CN102798760B - 一种光伏阵列对地绝缘阻抗检测方法及电路 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种光伏阵列对地绝缘阻抗检测方法和及电路。其中该电路由正分压电路和负分压电路构成，所述正分压电路与负分压电路的阻值之比至少可取N₁、N₂、N₃和N₄，且满足1/5<N₃≤1/N₄<N₁≤1/N₂＜1；检测时，将正、负分压电路分别接于正母线和地线之间、地线和负母线之间，当母线电压不大于光伏阵列最大输出电压与N₁的乘积时，调节正分压电路和/或负分压电路，使其阻值之比分别取N₁和N₂，根据串联分压原理计算光伏阵列对地绝缘阻抗值；当母线电压大于上述乘积时，则选取N₃和N₄进行相应的操作和计算，得到对地绝缘阻抗值。本发明实施例解决了现有技术在正、负母线对地绝缘阻抗差值很大时，不能实现在全电压范围内准确检测对地绝缘阻抗的问题。

Description

一种光伏阵列对地绝缘阻抗检测方法及电路

技术领域

本发明涉及光伏发电技术领域，尤其涉及一种光伏阵列对地绝缘阻抗检测方法及电路。

背景技术

随着光伏发电的普及，光伏阵列PV母线对地绝缘电阻逐渐受到业界的关注和重视。若光伏阵列对地绝缘电阻不良或阻值低于一定值，将使得光伏阵列对地形成高压，使设备外壳带电，不仅易损坏设备，还给人身安全带来巨大威胁。因此，由必要对光伏阵列对地绝缘电阻进行检测，以便及时采取相应的调节措施，保证绝缘阻抗始终在安全范围内。

现有的绝缘阻抗检测方案，在正母线对地绝缘阻抗R₁与负母线对地绝缘阻抗R₂差值很大时，如R₁远大于R₂，若母线电压过小，则R₂分压过小，难以准确测量其分压值，导致计算得到的R₁和R₂不准确；若母线电压过大，则R₁分压过大，有可能超过测量仪器的量程，导致无法得到R₁的分压值，即无法计算得到R₁和R₂。因此，母线电压过高或过低，都不能准确检测到光伏阵列的对地绝缘阻抗，即不能实现在全电压范围内准确检测对地绝缘阻抗。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种光伏阵列对地绝缘阻抗检测方法及电路，以解决现有检测方案在正、负母线对地绝缘阻抗差值很大时，不能实现在全电压范围内准确检测对地绝缘阻抗的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种光伏阵列对地绝缘阻抗检测方法，包括：

在所述光伏阵列的正母线和地线之间连接正分压电路，在所述光伏阵列的地线和负母线之间连接负分压电路；

当母线电压U_PV不大于光伏阵列最大输出电压与N₁的乘积时，利用第一检测方法进行电压检测；当母线电压大于光伏阵列最大输出电压与N₁的乘积时，利用第二检测方法进行电压检测；

根据所述正分压电路和负分压电路之间的串联分压关系，计算正母线对地绝缘阻抗和负母线对地绝缘阻抗；其中，

所述第一检测方法为：

调节所述正分压电路和/或负分压电路，使得所述正分压电路的电阻值为R₃₁，且R₃₁与所述负分压电路的电阻值之比为N₁，获取所述正分压电路两端的电压U₁'、所述负分压电路两端的电压U₁；

调节所述正分压电路和/或负分压电路，使得所述正分压电路的电阻值为R₃₂，且R₃₂与所述负分压电路的电阻值之比为N₂，获取所述正分压电路两端的电压U₂'、所述负分压电路两端的电压U₂；

所述第二检测方法为：

调节所述正分压电路和/或负分压电路，使得所述正分压电路的电阻值为R₃₃，且R₃₃与所述负分压电路的电阻值之比为N₃，获取所述正分压电路两端的电压U₃'、所述负分压电路两端的电压U₃；

调节所述正分压电路和/或负分压电路，使得所述正分压电路的电阻值为R₃₄，且R₃₄与所述负分压电路的电阻值之比为N₄，获取所述正分压电路两端的电压U₄'、所述负分压电路两端的电压U₄；

