本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種光伏發(fā)電系統(tǒng)的絕緣阻抗監(jiān)測方法，屬于光伏發(fā)電的技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明專利技術(shù)在光伏逆變器的控制器中預(yù)設(shè)絕緣阻抗故障值；控制器通過電壓檢測單元檢測光伏逆變器的光伏輸入電壓、直流母線電壓，還通過漏電流檢測單元檢測光伏逆變器的逆變單元正半周導(dǎo)通以及負(fù)半周導(dǎo)通時的漏電流；控制器計算在光伏逆變器并網(wǎng)運行時，太陽能光伏組件輸入正極對地的絕緣阻抗、太陽能光伏組件輸入負(fù)極對地的絕緣阻抗，將太陽能光伏組件輸入正極對地的絕緣阻抗、太陽能光伏組件輸入負(fù)極對地的絕緣阻抗與預(yù)設(shè)絕緣阻抗故障值比較，判斷絕緣阻抗是否正常，并作出相應(yīng)動作。本發(fā)明專利技術(shù)實現(xiàn)了光伏發(fā)電系統(tǒng)在并網(wǎng)運行過程中的絕緣阻抗監(jiān)測。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)公開了，屬于光伏發(fā)電的
技術(shù)介紹
目前，太陽能技術(shù)已經(jīng)越來越廣泛地被應(yīng)用到各行各業(yè)中，其中，太陽能并網(wǎng)逆變器是太陽能技術(shù)的關(guān)鍵部件之一，它將太陽能光伏組件方陣中直流電轉(zhuǎn)變成交流電后提供給電網(wǎng)。基于安全方面的考慮，太陽能并網(wǎng)逆變器必須具有絕緣阻抗檢測監(jiān)測及指示功能。但是，現(xiàn)有技術(shù)的太陽能光伏組件方陣并沒有設(shè)置這種絕緣阻抗監(jiān)測裝置。因此，在系統(tǒng)絕緣故障時，很容易發(fā)生安全事故，從而造成人身、財產(chǎn)的危害。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問題是針對上述
技術(shù)介紹
的不足，提供了。本專利技術(shù)為實現(xiàn)上述專利技術(shù)目的采用如下技術(shù)方案，所述的光伏發(fā)電系統(tǒng)包括依次連接的太陽能光伏組件(I)、光伏逆變器(2)、電網(wǎng)電路(3)，其中所述光伏逆變器(2)包括依次連接的第一電壓采樣單元(21)、升壓電路(22)、第二電壓采樣單元(23)、逆變單元(24)、漏電流檢測單元(25)、開關(guān)裝置(26)，以及控制器(27)，所述第一電壓采樣單元(21)、升壓電路(22)、第二電壓采樣單元(23)、逆變單元(24)、漏電流檢測單元(25)、開關(guān)裝置(26)分別與控制器(27)連接；所述光伏發(fā)電系統(tǒng)的絕緣阻抗監(jiān)測方法包括如下步驟步驟I，在控制器內(nèi)預(yù)設(shè)絕緣阻抗故障值；步驟2，控制器通過第一電壓采樣單元檢測光伏輸入電壓，通過第二電壓樣單元檢測直流母線電壓，所述光伏輸入電壓即為升壓電路的前級電壓；所述直流母線電壓即為升壓電路的后級電壓；步驟3，控制器檢測光伏逆變器輸出的交流電的相位，并在逆變單元正半周導(dǎo)通的時候，通過漏電流檢測單元檢測第一漏電流；在逆變單元負(fù)半周導(dǎo)通的時候，通過漏電流檢測單元檢測第二漏電流；步驟4，控制器利用第一漏電流和第二漏電流，計算太陽能光伏組件輸入正極PV+對地的絕緣阻抗、太陽能光伏組件輸入負(fù)極PV-對地的絕緣阻抗；步驟5，判斷是否存在絕緣阻抗故障當(dāng)太陽能光伏組件輸入正極PV+對地的絕緣阻抗、太陽能光伏組件輸入負(fù)極PV-對地的絕緣阻抗均大于預(yù)設(shè)絕緣阻抗故障值時，絕緣阻抗正常；否則，絕緣阻抗故障；步驟6，根據(jù)步驟5，若判斷為絕緣阻抗故障，控制器發(fā)出故障信號，控制開關(guān)裝置，斷開光伏逆變器與電網(wǎng)電路的連接，停止并網(wǎng)。