CN104702208B - 大功率光伏逆变器的光伏方阵对地绝缘阻抗在线检测系统 - Google Patents
大功率光伏逆变器的光伏方阵对地绝缘阻抗在线检测系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104702208B CN104702208B CN201510069001.6A CN201510069001A CN104702208B CN 104702208 B CN104702208 B CN 104702208B CN 201510069001 A CN201510069001 A CN 201510069001A CN 104702208 B CN104702208 B CN 104702208B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- resistance
- circuit
- voltage
- mosfet pipe
- mosfet
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000009413 insulation Methods 0.000 title claims abstract description 46
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims abstract description 33
- 238000003491 array Methods 0.000 claims description 35
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 11
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 10
- 238000012886 linear function Methods 0.000 claims description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 7
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 5
- 230000008878 coupling Effects 0.000 abstract 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 abstract 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 abstract 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 6
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 230000004044 response Effects 0.000 description 4
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- NYNZQNWKBKUAII-KBXCAEBGSA-N (3s)-n-[5-[(2r)-2-(2,5-difluorophenyl)pyrrolidin-1-yl]pyrazolo[1,5-a]pyrimidin-3-yl]-3-hydroxypyrrolidine-1-carboxamide Chemical compound C1[C@@H](O)CCN1C(=O)NC1=C2N=C(N3[C@H](CCC3)C=3C(=CC=C(F)C=3)F)C=CN2N=C1 NYNZQNWKBKUAII-KBXCAEBGSA-N 0.000 description 1
- 206010034133 Pathogen resistance Diseases 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000002146 bilateral effect Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 239000000686 essence Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000011897 real-time detection Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
- H02S50/00—Monitoring or testing of PV systems, e.g. load balancing or fault identification
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Abstract
