本发明专利技术涉及光伏并网逆变器技术，尤其涉及一种光伏并网逆变器的对地绝缘电阻在线检测方法。本发明专利技术通过采样光伏电池的输出电压VPV，并通过使电阻开关电路中的开关S1处于断开或闭合状态，将电阻R5从上桥臂中脱离或接入上桥臂中，然后采样下桥臂的分压输出端的电压信号，以得到两组光伏电池的正极对地和光伏电池的负极对地的电压比方程，从而在线实时准确地计算出光伏电池的正极对地的绝缘电阻R+和光伏电池的负极对地的绝缘电阻R-。本发明专利技术的计算过程简洁、检测精度高，实现了光伏电池的正极对地绝缘电阻和光伏电池的负极对地绝缘电阻的在线实时检测，保证了光伏并网逆变器安全可靠地工作。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光伏并网逆变器技术，尤其涉及一种。
技术介绍
在光伏并网逆变器中，光伏电池的输出电压比较高，例如大功率的光伏并网逆变器，其光伏电池的输出电压可以高达600V以上。同时，由于光伏电池的光伏电池板为露天放置，所以灰尘、雨雪、大雾等天气因素都会影响光伏电池的正极、负极对地(以下所称“对地”，均是指“对于大地”，即Earth)绝缘的变化。作为一种高压系统，光伏并网逆变器安全的一项关键指标就是绝缘程度的好坏，绝缘电阻测量技术可以判断出当前系统的绝缘状态是否良好，以及绝缘状态的变化情况。目前，检测光伏并网逆变器的对地绝缘电阻，通常采用基于电桥平衡原理的检测方法。请参考附图说明图1，为基于电桥平衡原理的对地绝缘电阻检测电路原理图，图1中虚线部分的R+为光伏电池的正极(PV+)对地的绝缘电阻，虚线部分的R-为光伏电池的负极(PV-Wi 地的绝缘电阻，其中，光伏电池的正极与大地之间、光伏电池的负极与大地之间均接有给定电阻R，当通过检测电压Uj和Um，再结合给定电阻R，即可计算出R+和R-。但是，当R+和 R-同等下降时，这种基于电桥平衡原理的检测方法，并不能准确检测出光伏电池的正极实际对地的绝缘电阻大小和光伏电池的负极实际对地的绝缘电阻大小，即不能准确检测出光伏电池的正极、负极对地绝缘的变化。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足而提供一种，它可以在线实时准确地计算出光伏并网逆变器的光伏电池的正极对地的绝缘电阻和负极对地的绝缘电阻。本专利技术的目的通过以下技术措施实现一种，它包括以下步骤A 采样光伏电池的输出电压Vpv ；B:使电阻开关电路中的开关Sl处于断开状态，将电阻R5从上桥臂中脱离，下桥臂的电阻R3、R4分压输出的电压信号Vol经过工频干扰抑制电路、滤波电路、电压跟随电路和隔离放大电路的处理后，得到输出信号Vadl，Vadl与Vol的关系为 设定R+为光伏电池的正极对地的绝缘电阻，R-为光伏电池的负极对地的绝缘电阻，根据上桥臂的电阻Rl、R2和下桥臂的电阻R3、R4分压的关系，得到下面的式子从而求得R+和R-的电阻值；其中，所述上桥臂包括电阻R1、R2，电阻Rl的一端与光伏电池的正极连接，电阻Rl的另一端与电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端接大地；所述下桥臂包括电阻R3、R4，电阻R3 的一端接大地，电阻R3的另一端为下桥臂的分压输出端，电阻R4的一端与下桥臂的分压输权利要求1.-种，其特征在于它包括以下步骤A 采样光伏电池的输出电压Vpv ；B:使电阻开关电路中的开关Sl处于断开状态，将电阻R5从上桥臂中脱离，下桥臂的电阻R3、R4分压输出的电压信号Vol经过工频干扰抑制电路、滤波电路、电压跟随电路和隔离放大电路的处理后，得到输出信号Vadl，Vadl与Vol的关系为2.