所述的步驟3中，控制器通過軟件鎖相環(huán)檢測光伏逆變器輸出的交流電的相位。所述中，光伏逆變器輸出的交流電的相位在O 180°時逆變單元的正半周導(dǎo)通，交流電的相位在180 360°時逆變單元的負(fù)半周導(dǎo)通。所述中，開關(guān)裝置為繼電器或接觸器或斷路器。本專利技術(shù)采用上述技術(shù)方案，具有以下有益效果實現(xiàn)了并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的絕緣阻抗監(jiān)測。在太陽能光伏組件發(fā)生絕緣故障時，光伏逆變器發(fā)出故障指示，并發(fā)出指令，斷開光伏逆變器與電網(wǎng)的連接，從而實現(xiàn)對太陽能光伏組件的絕緣阻抗監(jiān)測，避免安全事故的發(fā)生。附圖說明圖1為太陽能光伏組件絕緣阻抗監(jiān)測方法的示意圖。圖2為光伏逆變器逆變單元正半周導(dǎo)通時候的狀態(tài)圖(圖中略去了控制器)。圖3為光伏逆變器逆變單元負(fù)半周導(dǎo)通時候的狀態(tài)圖(圖中略去了控制器)。圖4為太陽能光伏組件絕緣阻抗監(jiān)測方法的流程圖。圖中標(biāo)號說明1為太陽能光伏組件，2為光伏逆變器，21為第一電壓檢測單元，22為升壓電路，23為第二電壓檢測單元,24為逆變單元,25為漏電流檢測單元,26為開關(guān)裝置，27為控制器，3為電網(wǎng)電路，Rp為太陽能光伏組件I輸入正極PV+對地的絕緣阻抗、Rn為太陽能光伏組件I輸入負(fù)極PV-對地的絕緣阻抗，Cl、C2為第一、第二電容，LI為電感，Dl為快恢復(fù)二極管，Q1-Q5為第一至第五功率開關(guān)管。具體實施例方式下面結(jié)合附圖對專利技術(shù)的技術(shù)方案進行詳細(xì)說明如圖1所示，光伏發(fā)電系統(tǒng)包括太陽能光伏組件1、光伏逆變器2、電網(wǎng)電路3，所述的太陽能光伏組件I與光伏逆變器2連接，所述的光伏逆變器2與電網(wǎng)電路3連接，所述的光伏逆變器2包括第一電壓采樣單元21、升壓電路22、第二電壓采樣單元23、逆變單元24、漏電流檢測單元25、開關(guān)裝置26以及控制器27，所述的第一電壓采樣單元21、第二電壓采樣單元23可以是電壓傳感器，所述的升壓電路22可以為BOOST電路，所述的漏電流檢測單元25可以是漏電流傳感器。太陽能光伏組件I為一塊或多塊太陽能光伏板，其光伏輸入正極PV+對地的絕緣阻抗為RP、太陽能光伏組件I輸入負(fù)極PV-對地的絕緣阻抗為Rn。