其中，1/5<N₃≤1/N₄<N₁≤1/N₂＜1。

优选地，所述方法还包括在所述正母线和/或负母线上设置母线开关；

检测开始时，闭合所述母线开关，检测完成后，断开所述母线开关。

优选地，所述正分压电路包括两条并联支路，一条由电阻R₃构成，另一条由电阻R₅和开关Q₅串联构成；所述负分压电路包括四条并联支路，一条由电阻R₄构成，一条由电阻R₆和开关Q₆串联构成，一条由电阻R₇和开关Q₇串联构成，另一条由电阻R₈和开关Q₈串联构成；且各电阻阻值之间的关系为：R₃=N₁*R₄=N₂*(R₄//R₇)，(R₃//R₅)=N₃*(R₄//R₆)=N₄*(R₄//R₆//R₈)；R₃₁=R₃₂=R₃，R₃₃=R₃₄=(R₃//R₅)；

所述调节所述正分压电路和/或负分压电路，使得所述正分压电路的电阻值为R₃₁且R₃₁与所述负分压电路的电阻值之比为N₁，具体为：断开开关Q₅、Q₆、Q₇、Q₈；

所述调节所述正分压电路和/或负分压电路，使得所述正分压电路的电阻值为R₃₂且R₃₂与所述负分压电路的电阻值之比为N₂，具体为：断开开关Q₅、Q₆、Q₈，闭合开关Q₇；

所述调节所述正分压电路和/或负分压电路，使得所述正分压电路的电阻值为R₃₃且R₃₃与所述负分压电路的电阻值之比为N₃，具体为：断开开关Q₇、Q₈，闭合开关Q₅、Q₆；

所述调节所述正分压电路和/或负分压电路，使得所述正分压电路的电阻值为R₃₄且R₃₄与所述负分压电路的电阻值之比为N₄，具体为：闭合开关Q₅、Q₆、Q₈，断开开关Q₇。

优选地，N₁=1/2，N₂=2，N₃=1/3，N₄=3。

一种光伏阵列对地绝缘阻抗检测电路，包括正分压电路和负分压电路；所述正分压电路接于所述光伏阵列的正母线和地线之间，所述负分压电路接于所述地线与所述光伏阵列的负母线之间；

所述正分压电路的电阻值和/或所述负分压电路的电阻值可调，所述正分压电路的电阻值与负分压电路的电阻值之比至少可取N₁、N₂、N₃和N₄，且满足1/5<N₃≤1/N₄<N₁≤1/N₂＜1。

优选地，所述正母线和/或负母线上设有母线开关。

优选地，所述正分压电路包括两条并联支路，一条由电阻R₃构成，另一条由电阻R₅和开关Q₅串联构成；所述负分压电路包括四条并联支路，一条由电阻R₄构成，一条由电阻R₆和开关Q₆串联构成，一条由电阻R₇和开关Q₇串联构成，另一条由电阻R₈和开关Q₈串联构成；且各电阻值之间的关系满足：R₃=N₁*R₄=N₂*(R₄//R₇)，(R₃//R₅)=N₃*(R₄//R₆)=N₄*(R₄//R₆//R₈)。

