一种光伏并网系统对地绝缘电阻采样信号处理电路技术方案

本实用新型专利技术公开了一种光伏并网系统对地绝缘电阻采样信号处理电路，该处理电路包括：隔离变送器，一阶差分滤波电路，差分钳位保护电路和运放电路；所述隔离变送器，用于接收对地绝缘电阻的采样信号，通过隔离处理，输出隔离差分信号给所述一阶差分滤波电路；所述一阶差分滤波电路，用于将所述接收到的隔离差分信号进行高频杂波的过滤，并将过滤后的差分信号发送给所述差分钳位保护电路；所述差分钳位保护电路，用于将所述过滤后的差分信号钳位于预设值；所述运放电路，用于将经过钳位保护的差分信号按照预设比例进行放大输出。采用本实用新型专利技术不但可以提高绝缘电阻检测精度，简单化电路，还大大增强了实用性。（*该技术在2022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系统的对地绝缘检测
，尤其涉及一种光伏并网系统对地绝缘电阻采样信号处理电路。
技术介绍
在现有光伏并网系统中，光伏电池绝缘电阻的准确检测是正常运行的一个重要前提。由于光伏电池的电压逐步上升，最大已经达到1000V ;当受热和受潮时，其绝缘电阻值便降低，从而造成光伏系统漏电或电路事故发生，对设备及人员有很大危害。为避免事故的发生，就要求光伏系统在并网前需要对光伏电池的对地绝缘电阻进行检测。目前，光伏电池对地的绝缘电阻检测方法有很多，较常见的是将电阻和电子开关接入光伏电池的正负极，通过控制电子开关的开通和关断，产生多个有效的电路状态，使用一个采样电阻，根据不同电路状态采样所得的电压值，即可分别计算出光伏电池的正和负队对地的绝缘电阻的阻值。该方法需要将采样所得电压值通过与光伏电池负极共地的运算放大器处理后传给MCU或者经过线性光藕隔离后传给MCU，由MCU通过计算得到所需要的绝缘电阻阻值。在光伏系统绝缘电阻采样信号的处理过程中，还需要解决的一个共性的问题，就是模拟信号采集时的抗干扰问题。在进行检测时，各种电磁干扰信号都会随着被测量信号进人测量系统中，这些干扰信号迭加在有用的被测信号上，使测量的准确度降低。另一方面，由于测量系统与被测信号共地，引人的干扰也造成测量系统的不稳定，影响检测系统的正常工作，。因此，绝缘电阻检测信号通过与光伏电池负极共地的运算放大器处理后的值是非常不准确的，而又直接传给与光伏电池负极共地的MCU更容易引起系统的故障。而经过线性光藕简单隔离，虽然保护了 MCU，但是确使被测信号更加不精确。更有其他的利用电压传感器所得采样电压计算绝缘电阻的方法更不可取，因为电压传感器的原变阻抗很大，与光伏系统的绝缘电阻是一个量级，因此会严重影响光伏系统绝缘电阻的阻值。
技术实现思路
本技术的实施例提供一种光伏并网系统对地绝缘电阻采样信号处理电路。为达到上述目的，本技术的实施例采用如下技术方案本技术提供的一种光伏并网系统对地绝缘电阻采样信号处理电路，包括隔离变送器，一阶差分滤波电路，差分钳位保护电路和运放电路；所述隔离变送器，用于接收对地绝缘电阻的采样信号，通过隔离处理，输出隔离差分信号给所述一阶差分滤波电路；所述一阶差分滤波电路，用于将所述接收到的隔离差分信号进行高频杂波的过滤，并将过滤后的差分信号发送给所述差分钳位保护电路；所述差分钳位保护电路，用于将所述过滤后的差分信号钳位于预设值；所述运放电路，用于将经过钳位保护的差分信号按照预设比例进行放大输出。本技术采用的光伏并网系统对地绝缘电阻采样信号处理电路，通过所述隔离变送器，用于接收对地绝缘电阻的采样信号，通过隔离处理，输出隔离差分信号给所述一阶差分滤波电路；所述一阶差分滤波电路，用于将所述接收到的隔离差分信号进行高频杂波的过滤，并将过滤后的差分信号发送给所述差分钳位保护电路；所述差分钳位保护电路，用于将所述过滤后的差分信号钳位于预设值；所述运放电路，用于将经过钳位保护的差分信号按照预设比例进行放大输出。采用本技术不但可以提高绝缘电阻检测精度，简单化电路，还大大增强了实用性。附图说明图1为本技术实施例提供的一种光伏并网系统对地绝缘电阻采样信号处理电路不意图；图2为本技术实施例提供的一种光伏并网系统对地绝缘电阻采样信号处理电路图。具体实施方式以下结合附图对本技术实施例提供的一种光伏并网系统对地绝缘电阻采样信号处理电路进行详细描述。如图1所示，为本技术提供的一种光伏并网系统对地绝缘电阻采样信号处理电路，该电路包括隔离变送器101，一阶差分滤波电路102，差分钳位保护电路103和运放电路104 ；所述隔离变送器101，用于接收对地绝缘电阻的采样信号，通过隔离处理，输出隔离差分信号给所述一阶差分滤波电路；所述一阶差分滤波电路102，用于将所述接收到的隔离差分信号进行高频杂波的过滤，并将过滤后的差分信号发送给所述差分钳位保护电路；所述差分钳位保护电路103，用于将所述过滤后的差分信号钳位于预设值；所述运放电路104，用于将经过钳位保护的差分信号按照预设比例进行放大输出。以上电路还可以包括增益放大电路；所述增益放大电路，用于设置所述运放电路的放大比例。以上电路还可以包括匹配电路用于匹配所述隔离变送器的电压输出。基于以上实施例，本技术的具体实现电路如图2所示，该电路具体如下所述匹配电路用于匹配所述隔离变送器的电压输出；所述匹配电路包括匹配电阻一 Rl和匹配电阻二 R2 ;所述匹配电阻一 Rl和匹配电阻二 R2并联与所述隔离变送器的信号输出端1-与2+之间。所述一阶差分滤波电路包括第一电阻R3、第二电阻让R4、第一电容Cl和第二电容C2 ；所述第一电阻R3 —端与所述隔离变送器的正向差分信号支路2+相连，另一端分别与所述第一电容Cl和所述运放电路INA126的正向信号输入端VIN+相连；所述第一电容Cl另一端接OV ；所述第二电阻R4 —端与所述隔离变送器的负向差分信号支路输出端1-相连，另一端分别与所述第二电容C2和所述运放电路INA126的负向信号输入端VIN-相连；所述第二电容C2另一端接OV。所述差分钳位保护电路包括第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4 ；所述第一二极管Dl正极与电压源VCC相连，所述第一二极管Dl负极分别与所述第二二极管D2的正极、与所述运放电路INA126的正向信号输入端VIN+相连；所述第二二极管D2的负极接OV ；所述第三二极管D3正极与电压源VCC相连，所述第三二极管D3负极分别与所述第四二极管D4的正极、与所述运放电路INA126的负向信号输入端VIN-相连；所述第四二极管D4的负极接OV。所述增益放大电路包括第三电阻R5和第四电阻R6 ；所述第三电阻R5与所述第四电阻R6并联后，两端分别与所述运放电路INA126的增益输入端8与I相连。需要说明的是，采样电阻两端接入隔离变送器的11+，12-脚，高电位接11+，低电位接12-。隔离变送器的电源可由光伏系统内部的24V开关电源提供，信号输出是电流型输出信号，选取合适的采样电阻，使输出变为电压型的差动输出信号。隔离变送器输入高阻抗，远远大于采样电阻的阻值，因此对采样电阻阻值影响非常小，可忽略不计。由于隔离变送器的输出与光伏电池不共地，这样绝缘电阻检测信号的共模电压能被很好的抑制，而且隔离变送器使被测对象和数据采集系统有很好的隔离。经过隔离变送器输出的差动信号分别经过一阶滤波，再次滤出信号中的高频杂波，再经过钳位保护，进入INA126 (信号测量芯片)的输入。经过INA126的增益处理后，则输出的绝缘电阻检测信号就可以进入MCU的AD 口了。这样的信号即精确又不会受到光伏电池负极的干扰，并且保护了光伏系统中模拟电路和数字电路的安全。以上所述OV是指采样信号处理电路的参考地。本技术采用的光伏并网系统对地绝缘电阻采样信号处理电路，通过所述隔离变送器，用于接收对地绝缘电阻的采样信号，通过隔离处理，输出隔离差分信号给所述一阶差分滤波电路；所述一阶差分滤波电路，用于将所述接收到的隔离差分信号进行高频杂波的过滤，并将过滤后的差分信号发送给所述差分钳位保护电路；所述差分钳位保护电路，用于将本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光伏并网系统对地绝缘电阻采样信号处理电路，其特征在于，包括：隔离变送器，一阶差分滤波电路，差分钳位保护电路和运放电路；?所述隔离变送器，用于接收对地绝缘电阻的采样信号，通过隔离处理，输出隔离差分信号给所述一阶差分滤波电路；?所述一阶差分滤波电路，用于将所述接收到的隔离差分信号进行高频杂波的过滤，并将过滤后的差分信号发送给所述差分钳位保护电路；?所述差分钳位保护电路，用于将所述过滤后的差分信号钳位于预设值；?所述运放电路，用于将经过钳位保护的差分信号按照预设比例进行放大输出。

