光伏并网逆变器的对地绝缘电阻在线检测系统技术方案

本实用新型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系统，其包括有上桥臂、下桥臂、电阻开关电路、工频干扰抑制电路、电压跟随电路、隔离放大电路、微处理器、用于检测光伏电池输出电压的PV电压检测电路；微处理器设置有检测结果输出端口；本实用新型专利技术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，并通过微处理器的检测结果输出端口输出给相关电路及设备，从而保证光伏并网逆变器安全可靠地工作。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本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系统。
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
本技术的目的在于针对现有技术的不足而提供一种光伏并网逆变器的对地绝缘电阻在线检测系统，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。本技术的目的通过以下技术措施实现一种光伏并网逆变器的对地绝缘电阻在线检测系统，它包括有上桥臂、下桥臂、电阻开关电路、工频干扰抑制电路、电压跟随电路、隔离放大电路、微处理器、用于检测光伏电池输出电压的PV电压检测电路；所述上桥臂的一端与光伏电池的正极连接，所述上桥臂的另一端接大地，所述电阻开关电路的第一端与光伏电池的正极连接，所述电阻开关电路的第二端接大地，所述电阻开关电路的控制端与所述微处理器的第一 I/O (输入/输出)端口连接；所述下桥臂的第一端接大地，所述下桥臂的第二端与光伏电池的负极连接，所述下桥臂的分压输出端与所述工频干扰抑制电路的输入端连接，所述工频干扰抑制电路的输出端与所述电压跟随电路的输入端连接，所述电压跟随电路的输出端与所述隔离放大电路的输入端连接，所述隔离放大电路的输出端与所述微处理器的第一 A/D (模拟转数字)输入端口连接；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；其中，所述微处理器设置有检测结果输出端口。所述微处理器的检测结果输出端口包括有第二 I/O端口，所述第二 I/O端口连接有报警电路。所述微处理器的检测结果输出端口还包括有PWM信号端口，所述PWM信号端口与光伏并网逆变器的Boost (升压)电路及逆变电路连接。所述电压跟随电路和所述隔离放大电路的电源均是由光伏并网逆变器的辅助电源模块的PWM (Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)控制芯片的供电电源提供。所述工频干扰抑制电路的输出端与所述电压跟随电路的输入端之间连接有滤波电路，所述滤波电路的输入端与所述工频干扰抑制电路的输出端连接，所述滤波电路的输出端与所述电压跟随电路的输入端连接。所述上桥臂由一个或多个电阻构成，所述下桥臂也是由一个或多个电阻构成。所述电阻开关电路由电阻和开关串联构成，其中，所述开关为继电器、开关管或光華禹。所述隔离放大电路采用由线性光耦或隔离运算放大器构成的隔离放大电路。所述PV电压检测电路采用差分放大电路或电压传感器隔离采样电路。所述微处理器为DSP (digital signal processor)微处理器。本技术有益效果在于本技术包括有上桥臂、下桥臂、电阻开关电路、工频干扰抑制电路、电压跟随电路、隔离放大电路、微处理器、用于检测光伏电池输出电压的 PV电压检测电路；微处理器设置有检测结果输出端口 ；本技术的微处理器可以通过PV 电压检测电路采样光伏电池的输出电压，同时，微处理器可以发出控制信号，使电阻开关电路可以从上桥臂中脱离或接入上桥臂中，工频干扰抑制电路对下桥臂的分压输出端电压信号中的工频干扰信号进行消除，再经过电压跟随电路和隔离放大电路送微处理器进行A/D 采样，这样就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，最后通过微处理器的运算即可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，并通过微处理器的检测结果输出端口输出给相关电路及设备，从而保证光伏并网逆变器安全可靠地工作。附图说明图1是现有的基于电桥平衡原理的对地绝缘电阻检测电路原理图。图2是本技术一种光伏并网逆变器的对地绝缘电阻在线检测系统的结构方框图。图3是本技术一种光伏并网逆变器的对地绝缘电阻在线检测系统的PV电压检测电路的电路实现原理图。图4是本技术一种光伏并网逆变器的对地绝缘电阻在线检测系统的上桥臂、 下桥臂、电阻开关电路、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电路实现原理图。在图2、图3和图4中包括有1——上桥臂2——电阻开关电路3——PV电压检测电路5——微处理器7——工频干扰抑制电路9——电压跟随电路4——报警电路 6——下桥臂 8——滤波电路 10——隔离放大电路11——Boost电路及逆变电路。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步的说明。本技术的一种光伏并网逆变器的对地绝缘电阻在线检测系统，如图2 4所示，其包括有上桥臂1、下桥臂6、电阻开关电路2、工频干扰抑制电路7、电压跟随电路9、隔离放大电路10、微处理器5、用于检测光伏电池的输出电压(Vpv)的PV (即光伏电池)电压检测电路3 ；其中，上桥臂1的一端与光伏电池的正极(PV+)连接，上桥臂1的另一端接大地 (Earth),电阻开关电路2的第一端与光伏电池的正极连接，电阻开关电路2的第二端接大地，电阻开关电路2的控制端与微处理器5的第一 I/O端口(1/0_1)连接，使微处理器5可以发出控制信号而控制电阻开关电路2从上桥臂1中脱离或接入上桥臂1中；下桥臂6的第一端接大地，下桥臂6的第二端与光伏电池的负极(PV-)连接，下桥臂6的分压输出端与工频干扰抑制电路7的输入端连接，工频干扰抑制电路7的输出端与电压跟随电路9的输入端连接，电压跟随电路9的输出端与隔离放大电路10的输入端连接，隔离放大电路10的输出端与微处理器5的第一 A/D输入端口(A/D_l)连接，使微处理器5可以通过工频干扰抑制电路7对下桥臂6的分压输出端的电压进行采样。其中，图2和图4中虚线部分的R+ 为光伏电池的正极对地的绝缘电阻，虚线部分的R-为光伏电池的负极对地的绝缘电阻。PV电压检测电路3的第一检测端与光伏电池的正极连接，PV电压检测电路3的第二检测端与光伏电池的负极连接，PV电压检测电路3的输出端与微处理器5的第二 A/D 输入端口(A/D_2)连接，使微处理器5可以通过PV电压检测电路3采样光伏本文档来自技高网...

【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系统，其特征在于：它包括有上桥臂、下桥臂、电阻开关电路、工频干扰抑制电路、电压跟随电路、隔离放大电路、微处理器、用于检测光伏电池输出电压的ＰＶ电压检测电路；所述上桥臂的一端与光伏电池的正极连接，所述上桥臂的另一端接大地，所述电阻开关电路的第一端与光伏电池的正极连接，所述电阻开关电路的第二端接大地，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；所述下桥臂的第一端接大地，所述下桥臂的第二端与光伏电池的负极连接，所述下桥臂的分压输出端与所述工频干扰抑制电路的输入端连接，所述工频干扰抑制电路的输出端与所述电压跟随电路的输入端连接，所述电压跟随电路的输出端与所述隔离放大电路的输入端连接，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；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；其中，所述微处理器设置有检测结果输出端口。

【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：实用新型
国别省市：44