优选地，N₁=1/2，N₂=2，N₃=1/3，N₄=3。

由上述技术方案可知，本发明首先判断U_PV是否不大于U_max*N₁，之后对两种判断结果选取正、负分压电路的不同阻值比进行检测，即，U_PV≤U_max*N₁（母线电压较小）时，选取N₁和N₂，且1/5<N₁≤1/N₂<1，当R₁远大于R₂时，取N₁时，能大大提高小阻抗R₂的分压，提高了对R₂的测量精度；而当R₂远大于R₁时，取N₂时，能大大提高小阻抗R₁的分压，提高了对R₁的测量精度；同样的U_PV＞U_max*N₁（母线电压较大）时，选取N₃和N₄，且1/5<N₃≤1/N₄<1，无论R₁过大还是R₂过大，均可以保证一定的测量精度。而1/5<N₃<N₁<1保证了当R₁远大于R₂时，高母线电压情况下比低母线电压情况下，大阻抗R₁的分压更少，避免了R₁的分压超过电压测量仪器的量程；同样的，1/5<1/N₄<1/N₂＜1，即1<N₂<N₄＜5，保证了当R₂远大于R₁时，高母线电压情况下比低母线电压情况下，大阻抗R₂的分压更少，避免了R₂的分压超过电压测量仪器的量程。因此，本发明实施例解决了现有检测方案在正、负母线对地绝缘阻抗差值很大时，不能实现在全电压范围内准确检测对地绝缘阻抗的问题。

附图说明

图1为本发明实施例提供的光伏阵列对地绝缘阻抗检测方法的流程图；

图2为本发明另一实施例提供的光伏阵列对地绝缘阻抗检测方法的流程图；

图3为图2所示方法中测量U₁时的电路原理图；

图4为图2所示方法中测量U₂时的电路原理图；

图5为图2所示方法中测量U₃时的电路原理图；

图6为图2所示方法中测量U₄时的电路原理图；

图7为本发明实施例提供的光伏阵列对地绝缘阻抗检测电路的结构图；

图8为本发明另一实施例提供的光伏阵列对地绝缘阻抗检测电路的结构图；

图9为本发明又一实施例提供的光伏阵列对地绝缘阻抗检测电路的结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种光伏阵列对地绝缘阻抗检测方法及电路，以解决现有检测方案在正、负母线对地绝缘阻抗差值很大时，不能实现在全电压范围内准确检测对地绝缘阻抗的问题。

参照图1，本发明实施例提供的光伏阵列对地绝缘阻抗检测方法包括如下步骤：

101：在光伏阵列的正母线和地线之间连接正分压电路，在光伏阵列的地线和负母线之间连接负分压电路；

102：比较母线电压U_PV与光伏阵列最大输出电压U_max与N₁的乘积的大小；若U_PV≤U_max*N₁，则执行步骤103，否则执行步骤106；

103：调节正分压电路和/或负分压电路，使正分压电路的电阻R₃₁和负分压电路的电阻值R₄₁满足R₃₁/R₄₁=N₁，获取正分压电路两端的电压U₁'、负分压电路两端的电压U₁；

实际应用时，可以通过如下3种方式使正、负分压电路的阻值之比满足一定条件：

1）只调节正分压电路；

2）只调节负分压电路；

3）同时调节正分压电路和负分压电路。

获取U₁和U₁'的方式有：

直接测量地线与负母线之间的电压U₁，通过计算得出U₁'=U_PV-U₁；

或者，测量正母线与地线之间的电压U₁'，通过计算得出U₁=U_PV-U₁'。

104：调节正分压电路和/或负分压电路，使正分压电路的电阻值R₃₂和负分压电路的电阻值R₄₂满足R₃₂/R₄₂=N₂，获取正分压电路两端的电压U₂'、负分压电路两端的电压U₂；

获取U₂和U₂'的方式同获取U₁和U₁'。

105：假设正母线对地绝缘电阻值为R₁、负母线对地绝缘电阻值为R₂，根据正分压电路和负分压电路之间的串联分压原理及步骤103和104获取到达电压，得到方程组 $\left\{\begin{array}{c}{U_1}^{\&prime;}/(R_1//R_{31})=U_1/[R_2//(R_{31}/N_1)]\\ {U_2}^{\&prime;}/(R_1//R_{32})=U_2/[R_2//(R_{32}/N_2)]\end{array}\right.,$ 求解该方程组即可得到正母线对地绝缘电阻值R₁和负母线对地绝缘电阻值R₂，本次检测结束；

106：调节正分压电路和/或负分压电路，使正分压电路的电阻值R₃₃和负分压电路的电阻值R₄₃满足R₃₃/R₄₃=N₃，获取正分压电路两端的电压U₃'、负分压电路两端的电压U₃；