第一電容Cl接在太陽能光伏組件I正負(fù)輸出端之間，起到濾波的作用，同時太陽能光伏組件I的正負(fù)輸出端分別與升壓電路22的正負(fù)輸入端連接；第二電容C2接在升壓電路22的正輸出端A與負(fù)輸出端B之間，起到儲能和濾波的作用，同時升壓電路22的正負(fù)輸出端分別與逆變單元24的正負(fù)輸入端連接，逆變單元24的兩個輸出端同時穿過檢測單元25后再通過開關(guān)裝置26分別與電網(wǎng)電路3的火線L和零線N連接，控制器27分別與第一電壓采樣單元21、升壓電路22、第二電壓采樣單元23、逆變單元24、漏電流檢測單元25以及開關(guān)裝置26連接，控制器27可以為單片機也可以為DSP，本例中采用DSP，控制器27起到的作用如下收集第一電壓采樣單元21、第二電壓采樣單元23的電壓采樣信號；控制升壓電路22以及逆變單元24中功率開關(guān)管的開通與關(guān)斷；以及收集漏電流檢測單元25檢測到的漏電流檢測信號；控制開關(guān)裝置26的斷開與閉合；計算太陽能光伏組件I輸入正極PV+對地的絕緣阻抗RP、太陽能光伏組件I輸入負(fù)極PV-對地的絕緣阻抗Rn并且與預(yù)設(shè)的絕緣阻抗值Rl比較并判斷太陽能光伏組件是否存在絕緣阻抗故障，并作出相應(yīng)的動作。在電網(wǎng)電路3的遠(yuǎn)端，零線N和地線相連。升壓電路22可以為BOOST電路，其中，電感LI 一端接第一電容Cl 一極,另一端接第一功率開關(guān)管Ql集電極；第一功率開關(guān)管Ql發(fā)射極接第一電容Cl另一極；快恢復(fù)二極管Dl陽極與第一功率開關(guān)管Ql集電極連接，陰極與升壓電路22的正輸出端A連接。逆變單元24由第二至第五功率開關(guān)管Q2-Q5組成，第二、三功率開關(guān)管Q2、Q3構(gòu)成一個橋臂,第四、五功率開關(guān)管Q4、Q5構(gòu)成另一個橋臂，電網(wǎng)電路3的火線L、零線N 穿過漏電流檢測單元25 (采用漏電流傳感器)分別與兩個橋臂中點C和D連接(C點和D點即為逆變單元24的兩個輸出端點)。光伏逆變器絕緣阻抗監(jiān)測方法如圖4所示，包括如下步驟步驟I，在控制器27內(nèi)預(yù)設(shè)絕緣阻抗故障值Rl ；步驟2，控制器27通過第一電壓采樣單元21檢測光伏輸入電壓Vpv，通過第二電壓采樣單元23檢測直流母線電壓Vliaiffi ；所述光伏輸入電壓Vpv即為升壓電路22的前級電壓；所述直流母線電壓Vdcunk即為升壓電路22的后級電壓；步驟3，控制器27通過軟件鎖相環(huán)檢測光伏逆變器2輸出的交流電的相位Φ，如圖2所示，控制器27在光伏逆變器2的逆變單元24正半周導(dǎo)通(交流電的相位Φ在O 180°，第二功率開關(guān)管Q2、第五功率開關(guān)管Q5開通，第三功率開關(guān)管Q3、第四功率開關(guān)管Q4關(guān)斷)的時候，通過漏電流檢測單元25檢測第一漏電流Imua，此時，如圖2中點劃線部分為太陽能光伏組件I輸入負(fù)極PV-對地的絕緣阻抗Rn所在對地回路以及太陽能光伏組件I輸入正極PV+對地的絕緣阻抗Rp所在對地回路，太陽能光伏組件I輸入負(fù)極PV-對地的絕緣阻抗Rn所在對地回路電流IRn=O,太陽能光伏組件I輸入正極PV+對地的絕緣本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種光伏發(fā)電系統(tǒng)的絕緣阻抗監(jiān)測方法，其特征在于：所述的光伏發(fā)電系統(tǒng)包括依次連接的太陽能光伏組件（1）、光伏逆變器（2）、電網(wǎng)電路（3），其中：所述光伏逆變器（2）包括依次連接的第一電壓采樣單元（21）、升壓電路（22）、第二電壓采樣單元（23）、逆變單元（24）、漏電流檢測單元（25）、開關(guān)裝置（26），以及控制器（27），所述第一電壓采樣單元（21）、升壓電路（22）、第二電壓采樣單元（23）、逆變單元（24）、漏電流檢測單元（25