本发明提供了一种大功率光伏逆变器的光伏方阵对地绝缘阻抗在线检测系统，光伏方阵正母线PV+与电阻R1一端相连，所述电阻R1另一端连接第一MOSFET管Q1的漏极，所述第一MOSFET管Q1的源极与大地PGND相连，所述第一MOSFET管Q1的漏极和源极之间还并接有电阻R3；光伏方阵正母线PV‑与电阻R2一端相连，所述电阻R2另一端连接第二MOSFET管Q2的源极，所述第二MOSFET管Q2的漏极与大地PGND相连，所述第二MOSFET管Q2的漏极和源极之间还并接有电阻R4；所述第一MOSFET管Q1的驱动控制端连接第一光耦驱动电路，所述第二MOSFET管Q2的驱动控制端连接第二光耦驱动电路；所述R1两端、PV+和PGND端、R2两端以及PV‑和PGND端分别接入第一电压采样电路、第二电压采样电路、第三电压采样电路和第四电压采样电路。响应快速，损耗小，应用范围更广。
Description
技术领域
本发明属于光伏发电技术领域，尤其涉及一种大功率光伏逆变器的光伏方阵对地绝缘阻抗在线检测系统。
背景技术
在大功率光伏并网逆变器中，输入电压即光伏方阵电压比较高，如500kW光伏并网逆变器可高达1000V。同时，在光伏发电系统中，现场光伏组件受到日晒、灰尘、雨淋、雷击、施工改造等影响，电池组件及其连接电缆在长期运行过程中有可能存在老化、绝缘电阻下降等问题。从电力设施的电气安全考虑，绝缘电阻过小有可能导致直流系统对地放电、交流电网通过逆变器系统对直流端对地绝缘电阻过小处进行对地放电、直流系统正负母线对地电位失衡等问题，而问题严重的情况下有可能导致发电系统器件损坏、并网逆变器并网异常故障、网侧变压器故障等情况；因此，《NBT 320004-2013中国能源行业标准--光伏发电并网逆变器技术规范》对并网逆变器中光伏方阵对地绝缘阻抗提出了具体检验要求。鉴于以上情况，针对大功率光伏逆变器这种高压设备，设计出一种响应速度快、精度高、可实时在线检测、经济实用的光伏方阵对地绝缘阻抗检测系统十分重要。
目前，现有光伏方阵绝缘阻抗的实现方案主要有：(1)部分逆变器采用固定电阻接入分压法，采样分压值，与固定预知状态比较，实现绝缘电阻分析，这种测量系统不灵活，在标准变化情况下，要更改硬件才能使用；(2)部分逆变器采用由继电器或者单开关管加可调电阻组成的平衡电桥检测法，通过联立方程解出绝缘电阻，但是这种检测方案在正负绝缘都出现降低时，检测会与实际情况不同；且继电器响应慢、可调电阻存在无法自动适应等实际问题，而且还有寿命和成本方面的缺陷，实用性有限。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种大功率光伏逆变器的光伏方阵对地绝缘阻抗在线检测系统，以解决现有技术测量不灵活或者不准确的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种大功率光伏逆变器的光伏方阵对地绝缘阻抗在线检测系统，所述系统中：
光伏方阵正母线PV+与电阻R1一端相连，所述电阻R1另一端连接第一MOSFET管Q1的漏极，所述第一MOSFET管Q1的源极与大地PGND相连，所述第一MOSFET管Q1的漏极和源极之间还并接有电阻R3；
光伏方阵正母线PV-与电阻R2一端相连，所述电阻R2另一端连接第二MOSFET管Q2的源极，所述第二MOSFET管Q2的漏极与大地PGND相连，所述第二MOSFET管Q2的漏极和源极之间还并接有电阻R4；
所述第一MOSFET管Q1的驱动控制端VT1连接第一光耦驱动电路，所述第二MOSFET管Q2的驱动控制端VT2连接第二光耦驱动电路；
所述R1两端、PV+和PGND端、R2两端以及PV-和PGND端分别接入第一电压采样电路、第二电压采样电路、第三电压采样电路和第四电压采样电路；
检测过程中，通过控制所述第一光耦驱动电路和所述第二光耦驱动电路控制所述第一MOSFET管Q1和所述第二MOSFET管Q2的导通或关断，进行大功率光伏逆变器的光伏方阵对地绝缘阻抗在线检测。
本发明提供的一种大功率光伏逆变器的光伏方阵对地绝缘阻抗在线检测系统的第一优选实施例中：所述系统进行大功率光伏逆变器的光伏方阵对地绝缘阻抗在线检测的过程包括：
步骤1、控制所述驱动控制端VT1，使所述第一MOSFET管Q1导通，所述第二MOSFET管Q2关断，第一电压采样电路测量R1两端电压U1，第二电压采样电路测量PV+和PGND端之间的电压UPV+：
由基尔霍夫电流定律得到一次方程：
RPV+为方阵正母线对地绝缘电阻，由式(1)得到
步骤2、控制所述驱动控制端VT2，使所述第一MOSFET管Q1关断，所述第二MOSFET管Q2导通，第三电压采样电路测量R2两端电压U2，第四电压采样电路测量PV-和PGND端之间的电压UPV-；
由基尔霍夫电流定律得到一次方程：
RPV-为方阵正负线对地绝缘电阻，由式(3)得到
本发明提供的一种大功率光伏逆变器的光伏方阵对地绝缘阻抗在线检测系统的第二优选实施例中：
所述电阻R1和R2阻值大于10k欧姆，所述电阻R3的阻值大于1兆欧姆，所述电阻R4的阻值大于1兆欧姆。
本发明提供的一种大功率光伏逆变器的光伏方阵对地绝缘阻抗在线检测系统的第三优选实施例中：所述PV+和PV-端接入第五电压采样电路。