获取U₃和U₃'的方式同获取U₁和U₁'。

107：调节正分压电路和/或负分压电路，使正分压电路的电阻值R₃₄和负分压电路的电阻值R₄₄满足R₃₄/R₄₄=N₄，正分压电路两端的电压U₄'、负分压电路两端的电压U₄；

获取U₄和U₄'的方式同获取U₁和U₁'。

108：根据正分压电路和负分压电路之间的串联分压原理及步骤106和107获取到的电压，得到方程组 $\left\{\begin{array}{c}{U_3}^{\&prime;}/(R_1//R_{33})=U_3/[R_2//(R_{33}/N_1)]\\ {U_4}^{\&prime;}/(R_1//R_{34})=U_4/[R_2//(R_{34}/N_2)]\end{array}\right.,$ 求解该方程组即可得到正母线对地绝缘电阻R₁和负母线对地绝缘电阻R₂，本次检测结束。

由上述方法步骤可知，本发明实施例检测光伏阵列的对地绝缘阻抗时，首先判断U_PV是否不大于于U_max*N₁，之后对两种判断结果选取正、负分压电路的不同阻值比进行检测，即，U_PV≤U_max*N₁（母线电压较小）时，选取N₁和N₂，且1/5<N₁<1/N₂<1，当R₁远大于R₂时，取N₁时，能大大提高小阻抗R₂的分压，提高了对R₂的测量精度，为保证取N₂时小阻抗R₂的分压不至过小，N₂取值不宜过大；而当R₂远大于R₁时，取N₂时，能大大提高小阻抗R₁的分压，提高了对R₁的测量精度，为保证取N₁时小阻抗R₂的分压不至过小，N₁取值不宜过小；同样的U_PV＞U_max*N₁（母线电压较大）时，选取N₃和N₄，且1/5<N₃≤1/N₄<1，无论R₁过大还是R₂过大，均可以保证一定的测量精度。而1/5<N₃<N₁<1保证了当R₁远大于R₂时，高母线电压情况下比低母线电压情况下，大阻抗R₁的分压更少，且1/5<1/N₂＜1（即1<N₂＜5），避免了取N₂和N₄时R₁的分压超过电压测量仪器的量程；同样的，1/5<1/N₄<1/N₂＜1，即1<N₂<N₄＜5，保证了当R₂远大于R₁时，高母线电压情况下比低母线电压情况下，大阻抗R₂的分压更少，且1/5<N₃＜1避免了取N₁和N₃时R₂的分压超过电压测量仪器的量程。因此，本发明实施例解决了解决现有检测方案在正、负母线对地绝缘阻抗差值很大时，不能实现在全电压范围内准确检测对地绝缘阻抗的问题。

进一步的，可在正母线设置母线开关；开始检测时，只需闭合该母线开关，即可将正分压电路和负分压电路与相应母线即地线连接，检测完成后断开该母线开关，既避免了正分压电路和负分压电路的组成元件过热损坏，又减少了其对电能的消耗。显而易见的，上述母线开关亦可设置于负母线上；或者，在正母线和负母线上同时设置，两母线开关同时闭合、同时断开。

参见图2，本发明另一实施例提供的光伏阵列对地绝缘阻抗检测方法，包括：

201：在光伏阵列的正母线和地线之间接入两条并联支路构成的正分压电路，在地线和负母线之间接入4条并联支路构成的负分压电路；

构成正分压电路的两条支路中，一条由电阻R₃构成，另一条由电阻R₅和开关Q₅串联构成；构成负分压电路的四条支路中，一条由电阻R₄构成，一条由电阻R₆和开关Q₆串联构成，一条由电阻R₇和开关Q₇串联构成，另一条由电阻R₈和开关Q₈串联构成；且各电阻的阻值满足：R₃=N₁*R₄=N₂*(R₄//R₇)，(R₃//R₅)=N₃*(R₄//R₆)=N₄*(R₄//R₆//R₈)，1/5<N₃≤1/N₄≤N₁≤1/N₂＜1。

