板组进行定位。同时还公开了上述组串式光伏系统的绝缘阻抗检测方法，通过该方法可以有效的降低计算量，以提高系统的工作效率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
一种组串式光伏系统及其绝缘阻抗检测方法


[0001]本申请涉及光伏发电
，尤其是涉及一种组串式光伏系统。

技术介绍

[0002]光伏（PV）系统需要检测光伏板对地绝缘阻抗，这是系统强制性指标。如果光伏板对地绝缘阻抗低于标准规定值，需要报警甚至停机。低绝缘阻抗会造成光伏板对地漏电，进而使光伏金属壳带电，会对人造成安全隐患。如果局部发热或者电火花，会有火灾等安全隐患。因此，准确检测光伏板对地绝缘阻抗非常重要。
[0003]组串式光伏系统采用模块化设计，优点是实现多路最大功率跟踪（MPPT），有效兼顾各个组串间模块差异和防止阴影遮挡和热斑效应，因而得到广泛应用。
[0004]如图1所示，为现有的一种组串式光伏系统。其进行对地绝缘阻抗的检测方法为：在上母线对地和下母线对地之间加入测量电阻投切单元100，通过切换测量电阻，可以得到在不同阻值测量电阻对应的母线对地电压值，然后联立多组方程以求解光伏板组的对地绝缘阻抗值。但是，该方法存在以下的缺点：（1）只能检测所有光伏板组对地的总阻抗，无法得到每组光伏板单独对地绝缘阻抗值。
[0005]（2）如果对地绝缘阻抗值低，无法确定是哪组光伏板的对地绝缘阻抗值低。
[0006]（3）需要进行切换电路网络，所以加入了额外的继电器，电路的工作效率降低。
[0007]（4）需要在线联立求解方程组，计算量大。

