CN104360264A - 一种基于并网逆变系统的继电器电路的自检方法 - Google Patents

Abstract

一种并网逆变系统的继电器电路的自检方法，为解决冗余设计继电器组的自检问题而提供一种完整的、能够有效判定继电器是否损坏异常的自检判断方法，优化检测过程使得检测过程不对逆变器本身有隐患性伤害。

Description

一种基于并网逆变系统的继电器电路的自检方法

技术领域

本发明涉及一种基于并网逆变系统的继电器电路,具体地涉及基于并网逆变系统的继电器电路的自检方法。

背景技术

各国的并网安规中都有对并网逆变器和市电之间需要继电器电路来保证必要的安规间距的描述，比如德国VDE要求光伏发电侧与市电交流侧需满足基本绝缘3.0mm间距，同时需要满足冗余保护功能。目前，大多数应用中选用的方案为串联两个继电器以满足安规要求。

作为并网逆变器的重要安规器件：继电器，其本身的可靠性非常重要，有必要在并网运行前进行自检确认，确保各继电器能够无故障(包括无触点异常粘死和触点不可闭合)运行。如现有专利CN201310628667.1的公开的方案(申请日2013/12/02)：对应检测方法能较好地检测各个relay粘死或者不闭合的故障。但是该方案存在1个致命问题，即在闭合第三继电器和第四继电器之前，没有排除第一和第二继电器有粘死的情况，如果在第一和第二继电器粘死的情况，去闭合第三和第四继电器，那么市电能量会直接灌到逆变桥部分，对机器将会起不到保护作用，甚至会损坏逆变器。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出为解决冗余设计继电器组的自检问题而提供一种完整的、能够有效判定继电器是否损坏异常的自检判断方法。该检测过程不会对逆变器本身有隐患性伤害。

为实现上述目的,本发明采用如下技术方案：

一种基于并网逆变系统的继电器电路的自检方法，所述继电器电路包括：由控制信号分别控制关断和开通的第一继电器、第二继电器、第三继电器和第四继电器，所述第一继电器和所述第三继电器串连设置于由并网逆变系统连接至电网的输电通路上，所述第二继电器和所述第四继电器串联设置于由电网连接至并网逆变系统的输电回路上，所述第一继电器和所述第二继电器分别与并网逆变系统相连接，所述第三继电器和所述第四继电器分别与电网相连接，在所述第一继电器和所述第三继电器的共同端与所述第二继电器和所述第四继电器的共同端之间设置用于采集第一电压的第一电压采样器，在所述第三继电器和电网的共同端与所述第四继电器和电网的共同端之间，设置用于采集第二电压的第二电压采样器；所述方法包括如下步骤：

1)，判断电网的电压已满足要求，继电器开始自检；

2)，检测所述第三继电器和所述第四继电器是否同时粘死异常：

a、在所述第一继电器、所述第二继电器、所述第三继电器、所述第四继电器均关断的情况下，判断所述第一电压和所述第二电压的有效值之差的绝对值是否小于第一阈值Vth1，

若判断为是，则所述第三继电器和所述第四继电器均出现触点粘死的异常，

若判断为否，则进行步骤b；

b、驱动关断所述第一继电器,所述第二继电器,所述第三继电器和所述第四继电器，并使并网逆变系统工作在开环状态而输出电压信号，判断所述第一电压的有效值是否大于第二阈值Vth2，

若判断为是，则所述第一继电器和所述第二继电器出现触点粘死的异常，

若判断为否，则进行步骤c；

c、驱动开通所述第一继电器，判断所述第一电压的有效值是否大于第三阈值Vth3，

若判断为是，则第二继电器出现触点粘死的异常，

若判断为否，则进行步骤d；

d、驱动关断所述第一继电器并驱动开通所述第二继电器，

判断所述第一电压有效值是否大于第三阈值Vth3，

若判断为是，则第一继电器出现触点粘死的异常，

若判断为否，则进行步骤e；

e、驱动开通所述第一继电器和所述第二继电器并判断所述第一电压的有效值是否小于第四阈值Vth4，方可进行步骤(3)；

(3)检测所述第三继电器和所述第四继电器其他异常，进行步骤f：

f、驱动开通所述第三继电器，判断所述第一电压的有效值和所述第二电压的有效值之差的绝对值是否小于第一阈值Vth1，

若判断为是，则所述第四继电器出现触点粘死的异常，

若判断为否，则进行步骤g；

g、驱动关断所述第三继电器并驱动开通所述第四继电器，判断所述第一电压和所述第二电压的有效值之差的绝对值是否小于第一阈值Vth1，

若判断为是，则所述第三继电器出现触点粘死的异常，

若判断为否，则进行步骤h；

h、驱动开通所述第三继电器，驱动开通所述第四继电器,判断所述第一电压的有效值和所述第二电压的有效值之差的绝对值是否大于第二阈值Vth2，

若判断为是，则所述第三继电器和所述第四继电器出现触点不闭合的异常，

若判断为否，

则进行继电器检测结束，所述第一继电器，所述第二继电器，所述第三继电器及所述第四继电器都正常，

可以进行并网操作。

优选的上述方法中：所述的第一阈值、所述的第二阈值根据所述的第三继电器和所述的第四继电器所设定，所述的第三阈值、所述的第四阈值根据所述的第一继电器和所述的第二继电器所设定。