202：比较母线电压U_PV与光伏阵列最大输出电压U_max与N₁的乘积的大小；若U_PV≤U_max*N₁，则执行步骤203，否则执行步骤206；

203：断开开关Q₅、Q₆、Q₇、Q₈，测量负分压电路两端的电压U₁；

图3示出了测量U₁时的电路原理图。其中，R₃作为正分压电路接于正母线PV+和地线之间，相当于与正母线PV+对地绝缘阻抗R₁并联；R₄作为负分压电路接于负母线PV-和地线之间，相当于与负母线对地绝缘阻抗R₂并联，并联分压为U₁。由分压原理可知：

(U_PV－U₁)/(R₁//R₃)=U₁/(R₂//R₄)。

204：断开开关Q₅、Q₆、Q₈，闭合开关Q₇，测量负分压电路两端的电压U₂；

图4示出了测量U₂时的电路原理图。其中，R₃作为正分压电路接于正母线PV+和地线之间；R₄和R₇并联，作为负分压电路接于负母线PV-和地线之间。由分压原理可知：

(U_PV－U₂)/(R₁//R₃)=U₂/(R₂//R₄//R₇)。

205：将步骤203和204所得的等式联立，即可计算得到正母线对地绝缘电阻值R₁和负母线对地绝缘电阻值R₂，本次检测结束；

将步骤203和204所得的等式联立得方程组：

$\left\{\begin{array}{c}(U_{\mathrm{PV}}-U_1)/(R_1//R_3)=U_1/(R_2//R_4)\\ (U_{\mathrm{PV}}-U_2)/(R_1//R_3)=U_2/(R_2//R_4//R_7)\end{array}\right.;$

又由于R₃=N₁*R₄=N₂*(R₄//R₇)，故上述方程组可化简为：

$\left\{\begin{array}{c}(U_{\mathrm{PV}}-U_1)/(R_1//R_3)=U_1/[R_2//(R_3/N_1)]\\ (U_{\mathrm{PV}}-U_2)/(R_1//R_3)=U_2/[R_2//(R_3/N_2)]\end{array}\right.;$

对方程组求解得：

$R_1=\frac{R_2{R}_3(U_{\mathrm{PV}}-U_1)}{U_1{R}_3+(U_1(N_1+1)-U_{\mathrm{PV}})R_2},$ $R_2=\frac{R_3(u-1)}{N_1(1-\frac{N_2}{N_1}u)};$

其中， $u=\frac{(U_{\mathrm{PV}}-U_1)U_2}{(U_{\mathrm{PV}}-U_2)U_1}.$

206：断开开关Q₇、Q₈，闭合开关Q₅、Q₆，测量负分压电路两端的电压U₃；

图5示出了测量U₃时的电路原理，R₃和R₅并联，作为正分压电路接于正母线PV+和地线之间；R₄和R₆并联，作为负分压电路接于负母线PV-和地线之间。由分压原理可知：

(U_PV－U₃)/(R₁//R₃//R₅)=U₃/(R₂//R₄//R₆)。

207：闭合开关Q₅、Q₆、Q₈，断开开关Q₇，测量负分压电路两端的电压U₄；

图6示出了测量U₄时的电路原理，R₃和R₅并联，作为正分压电路接于正母线PV+和地线之间；R₄、R₆和R₈并联，作为负分压电路接于负母线PV-和地线之间。由分压原理可知：

(U_PV－U₄)/(R₁//R₃//R₅)=U₄/(R₂//R₄//R₆//R₈)。

208：将步骤206和207所得的等式联立，即可计算得到正母线对地绝缘电阻R₁和负母线对地绝缘电阻R₂，本次测量结束。

将步骤206和207所得的等式联立得方程组：

$\left\{\begin{array}{c}(U_{\mathrm{PV}}-U_3)/(R_1//R_3//R_5)=U_3/(R_2//R_4//R_6)\\ (U_{\mathrm{PV}}-U_4)/(R_1//R_3//R_5)=U_4/(R_2//R_4//R_6//R_8)\end{array}\right.;$