）、開關(guān)裝置（26）分別與控制器（27）連接；所述光伏發(fā)電系統(tǒng)的絕緣阻抗監(jiān)測方法包括如下步驟：步驟1，在控制器（27）內(nèi)預(yù)設(shè)絕緣阻抗故障值（R1）；步驟2，控制器（27）通過第一電壓采樣單元（21）檢測光伏輸入電壓（VPV），通過第二電壓采樣單元（23）檢測直流母線電壓（VDCLINK），所述光伏輸入電壓（VPV）即為升壓電路（22）的前級電壓；所述直流母線電壓（VDCLINK）即為升壓電路（22）的后級電壓；步驟3，控制器（27）檢測光伏逆變器輸出的交流電的相位（Φ），并在逆變單元（24）正半周導(dǎo)通的時候，通過漏電流檢測單元（25）檢測第一漏電流（ILEAK1）；在逆變單元（24）負(fù)半周導(dǎo)通的時候，通過漏電流檢測單元（25）檢測第二漏電流（ILEAK2）；步驟4，控制器（27）利用第一漏電流（ILEAK1）和第二漏電流（ILEAK2），計算太陽能光伏組件（1）輸入正極PV+對地的絕緣阻抗（RP）、太陽能光伏組件（1）輸入負(fù)極PV?對地的絕緣阻抗（Rn）；步驟5，判斷是否存在絕緣阻抗故障：當(dāng)太陽能光伏組件（1）輸入正極PV+對地的絕緣阻抗（RP）、太陽能光伏組件（1）輸入負(fù)極PV?對地的絕緣阻抗（Rn）均大于預(yù)設(shè)絕緣阻抗故障值（R1）時，絕緣阻抗正常；否則，絕緣阻抗故障；步驟6，根據(jù)步驟5，若判斷為絕緣阻抗故障，控制器發(fā)出故障信號，控制開關(guān)裝置（26），斷開光伏逆變器（2）與電網(wǎng)電路（3）的連接，停止并網(wǎng)。...
【技術(shù)特征摘要】
1.一種光伏發(fā)電系統(tǒng)的絕緣阻抗監(jiān)測方法，其特征在于 所述的光伏發(fā)電系統(tǒng)包括依次連接的太陽能光伏組件(I)、光伏逆變器(2)、電網(wǎng)電路(3)，其中所述光伏逆變器(2)包括依次連接的第一電壓采樣單元(21)、升壓電路(22)、第二電壓采樣單元(23)、逆變單元(24)、漏電流檢測單元(25)、開關(guān)裝置(26)，以及控制器(27)，所述第一電壓采樣單元(21)、升壓電路(22)、第二電壓采樣單元(23)、逆變單元(24)、漏電流檢測單元(25)、開關(guān)裝置(26)分別與控制器(27)連接； 所述光伏發(fā)電系統(tǒng)的絕緣阻抗監(jiān)測方法包括如下步驟 步驟I，在控制器(27)內(nèi)預(yù)設(shè)絕緣阻抗故障值(Rl)； 步驟2，控制器(27)通過第一電壓采樣單元(21)檢測光伏輸入電壓(Vpv)，通過第二電壓采樣單元(23)檢測直流母線電壓(VDaiNK)， 所述光伏輸入電壓(Vpv)即為升壓電路(22)的前級電壓； 所述直流母線電壓(Vdcunk)即為升壓電路(22)的后級電壓； 步驟3，控制器(27)檢測光伏逆變器輸出的交流電的相位(Φ )，并在逆變單元(24)正半周導(dǎo)通的時候，通過漏電流檢測單元(25)檢測第一漏電流(ImK1);在逆變單元(24)負(fù)半周導(dǎo)通的時候，通過漏電流檢測單元(25)檢測第...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳鴿，汪雪峰，陶利鋒，
申請(專利權(quán))人：常熟開關(guān)制造有限公司原常熟開關(guān)廠，
類型：發(fā)明
國別省市：
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