优选的上述方法中，所述第一阈值、所述第二阈值，所述第三阈值、所述第四阈值，可根据实际电路测试决定，选取一定的裕量。

进一步的上述方法所述第一阈值、所述第二阈值，所述第三阈值、所述第四阈值选取为60V。

优选的，上述步骤之c和d之间可以交换检测顺序,f和g之间可以交换检测顺序。

有益效果

本发明的有益效果是，为解决冗余设计继电器组的自检问题而提供一种完整的、能够有效判定继电器是否损坏异常的自检判断方法，优化检测过程使得检测过程不对逆变器本身有隐患性伤害。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明电站的基于并网逆变系统的继电器电路结构示意图；

图2为本发明实施例的方法的流程图；

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

实施例：

如图1所示，一种基于并网逆变系统的继电器电路结构如，用于对与并网逆变系统相连接的继电器电路中的各个继电器进行自检，所述的继电器电路包括由控制信号分别控制关断和开通的第一继电器RLY1、第二继电器RLY2、第三继电器RLY3和第四继电器RLY4，所述第一继电器RLY1和所述第三继电器RLY3串连设置于由并网逆变系统连接至电网的输电通路上，所述第二继电器RLY2和所述第四继电器RLY4串联设置于由电网连接至并网逆变系统的输电回路上，所述第一继电器RLY1和所述第二继电器RLY2分别与并网逆变系统相连接，所述第三继电器RLY3和所述第四继电器RLY4分别与电网相连接，在所述第一继电器RLY1和所述第三继电器RLY3的共同端与所述第二继电器RLY2和所述第四继电器RLY4的共同端之间设置用于采集第一电压V1的第一电压采样器5，在所述第三继电器RLY3和电网的共同端与所述第四继电器RLY4和电网的共同端之间，设置用于采集第二电压V2的第二电压采样器6。

如附图2所示，为了对图1中所述的继电器电路中的四个继电器进行自检，提出一种基于并网逆变系统的继电器电路的自检方法，该方法包括如下步骤，

1)，判断电网的电压已满足要求，继电器开始自检；

2)，检测所述第三继电器和所述第四继电器是否同时粘死异常：

a、在所述第一继电器、所述第二继电器、所述第三继电器、所述第四继电器均关断的情况下，判断所述第一电压和所述第二电压的有效值之差的绝对值|V1RMS-V2RMS|是否小于第一阈值Vth1，该第一阈值Vth1根据第三继电器RLY3和第四继电器RLY4所设定，本实施例中设定为60V。故需判断|V1RMS-V2RMS|<60V是否成立:若判断为是，则所述第三继电器和所述第四继电器均出现触点粘死的异常，若判断为否，则进行开始判断所述第一继电器和所述第二继电器状态即步骤b；

b、驱动关断所述第一继电器,所述第二继电器,所述第三继电器和所述第四继电器，并使并网逆变系统工作在开环状态而输出电压信号，判断所述第一电压的有效值V1RMS是否大于第二阈值Vth2，即V1RMS>60V

若判断为是，则所述第一继电器和所述第二继电器出现触点粘死的异常，

若判断为否，则进行步骤c；

c、驱动开通所述第一继电器，判断所述第一电压的有效值V1RMS是否大于第三阈值Vth3，即V1RMS>60V

若判断为是，则第二继电器出现触点粘死的异常，

若判断为否，则进行步骤d；

d、驱动关断所述第一继电器并驱动开通所述第二继电器，

判断所述第一电压有效值V1RMS是否大于第三阈值Vth3：即V1RMS>60V

若判断为是，则第一继电器出现触点粘死的异常，

若判断为否，则进行步骤e；

e、驱动开通所述第一继电器和所述第二继电器并判断所述第一电压的有效值V1RMS是否小于第四阈值Vth4，即V1RMS<60V，

若判断为是，则所述第一继电器和所述第二继电器出现触点不能闭合的异常，若判断为否，则所述第一继电器、所述第二继电器工作正常；方可进行步骤(3)；(3)检测所述第三继电器和所述第四继电器其他异常，进行步骤f：

f、驱动开通所述第三继电器，判断所述第一电压的有效值和所述第二电压的有效值之差的绝对值|V1RMS-V2RMS|是否小于第一阈值Vth1，即|V1RMS-V2RMS|<60V

若判断为是，则所述第四继电器出现触点粘死的异常，

若判断为否，则进行步骤g；

g、驱动关断所述第三继电器并驱动开通所述第四继电器，判断所述第一电压和所述第二电压的有效值之差的绝对值|V1RMS-V2RMS|是否小于第一阈值Vth1，即|V1RMS-V2RMS|<60V，