又由于(R₃//R₅)=N₃*(R₄//R₆)=N₄*(R₄//R₆//R₈)，故上述方程组可化简为：

$\left\{\begin{array}{c}(U_{\mathrm{PV}}-U_3)/(R_1//{R_3}^{\&prime;})=U_3/[R_2//({R_3}^{\&prime;}/N_3)]\\ (U_{\mathrm{PV}}-U_4)/(R_1//{R_3}^{\&prime;})=U_4/[R_2//({R_3}^{\&prime;}/N_4)]\end{array}\right.,$ 其中，R₃'=R₃//R₅；

对方程组求解得：

$R_1=\frac{R_2{R_3}^{\&prime;}(U_{\mathrm{PV}}-U_3)}{U_3{R_3}^{\&prime;}+\left(U_3(N_3+1){-U}_{\mathrm{PV}}\right)R_2},$ $R_2=\frac{R_3^{\&prime;}(1-u)}{N_3(\frac{N_4}{N_3}u-1)};$

其中， $u=\frac{(U_{\mathrm{PV}}-U_3)U_4}{(U_{\mathrm{PV}}-U_4)U_3}.$

本发明上述实施例，通过开关的闭合/断开实现正、负分压电路阻值的改变，且母线电压范围确定后，就将正分压电路的阻值固定，只通过改变负分压电路的阻值，来改变正、负分压电路的阻值之比，即简化了测量时对检测电路的调节，又使方程组求解过程更简单，减少计算工作量。

进一步的，为方便电阻选型、进一步简化计算，上述实施例中的正分压电路和负分压电路之间的4种电阻比值分别选为N₁=1/2，N₂=2，N₃=1/3，N₄=3。

如图2所示方法，步骤205中，当N₁=1/2，N₂=2时，方程组的解可进一步化简为：

$R_2=\frac{2(u-1)R_3}{1-4u},$ $R_1=\frac{R_2{R}_3(U_{\mathrm{PV}}-U_1)}{U_1{R}_3+(3U_3/2-U_{\mathrm{PV}})R_2},$ 其中， $u=\frac{(U_{\mathrm{PV}}-U_1)U_2}{(U_{\mathrm{PV}}-U_2)U_1};$

步骤208中，当N₃=1/3，N₄=3时，方程组的解可进一步化简为：

$R_2=\frac{3(1-u){R_3}^{\&prime;}}{9u-1},$ $R_1=\frac{R_2{R_3}^{\&prime;}(U_{\mathrm{PV}}-U_3)}{U_3{R_3}^{\&prime;}+({4U}_3/3-U_{\mathrm{PV}})R_2},$ 其中，R₃'=R₃//R₅， $u=\frac{(U_{\mathrm{PV}}-U_3)U_4}{(U_{\mathrm{PV}}-U_4)U_3}.$

参见图7，本发明实施例还提供了一种光伏阵列对地绝缘阻抗检测电路。该电路由正分压电路1和负分压电路2组成，正分压电路1接于光伏阵列的正母线PV+和地线GND之间，负分压电路2接于地线GND与负母线PV-之间；正分压电路1的电阻和/或负分压电路2的电阻可调，且正分压电路1的电阻与负分压电路2的电阻的比值至少可取N₁、N₂、N₃和N₄，满足1/5<N₃≤1/N₄<N₁≤1/N₂＜1。

本发明上述实施例提供的检测电路，可提供多种不同的正、负分压电路的阻值比，从而检测时，可根据不同的母线电压选择合适的阻值比，避免母线电压过大或正（或负）母线对地绝缘阻抗差值过大，使得两对地绝缘阻抗的分压差异过大，最终增大测量难度或降低测量降低，实现了在全电压范围内准确检测对地绝缘阻抗。

另外，上述实施例中的正母线和/或负母线上可设置母线开关，即只在正母线上设置开关S₁，或只在负母线上设置开关S₂，或者同时在正、负母线上分别设置开关S₁和S₂，如图8所示。开始检测时，闭合母线开关，检测电路即接入光伏阵列；检测完成后，断开母线开关，检测电路即与光伏阵列断开连接，既避免检测电路的组成元件因电路流过而过热损坏，又减少了检测电路对电能的消耗。