根据权利要求1所述的，其特征在于在步骤D后，还包括步骤E 判断R+和R-的电阻值是否满足安规要求。3.根据权利要求2所述的，其特征在于在步骤E后，还包括步骤F:根据判定结果，执行光伏并网逆变器下一步的动作，若R+和 R-的电阻值满足安规要求，则允许光伏并网逆变器启动工作，若不满足安规要求，则禁止光则可得到伏并网逆变器启动工作，并发出报警信号。4.根据权利要求1至3任意一项所述的，其特征在于所述步骤A是由微处理器通过PV电压检测电路采样光伏电池的输出电压 Vpv ；其中，所述PV电压检测电路的第一检测端与光伏电池的正极连接，所述PV电压检测电路的第二检测端与光伏电池的负极连接，所述PV电压检测电路的输出端与所述微处理器的第二 A/D输入端口连接。5.根据权利要求4所述的，其特征在于所述电阻开关电路的控制端与所述微处理器的第一 I/O端口连接，所述微处理器通过电阻开关电路的控制端控制电阻开关电路中的开关Si处于断开或闭合状态。6.根据权利要求5所述的，其特征在于所述微处理器是通过所述工频干扰抑制电路、滤波电路、电压跟随电路和隔离放大电路采样下桥臂的分压输出端的电压信号；其中，所述隔离放大电路的输出端与所述微处理器的第一 A/D输入端口连接。7.根据权利要求6所述的，其特征在于所述微处理器采用HR数字滤波算法对A/D采样信号作进一步的数字滤波处理，该微处理器为DSP微处理器。8.根据权利要求6所述的，其特征在于所述微处理器设置有第二 I/O端口，第二 I/O端口连接有报警电路，微处理器通过第二 I/O端口驱动报警电路发出报警信号。9.根据权利要求6所述的，其特征在于所述微处理器设置有PWM信号端口，PWM信号端口与光伏并网逆变器的Boost电路及逆变电路连接，所述微处理器通过PWM信号端口控制光伏并网逆变器的Boost电路及逆变电路而控制是否允许光伏并网逆变器启动工作。全文摘要本专利技术涉及光伏并网逆变器技术，尤其涉及一种。本专利技术通过采样光伏电池的输出电压VPV，并通过使电阻开关电路中的开关S1处于断开或闭合状态，将电阻R5从上桥臂中脱离或接入上桥臂中，然后采样下桥臂的分压输出端的电压信号，以得到两组光伏电池的正极对地和光伏电池的负极对地的电压比方程，从而在线实时准确地计算出光伏电池的正极对地的绝缘电阻R+和光伏电池的负极对地的绝缘电阻R-。本专利技术的计算过程简洁、检测精度高，实现了光伏电池的正极对地绝缘电阻和光伏电池的负极对地绝缘电阻的在线实时检测，保证了光伏并网逆变器安全可靠地工作。文档编号G01R27/18GK102279317SQ20111017126公开日2011年12月14日 申请日期2011年6月23日 优先权日2011年6月23日专利技术者张源, 徐海波, 郑照红, 韩军良 申请人:广东易事特电源股份有限公司本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种光伏并网逆变器的对地绝缘电阻在线检测方法，其特征在于：它包括以下步骤：Ａ：采样光伏电池的输出电压ＶＰＶ；Ｂ：使电阻开关电路中的开关Ｓ１处于断开状态，将电阻Ｒ５从上桥臂中脱离，下桥臂的电阻Ｒ３、Ｒ４分压输出的电压信号Ｖｏ１经过工频干扰抑制电路、滤波电路、电压跟随电路和隔离放大电路的处理后，得到输出信号Ｖａｄ１，Ｖａｄ１与Ｖｏ１的关系为： （１）设定Ｒ＋为光伏电池的正极对地的绝缘电阻，Ｒ－为光伏电池的负极对地的绝缘电阻，根据上桥臂的电阻Ｒ１、Ｒ２和下桥臂的电阻Ｒ３、Ｒ４分压的关系，得到下面的式子： （２）Ｃ：使电阻开关电路中的开关Ｓ１处于闭合状态，将电阻Ｒ５接入上桥臂电路中，下桥臂的电阻Ｒ３、Ｒ４分压输出的电压信号Ｖｏ２经过工频干扰抑制电路、滤波电路、电压跟随电路和隔离放大电路的处理后，得到输出信号Ｖａｄ２，Ｖａｄ２与Ｖｏ２的关系为： （３）根据上桥臂的电阻Ｒ１、Ｒ２和下桥臂的电阻Ｒ３、Ｒ４分压的关系，得到下面的式子： （４）Ｄ： 