本发明提供的一种大功率光伏逆变器的光伏方阵对地绝缘阻抗在线检测系统的第四优选实施例中：所述电压采样电路通过差分运放实现，包括输入电阻、匹配电阻、参考电压电阻、反馈电阻、滤波电容以及运放。
本发明提供的一种大功率光伏逆变器的光伏方阵对地绝缘阻抗在线检测系统的第五优选实施例中：所述系统还包括CPLD和ADC接口电路；
所述CPLD连接控制所述第一光耦驱动电路和所述第二光耦驱动电路进行阻抗在线检测，所述第一电压采样电路、第二电压采样电路、第三电压采样电路、第四电压采样电路和第五电压采样电路的输出端通过所述ADC接口电路后连接CPLD，对数据进行采集。
本发明提供的一种大功率光伏逆变器的光伏方阵对地绝缘阻抗在线检测系统的第六优选实施例中：
所述系统包括辅助供电单元；
所述辅助供电单元包括BUCK和稳压电路，用于给所述系统各单元供电；
所述CPLD输出的PWM信号控制连接所述辅助供电单元，所述辅助供电单元输出稳定的两路15V输出电源。
本发明实施例提供的一种大功率光伏逆变器的光伏方阵对地绝缘阻抗在线检测系统的有益效果包括：
1、应用范围更广。针对各个功率等级，如100kW-630kW大功率光伏逆变器的光伏方阵绝缘电阻检测均可采用；还可通过MOSFET多次开关和采样电压，将正负绝缘电阻值降低时检测准确度影响消除；
2、实现方式快捷精准。不用解方程组，而通过CPLD控制MOSFET的开关和采样桥臂上串联的10k欧级的匹配电阻电压，即可通过电阻并联支路特性解简单的一次方程得到正负母线对地绝缘阻抗；
3、响应快速，损耗小。相比继电器、可调电阻等方式，MOSFET的开关速度以及CPLD的采样速度均可很快，选用带宽大的运放即可满足快速和多次求平均等需求，由于MOSFET通态电阻非常低且开关不必很频繁，因此损耗低，相对而言功耗小，电源电路设计容易，对大功率逆变器的长期可靠运行有基本保证；
4、通用性好，灵活。采用CPLD作为主控，其程序可以灵活更新，不用再更改硬件。
5、精度高，实时在线检测，成本上也具有优势。主要是基于本发明方法不是解方程组，且是简单的一次方程，计算用参数不到4个，没有多个参数和复杂的乘除运算带来的计算误差影响，且可以通过快速控制MOSFET达到多次测量求平均值，因此测量精度更高；另外本发明通过CPLD这种高级逻辑器件实现外部通信、显示与报警I/O控制、ADC采样和MOSFET开关控制等，方便实时在线检测。考虑到所选用方案特别是小功率MOSFET以及小容量CPLD器件，相比继电器、1W以上的可调电阻、多种接口单片机或者DSP等实现方案，产品成本会更低、性能会更可靠。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的一种大功率光伏逆变器的光伏方阵对地绝缘阻抗在线检测系统的电路原理图；
图2是本发明实施例提供的第一电压采样电路的电路结构图；
图3是本发明实施例提供的第二电压采样电路的电路结构图；
图4是本发明实施例提供的第三电压采样电路的电路结构图；
图5是本发明实施例提供的第四电压采样电路的电路结构图；
图6是本发明实施例提供的第五电压采样电路的电路结构图；
图7是本发明实施例提供的光耦驱动电路与MOSFET管连接的结构示意图；
图8是本发明实施例提供的ADC接口电路原理图；
图9是本发明实施例提供的的CPLD电路部分的信号图；
图10是本发明实施例提供的辅助供电单元电路原理图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
如图1所示为本发明提供的一种大功率光伏逆变器的光伏方阵对地绝缘阻抗在线检测系统的电路原理图，所述系统中：
光伏方阵正母线PV+与电阻R1一端相连，电阻R1另一端连接第一MOSFET管Q1的漏极，第一MOSFET管Q1的源极与大地PGND相连，第一MOSFET管Q1的漏极和源极之间还并接有电阻R3。
光伏方阵正母线PV-与电阻R2一端相连，电阻R2另一端连接第二MOSFET管Q2的源极，第二MOSFET管Q2的漏极与大地PGND相连，第二MOSFET管Q2的漏极和源极之间还并接有电阻R4。
第一MOSFET管Q1的驱动控制端连接第一光耦驱动电路，第二MOSFET管Q2的驱动控制端连接第二光耦驱动电路。
R1两端、PV+和PGND端、R2两端以及PV-和PGND端分别接入第一电压采样电路、第二电压采样电路、第三电压采样电路和第四电压采样电路。
具体检测过程中，通过控制第一光耦驱动电路和第二光耦驱动电路控制第一MOSFET管Q1和第二MOSFET管Q2的导通或关断，上述系统进行光伏方阵对地绝缘阻抗在线检测的过程包括：
步骤1、控制VT1，使第一MOSFET管Q1导通，第二MOSFET管Q2关断，此时，R3被Q1短路，第一电压采样电路测量R1两端电压U1，第二电压采样电路测量PV+和PGND端之间的电压UPV+。
由基尔霍夫电流定律得到一次方程：
RPV+为方阵正母线对地绝缘电阻，具体实施中，可选取R1为50k，且通过四个电阻2串2并减少误差，因此，式(1)已知三个参数值，即可得到
步骤2、控制VT2，使第一MOSFET管Q1关断，第二MOSFET管Q2导通，此时，R4被Q2短路，第三电压采样电路测量R2两端电压U2，第四电压采样电路测量PV-和PGND端之间的电压UPV-。