参见图9，本发明另一实施例提供的光伏阵列对地绝缘阻抗检测电路，由正分压电路1和负分压电路2组成。其中，正分压电路1由两条支路并联构成，一条由电阻R₃构成，另一条由电阻R₅和开关Q₅串联构成；负分压电路2包括四条支路并联构成，一条由电阻R₄构成，一条由电阻R₆和开关Q₆串联构成，一条由电阻R₇和开关Q₇串联构成，另一条由电阻R₈和开关Q₈串联构成；且各电阻的阻值满足：R₃=N₁*R₄=N₂*(R₄//R₇)，(R₃//R₅)=N₃*(R₄//R₆)=N₄*(R₄//R₆//R₈)，1/5<N₃≤1/N₄≤N₁≤1/N₂＜1。

若欲使上述电路中的正分压电路1的阻值与负分压电路2的阻值之比为N₁，只需断开开关Q₅、Q₆、Q₇、Q₈；若欲使阻值之比为N₂，只需断开开关Q₅、Q₆、Q₈，闭合开关Q₇；若欲使阻值之比为N₃，只需断开开关Q₇、Q₈，闭合开关Q₅、Q₆；若欲使阻值之比为N₄，只需闭合开关Q₅、Q₆、Q₈，断开开关Q₇。利用上述电路，可轻松实现分压电路电阻的调节，简化光伏阵列对地绝缘阻抗检测过程中的操作。

需要说明的是，满足上述阻值要求的电路不仅仅局限于图9所示结构，例如，正分压电路1中电阻R₃所在分支也可串联开关Q₃，负分压电路2中电阻R₄所在分支也可串联开关Q₄，且，R₃=N₁*R₄=N₂*(R₄//R₇)，(R₃//R₅)=N₃*(R₄//R₆)=N₄*(R₄//R₆//R₈)。因此，在不经过任何创造性劳动的情况下，对上述电路结构的修改，均包含在本发明的保护范围内。

进一步的，上述实施例中的正分压电路1和负分压电路2之间的4种电阻比值分别为N₁=1/2，N₂=2，N₃=1/3，N₄=3，可方便电阻选型、简化计算。

本发明上述所有实施例的附图及文字描述，均侧重单回路光伏阵列对地绝缘阻抗的检测。然而其亦可用于双回路光伏阵列对地绝缘阻抗的检测，区别仅在于母线的数量，其具体实施方式对本领域技术人员来说是显而易见的。因此，将本发明上述所有实施例用于双回路光伏阵列对地绝缘阻抗的检测，也在本发明的保护范围内。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种光伏阵列对地绝缘阻抗检测方法，其特征在于，包括：

在所述光伏阵列的正母线和地线之间连接正分压电路，在所述光伏阵列的地线和负母线之间连接负分压电路；

当母线电压U_PV不大于光伏阵列最大输出电压与N₁的乘积时，利用第一检测方法进行电压检测；当母线电压大于光伏阵列最大输出电压与N₁的乘积时，利用第二检测方法进行电压检测；

根据所述正分压电路和负分压电路之间的串联分压关系，计算正母线对地绝缘阻抗和负母线对地绝缘阻抗；其中，

所述第一检测方法为：

调节所述正分压电路和/或负分压电路，使得所述正分压电路的电阻值为R31，且R31与所述负分压电路的电阻值之比为N1，获取所述正分压电路两端的电压U₁'、所述负分压电路两端的电压U₁；

调节所述正分压电路和/或负分压电路，使得所述正分压电路的电阻值为R₃₂，且R₃₂与所述负分压电路的电阻值之比为N₂，获取所述正分压电路两端的电压U₂'、所述负分压电路两端的电压U₂；

所述第二检测方法为：

调节所述正分压电路和/或负分压电路，使得所述正分压电路的电阻值为R₃₃，且R₃₃与所述负分压电路的电阻值之比为N₃，获取所述正分压电路两端的电压U₃'、所述负分压电路两端的电压U₃；