若判断为是，则所述第三继电器出现触点粘死的异常，

若判断为否，则进行步骤h；

h、驱动开通所述第三继电器，驱动开通所述第四继电器,判断所述第一电压的有效值和所述第二电压的有效值之差的绝对值是否大于第二阈值Vth2，即|V1RMS-V2RMS|>60V

若判断为是，则所述第三继电器和所述第四继电器出现触点不闭合的异常，

若判断为否，则进行继电器检测结束，

所述第一继电器，所述第二继电器，所述第三继电器及所述第四继电器都正常，可以进行并网操作。

上述方案所述第一阈值、所述第二阈值，所述第三阈值、所述第四阈值均选取为60V。实际应用时上述技术方案中的所述第一阈值、所述第二阈值，所述第三阈值、所述第四阈值，可根据实际电路测试决定(设定时留有一定的裕量)。

作为上述方案的变形，上述步骤之c和d之间可以交换检测顺序,f和g之间可以交换检测顺序。

技术效果：

通过本实施例的方案，能够有效判定继电器是否损坏异常的自检判断方法，优化检测过程使得检测过程不对逆变器本身有隐患性伤害。上述技术方案可应用于单相系统中。

另外，应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (5)

1.一种基于并网逆变系统的继电器电路的自检方法，所述继电器电路包括：由控制信号分别控制关断和开通的第一继电器、第二继电器、第三继电器和第四继电器，所述第一继电器和所述第三继电器串连设置于由并网逆变系统连接至电网的输电通路上，所述第二继电器和所述第四继电器串联设置于由电网连接至并网逆变系统的输电回路上，所述第一继电器和所述第二继电器分别与并网逆变系统相连接，所述第三继电器和所述第四继电器分别与电网相连接，在所述第一继电器和所述第三继电器的共同端与所述第二继电器和所述第四继电器的共同端之间设置用于采集第一电压的第一电压采样器，在所述第三继电器和电网的共同端与所述第四继电器和电网的共同端之间，设置用于采集第二电压的第二电压采样器，

其特征在于：所述方法包括如下步骤：

1)，判断电网的电压已满足要求，继电器开始自检；

2)，检测所述第三继电器和所述第四继电器是否同时粘死异常：

a、在所述第一继电器、所述第二继电器、所述第三继电器、所述第四继电器均关断的情况下，判断所述第一电压和所述第二电压的有效值之差的绝对值是否小于第一阈值Vth1，

若判断为是，则所述第三继电器和所述第四继电器均出现触点粘死的异常，

若判断为否，则进行步骤b；

b、驱动关断所述第一继电器,所述第二继电器,所述第三继电器和所述第四继电器，并使并网逆变系统工作在开环状态而输出电压信号，判断所述第一电压的有效值是否大于第二阈值Vth2，

若判断为是，则所述第一继电器和所述第二继电器出现触点粘死的异常，

若判断为否，则进行步骤c；

c、驱动开通所述第一继电器，判断所述第一电压的有效值是否大于第三阈值Vth3，

若判断为是，则第二继电器出现触点粘死的异常，

若判断为否，则进行步骤d；

d、驱动关断所述第一继电器并驱动开通所述第二继电器，

判断所述第一电压有效值是否大于第三阈值Vth3，

若判断为是，则第一继电器出现触点粘死的异常，

若判断为否，则进行步骤e；

e、驱动开通所述第一继电器和所述第二继电器并判断所述第一电压的有效值是否小于第四阈值Vth4，方可进行步骤(3)；

(3)检测所述第三继电器和所述第四继电器其他异常，进行步骤f：

f、驱动开通所述第三继电器，判断所述第一电压的有效值和所述第二电压的有效值之差的绝对值是否小于第一阈值Vth1，

若判断为是，则所述第四继电器出现触点粘死的异常，

若判断为否，则进行步骤g；

g、驱动关断所述第三继电器并驱动开通所述第四继电器，判断所述第一电压和所述第二电压的有效值之差的绝对值是否小于第一阈值Vth1，

若判断为是，则所述第三继电器出现触点粘死的异常，

若判断为否，则进行步骤h；

h、驱动开通所述第三继电器，驱动开通所述第四继电器,判断所述第一电压的有效值和所述第二电压的有效值之差的绝对值是否大于第二阈值Vth2，

若判断为是，则所述第三继电器和所述第四继电器出现触点不闭合的异常，

若判断为否，

则进行继电器检测结束，所述第一继电器，所述第二继电器，所述第三继电器及所述第四继电器都正常，

可以进行并网操作。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述的第一阈值、所述的第二阈值根据所述的第三继电器和所述的第四继电器所设定，所述的第三阈值、所述的第四阈值根据所述的第一继电器和所述的第二继电器所设定。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述第一阈值、所述第二阈值、所述第三阈值、所述第四阈值均设定为60V。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤c和d可以交换检测顺序。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：f和g可以交换检测顺序。