技术实现思路

[0008]本申请的其中一个目的在于提供一种方便精确测量每个光伏板组的对地绝缘阻抗的光伏系统。
[0009]本申请的另一个目的在于提供一种应用于上述光伏系统的绝缘阻抗检测方法。
[0010]为达到上述的目的，本申请采用的技术方案为：一种组串式光伏系统，包括多个光伏板组、多个DC/DC单元以及电阻检测网络；各所述光伏板组适于通过对应的所述DC/DC单元并联于母线；所述电阻检测网络接入对地的上母线和下母线之间；通过将部分所述光伏板组对应的所述DC/DC单元进行封锁，同时将其余所述光伏板组对应的所述DC/DC单元置高，以使得通过电阻检测网络检测上下母线的对地电压值，求得被封锁的所述光伏板组对应的绝缘阻抗值。从而可以实现对各所述光伏板组的绝缘阻抗值的单独检测，进而在绝缘阻抗值发生异常时，能够迅速的对异常的所述光伏板组进行定位。
[0011]优选的，所述DC/DC单元为三电平电路；所述电阻检测网络包括一对测量电阻和电压测量单元；两个所述测量电阻连接于对地的上母线和下母线之间；所述电压检测单元适于检测流经所述测量电阻的电压值。
[0012]优选的，所述测量电阻均为定值电阻；或，两个所述测量电阻中，至少一个为变值电阻。
[0013]一种组串式光伏系统的绝缘阻抗检测方法，包括如下步骤：S100：将多个光伏板组等分为多个检测组，并依次进行标记为PV
‑
1、PV
‑
2、
……
、PV
‑
n；S200：先测试标记为PV
‑
1的检测组；将序号为PV
‑
1的检测组对应的DC/DC单元进行驱动封锁，同时将剩余的其他检测组对应的DC/DC单元进行驱动置高，这样对应的检测组将会经DC/DC单元中的电感进行短路；S300：测量此时流经测量电阻的电压值，以得到上下母线的对地电压值；并根据得到的电压值求解序号为PV
‑
1的检测组对应的对地绝缘阻抗值R
PV1_NE
和R
PV1_PE
；S400：将序号加1并重复上述的S200和S300的步骤，直至序号为PV
‑
n的检测组完成对地绝缘阻抗值R
PVn_NE
和R
PVn_PE
的求解；S500：若求解得到的所有绝缘阻抗值均符合规定，则封锁所有DC/DC单元的脉冲，以进入正常的开机模式；否则，需要进行报警和相应的故障处理。
[0014]优选的，在步骤S500中，DC/DC单元进行脉冲封锁时，DC/DC单元需要进行依次关闭。
[0015]优选的，步骤S500中的故障处理包括如下步骤：S510：将求解得到的所有绝缘阻抗值均与规定的绝缘阻抗值进行对比；S520：得到其中不符合规定的绝缘阻抗值R
PVX_NE
和/或R
PVX_PE
；其中，X的取值为{1、2、
……
、n }中任一或多个；S530：根据绝缘阻抗值R
PVX_NE
和/或R
PVX_PE
，可以找到标记序号为PV
‑
X的检测组的位置，即为包含故障的光伏板组的检测组位置。
[0016]优选的，每个检测组中均包括a个光伏板组；当a大于1时，可以对每个检测组中的光伏板组再次进行标记；从而在检测组出现不符合规定的绝缘阻抗值R
PVX_NE
和/或R
PVX_PE
时，可以得到该检测组中对应标记序号为PV
‑
XY的故障光伏板组所处的位置；其中，Y的取值为{1、2、
……
、a}中的任一个或多个。
[0017]优选的，在步骤S300和S400中，当两个测量电阻均为定值电阻时，标记序号为PV
‑
N的检测组的绝缘阻抗值的求解方程组为：； ；其中，V
PVN
为检测组对应光伏板组的输出电压值；R
PVN_NE
和R
PVN_PE
为检测组对应的绝缘阻抗值；R
T_NE
和R
T_PE
为两个测量电阻的电阻值； V
TN_NE
和V
TN_PE
为流经两个测量电阻的电压值；N的取值为{1、2、
……
、n }。
[0018]优选的，在步骤S300和S400中，若其中一个测量电阻为定值电阻，另一个测量电阻为变值电阻，同时电压检测单元对任一个测量电阻的电压值进行检测时；标记序号为PV
‑
N的检测组，可以通过调节变值电阻的阻值来进行绝缘阻抗值的求解，其求解方程组为：；或， ；
或， ；或， ；其中，变值电阻的调节次数为e，则A和B的取值为{1、2、
……
、e+1}；V
TNA_PE
、V
TNB_PE
、V
TNA_NE
和V
TNB_NE
分别表示变值电阻在调节时电压检测单元所检测的电压值；R
TA_PE
和R
TB_NE
分别表示不同变值电阻的调节阻值；V
PVNA
和V
PVNB
分别表示光伏板组在不同变值电阻下的输出电压值。
[0019]优选的，在步骤S300和S400中，若两个测量电阻均为变值电阻，同时每个测量组包括a个光伏板组，则通过变值电阻的a
‑
1次调节，可以同时列出a个方程组，以求解出a个光伏板组对应的绝缘阻本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1. 一种组串式光伏系统，包括多个并联于母线的光伏板组，其特征在于，还包括：多个DC/DC单元，各所述光伏板组适于通过对应的所述DC/DC单元与母线进行连接；以及电阻检测网络，所述电阻检测网络接入对地的上母线和下母线之间；其中，通过将部分所述光伏板组对应的所述DC/DC单元进行驱动封锁，同时将其余所述光伏板组对应的所述DC/DC单元进行驱动置高，以使得通过电阻检测网络检测上下母线的对地电压值，求得被封锁的所述光伏板组对应的绝缘阻抗值。2.如权利要求1所述的组串式光伏系统，其特征在于：所述DC/DC单元为三电平电路；所述电阻检测网络包括一对测量电阻和电压检测单元；两个所述测量电阻连接于对地的上母线和下母线之间；所述电压检测单元适于检测流经所述测量电阻的电压值。3.如权利要求2所述的组串式光伏系统，其特征在于：所述测量电阻均为定值电阻；或，两个所述测量电阻中，至少一个为变值电阻。4.一种组串式光伏系统的绝缘阻抗检测方法，其特征在于，包括如下步骤：S100：将多个光伏板组等分为多个检测组，并依次进行标记为PV
‑
1、PV
‑
2、
……
、PV
‑
n；S200：将序号为PV
‑
1的检测组对应的DC/DC单元进行驱动封锁，同时将剩余的检测组对应的DC/DC单元进行驱动置高；S300：测量此时流经测量电阻的电压值，以得到上下母线的对地电压值；并根据得到的电压值求解序号为PV
‑
1的检测组对应的对地绝缘阻抗值R
PV1_NE
和R
PV1_PE
；S400：将序号加1并重复上述的S200和S300的步骤，直至序号为PV
‑
n的检测组完成对地绝缘阻抗值R
PVn_NE
和R
PVn_PE
的求解；S500：若求解得到的所有绝缘阻抗值均符合规定，则封锁所有DC/DC单元的脉冲，以进入正常的开机模式；否则，需要进行报警和相应的故障处理。5.如权利要求4所述的组串式光伏系统的绝缘阻抗检测方法，其特征在于：在步骤S500中，DC/DC单元进行脉冲封锁时，DC/DC单元需要进行依次关闭。6.如权利要求4所述的组串式光伏系统的绝缘阻抗检测方法，其特征在于：步骤S500中的故障处理包括如下步骤：S510：将求解得到的所有绝缘阻抗值均与规定的绝缘阻抗值进行对比；S520：得到其中不符合规定的绝缘阻抗值R
PVX_NE
和/或R
PVX_PE
；其中，X的取值为{1、2、
……
、n }中任一个或多个；S530：根据绝缘阻抗值R
PVX_NE
和/或R
PVX_PE
，可以找到标记序号为PV
‑
X的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王一鸣，许颇，张文平，林万双，
申请(专利权)人：锦浪科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：