调节所述正分压电路和/或负分压电路，使得所述正分压电路的电阻值为R₃₄，且R₃₄与所述负分压电路的电阻值之比为N₄，获取所述正分压电路两端的电压U₄'、所述负分压电路两端的电压U₄；

其中，1/5<N₃≤1/N₄<N₁≤1/N₂＜1。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括在所述正母线和/或负母线上设置母线开关；

检测开始时，闭合所述母线开关，检测完成后，断开所述母线开关。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述正分压电路包括两条并联支路，一条由电阻R₃构成，另一条由电阻R₅和开关Q₅串联构成；所述负分压电路包括四条并联支路，一条由电阻R₄构成，一条由电阻R₆和开关Q₆串联构成，一条由电阻R₇和开关Q₇串联构成，另一条由电阻R₈和开关Q₈串联构成；且各电阻阻值之间的关系为：R₃＝N₁*R₄＝N₂*(R₄//R₇)，(R₃//R₅)＝N₃*(R₄//R₆)＝N₄*(R₄//R₆//R₈)；R₃₁＝R₃₂＝R₃，R₃₃＝R₃₄＝(R₃//R₅)；

所述调节所述正分压电路和/或负分压电路，使得所述正分压电路的电阻值为R₃₁且R₃₁与所述负分压电路的电阻值之比为N₁，具体为：断开开关Q₅、Q₆、Q₇、Q₈；

所述调节所述正分压电路和/或负分压电路，使得所述正分压电路的电阻值为R₃₂且R₃₂与所述负分压电路的电阻值之比为N₂，具体为：断开开关Q₅、Q₆、Q₈，闭合开关Q₇；

所述调节所述正分压电路和/或负分压电路，使得所述正分压电路的电阻值为R₃₃且R₃₃与所述负分压电路的电阻值之比为N₃，具体为：断开开关Q₇、Q₈，闭合开关Q₅、Q₆；

所述调节所述正分压电路和/或负分压电路，使得所述正分压电路的电阻值为R₃₄且R₃₄与所述负分压电路的电阻值之比为N₄，具体为：闭合开关Q₅、Q₆、Q₈，断开开关Q₇。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，N₁＝1/2，N₂＝2，N₃＝1/3，N₄＝3。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，N₁＝1/2，N₂＝2，N₃＝1/3，N₄＝3。

6.一种利用权利要求1所述的方法检测光伏阵列对地绝缘阻抗的检测电路，其特征在于，包括正分压电路和负分压电路；所述正分压电路接于所述光伏阵列的正母线和地线之间，所述负分压电路接于所述地线与所述光伏阵列的负母线之间；

所述正分压电路的电阻值和/或所述负分压电路的电阻值可调，所述正分压电路的电阻值与负分压电路的电阻值之比至少可取N₁、N₂、N₃和N₄，且满足1/5<N₃≤1/N₄<N₁≤1/N₂＜1。

7.根据权利要求6所述的电路，其特征在于，所述正母线和/或负母线上设有母线开关。

8.根据权利要求6或7所述的电路，其特征在于，所述正分压电路包括两条并联支路，一条由电阻R₃构成，另一条由电阻R₅和开关Q₅串联构成；所述负分压电路包括四条并联支路，一条由电阻R₄构成，一条由电阻R₆和开关Q₆串联构成，一条由电阻R₇和开关Q₇串联构成，另一条由电阻R₈和开关Q₈串联构成；且各电阻值之间的关系满足：R₃＝N₁*R₄＝N₂*(R₄//R₇)，(R₃//R₅)＝N₃*(R₄//R₆)＝N₄*(R₄//R₆//R₈)。

9.根据权利要求6或7所述的电路，其特征在于，N₁＝1/2，N₂＝2，N₃＝1/3，N₄＝3。

10.根据权利要求8所述的电路，其特征在于，N₁＝1/2，N₂＝2，N₃＝1/3，N₄＝3。