由步骤Ｂ和Ｃ得到两组光伏电池的正极对地和光伏电池的负极对地的电压比方程，其中未知参数是Ｒ＋和Ｒ－，进行运算求得Ｒ＋和Ｒ－的电阻值，过程推导如下：分别把式子（１）代入式子（２）、式子（３）代入式子（４）可得： （５） （６）由于ＶＰＶ、Ｖａｄ１、Ｖａｄ２ 都是采样得到的数值，令 （７） （８）则可得到： （９） （１０）从而求得Ｒ＋和Ｒ－的电阻值；其中，所述上桥臂包括电阻Ｒ１、Ｒ２，电阻Ｒ１的一端与光伏电池的正极连接，电阻Ｒ１的另一端与电阻Ｒ２的一端连接，电阻Ｒ２的另一端接大地；所述下桥臂包括电阻Ｒ３、Ｒ４，电阻Ｒ３的一端接大地，电阻Ｒ３的另一端为下桥臂的分压输出端，电阻Ｒ４的一端与下桥臂的分压输出端连接，电阻Ｒ４的另一端与光伏电池的负极连接；所述电阻开关电路包括电阻Ｒ５、开关Ｓ１，电阻Ｒ５的一端与光伏电池的正极连接，电阻Ｒ５的另一端与开关Ｓ１的第一端连接，开关Ｓ１的第二端接大地，开关Ｓ１的控制端为电阻开关电路的控制端；所述工频干扰抑制电路为旁路滤波电容Ｃ１，旁路滤波电容Ｃ１的一端与下桥臂的分压输出端连接，旁路滤波电容Ｃ１的另一端与光伏电池的负极连接；所述滤波电路包括电阻Ｒ６、电容Ｃ２，电阻Ｒ６的一端与旁路滤波电容Ｃ１的一端连接，电阻Ｒ６的另一端与电压跟随电路的输入端、电容Ｃ２的一端连接，电容Ｃ２的另一端与光伏电池的负极连接；所述电压跟随电路由运算放大器Ｕ１Ａ构成，运算放大器Ｕ１Ａ的同相输入端为电压跟随电路的输入端，运算放大器Ｕ１Ａ的反相输入端与运算放大器Ｕ１Ａ的输出端连接，运算放大器Ｕ１Ａ的供电电源正极与光伏并网逆变器的辅助电源模块的ＰＷＭ控制芯片的供电电源连接，运算放大器Ｕ１Ａ的供电电源负极与光伏电池的负极连接；所述隔离放大电路包括电阻Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０，电容Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６，运算放大器Ｕ１Ｂ、运算放大器Ｕ２Ａ、线性光耦Ｕ３；电阻Ｒ７的一端与运算放大器Ｕ１Ａ的输出端连接，电阻Ｒ７的另一端与电容Ｃ３的一端、运算放大器Ｕ１Ｂ的反相输入端、电容Ｃ４的一端、线性光耦Ｕ３的３脚连接，电容Ｃ３的另一端、运算放大器Ｕ１Ｂ的同相输入端、线性光耦Ｕ３的４脚均与光伏电池的负极连接，电容Ｃ４的另一端与运算放大器Ｕ１Ｂ的输出端、电阻Ｒ８的一端连接，电阻Ｒ８的另一端与线性光偶Ｕ３的１脚连接，线性光耦Ｕ３的２脚与光伏并网逆变器的辅助电源模块的ＰＷＭ控制芯片的供电电源连接，线性光耦Ｕ３的６脚与运算放大器Ｕ２Ａ的反相输入端、电容Ｃ５的一端、电阻Ｒ９的一端连接，电容Ｃ５的另一端、电阻Ｒ９的另一端、电阻Ｒ１０的一端均与运算放大器Ｕ２Ａ的输出端连接，电阻Ｒ１０的另一端为隔离放大电路的输出端，电容Ｃ６的一端与隔离放大电路的输出端连接，线性光耦Ｕ３的５脚、运算放大器Ｕ２Ａ的同相输入端、电容Ｃ６的另一端均接模拟地，运算放大器Ｕ２Ａ的供电电源正极与光伏并网逆变器的电源＋ＶＣＣＡ连接，运算放大器Ｕ２Ａ的供电电源负极与光伏并网逆变器的电源－ＶＣＣＡ连接。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：韩军良，郑照红，徐海波，张源，
申请(专利权)人：广东易事特电源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：44
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