【技术特征摘要】
1.一种光伏并网系统对地绝缘电阻采样信号处理电路，其特征在于，包括隔离变送器，一阶差分滤波电路，差分钳位保护电路和运放电路； 所述隔离变送器，用于接收对地绝缘电阻的采样信号，通过隔离处理，输出隔离差分信号给所述一阶差分滤波电路； 所述一阶差分滤波电路，用于将所述接收到的隔离差分信号进行高频杂波的过滤，并将过滤后的差分信号发送给所述差分钳位保护电路； 所述差分钳位保护电路，用于将所述过滤后的差分信号钳位于预设值； 所述运放电路，用于将经过钳位保护的差分信号按照预设比例进行放大输出。2.根据权利要求1所述的光伏并网系统对地绝缘电阻采样信号处理电路，其特征在于，还包括增益放大电路； 所述增益放大电路，用于设置所述运放电路的放大比例。3.根据权利要求2所述的光伏并网系统对地绝缘电阻采样信号处理电路，其特征在于，还包括匹配电路；所述匹配电路用于匹配所述隔离变送器的电压输出。4.根据权利要求3所述的光伏并网系统对地绝缘电阻采样信号处理电路，其特征在于，所述匹配电路包括匹配电阻一和匹配电阻二 ；所述匹配电阻一和匹配电阻二并联与所述隔离变送器的信号输出端。5.根据权利要求2至4中任意一项所述的光伏并网系统对地绝缘电阻采样信号处...

【专利技术属性】
技术研发人员：张涛，张天水，张宇星，
申请(专利权)人：北京动力源科技股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：