由基尔霍夫电流定律得到一次方程：
RPV-为方阵负母线对地绝缘电阻，具体实施中，可选取R2为50k，且通过四个电阻2串2并减少误差，因此，式(3)已知三个参数值，即可得到
通过多次测量求平均值，即可得到较为精确的方阵正母线对地绝缘阻抗RPV+和方阵负母线对地绝缘阻抗RPV-的值。
具体实施中，电阻R1和R2为10k欧姆级，电阻R3为兆欧级，电阻R4为2M欧姆级。串联的匹配电阻取值为几十千欧级，这与大功率光伏并网逆变器输入的光伏方阵最大电压和相关标准中技术规范要求有关；并联兆欧级别电阻是为了提高测量精确度而设计的，因为兆欧级别电阻在MOSFET关断时，与标准要求的最低方阵直流母线对地绝缘阻抗并联时才可被忽略。
进一步的，本发明提供的一种大功率光伏逆变器的光伏方阵对地绝缘阻抗在线检测系统的实施例中，PV+和PV-端接入第五电压采样电路。
因此，由步骤1和步骤2中的式(2)和式(4)即可很快达到光伏方阵对地绝缘阻抗的实时检测目标，并按功率等级进行判断，还可通过通信接口与光伏逆变器的主控制器进行交互通信。在实际大功率光伏逆变器在工作中，还需实时监测光伏方阵两端母线电压，因此会有步骤3。
步骤3，通过CPLD控制VT1、VT2，使MOSFET管Q1和Q2同时关断，同时测量出UPV+及UPV-电压值。
UPV＝UPV++UPV-，即可得到光伏方阵两端母线电压。
如图2-6所示分别为本发明实施例提供的第一电压采样电路、第二电压采样电路、第三电压采样电路、第四电压采样电路和第五电压采样电路的电路结构图，电压采样电路通过差分运放实现，以图2为例，第一电压采样电路包括输入电阻R14、匹配电阻R24、参考电压电阻R34、反馈电阻Rf4、滤波电容Cf4以及运放U3。
电阻R1的高电压端通过电阻R24后连接运放U3的正向输入端，电阻R1的低电压端通过电阻R14后连接运放U3的反相输入端。运放U3的正向输入端还通过电阻后接入参考电压。运放U3的反向输入端和输出端口之间还并接有并联的电阻Rf4和电容Cf4，通过差分运放，完成对R1两端电压信号的实时采样。
同理参考图3、图4、图5和图6，完成对R2两端电压采样、PV+对地电压采样、PV-对地电压采样和方阵母线电压采样。输入电阻R11、R12、R13、R14和R15和匹配电阻R21、R22、R23、R24和R25由多个1M欧级电阻串联组成，主要从电气安全考虑，设计按相应的爬电距离规范实施，反馈电阻Rf1、Rf2、Rf3、Rf4和Rf5取10k欧，滤波电阻Cf1、Cf2、Cf3、Cf4和Cf5选1nf即可，实施中还应包含通过双向二极管进行电压钳位保护和运放输出电压的低通滤波，消除交流信号影响，保证电路的准确性和可靠性。
如图7所示为本发明实施例提供的光耦驱动电路与MOSFET管连接的结构示意图，图7以上桥臂的MOSFET管Q1的驱动为例，驱动单元的输出控制信号VT1与电阻切换单元中MOSFET管Q1的输入信号VT1连接。
进一步的，本发明提供一种的大功率光伏逆变器的光伏方阵对地绝缘阻抗在线检测系统的实施例中，还可以通过CPLD连接控制第一光耦驱动电路和第二光耦驱动电路进行实际阻抗在线检测，第一电压采样电路、第二电压采样电路、第三电压采样电路、第四电压采样电路和第五电压采样电路的输出端通过ADC接口电路后连接CPLD，对数据进行采集。
如图8所示为本发明实施例提供的ADC接口电路原理图，如图9所示为本发明实施例提供的CPLD电路部分的信号图。而图7中光耦U2的输入信号SWN与图8中CPLD电路的接口SWN引脚相连，完成平衡电桥中MOSFET管的开关功能。
采样信号的输出如U1等信号，与外部ADC芯片(如ADS7841)接口相连接；ADC芯片U9通过总线输出接CPLD的相应ADC总线接口；CPLD信号处理及通信单元与ADC接口电路输出相连接，与通信接口电路相连接；实际实施还包含了信号指示和告警电路等。
CPLD的PWM信号，经两个推挽式三极管电路进行信号放大驱动，起到BUCK电路中主开关的作用，再经过隔离变压器T1，副边输出两路15V电源，且副边输出交流电压经整流二极管D2和D4、稳压二极管D3和D5、滤波电容C29、C30、C32和C33，得到稳定的两路15V输出电源。
如图10所示为本发明实施例提供的辅助供电单元电路原理图，由图10可知，辅助供电单元由BUCK和稳压电路组成，用于给上述在线检测系统各单元供电。图10给出了BUCK的部分电路，来自图9中CPLD的PWM信号，经两个推挽式三极管电路进行信号放大驱动，起到BUCK电路中主开关的作用，再经过隔离变压器T1，副边输出两路15V电源，且副边输出交流电压经整流二极管D2和D4、稳压二极管D3和D5、滤波电容C29、C30、C32和C33，得到稳定的两路15V输出电源。
本发明可针对多种大功率光伏逆变器，如100kW-630kW大功率光伏逆变器的光伏方阵绝缘电阻检测均可采用；还可通过MOSFET多次开关和采样电压，将正负绝缘电阻值降低时检测准确度影响消除，本发明不用解方程组，且是简单的一次方程，计算用参数不到4个，没有多个参数和复杂的乘除运算带来的计算误差影响，而通过电阻并联支路特性解简单的一次方程得到正负母线对地绝缘阻抗，响应快速，相比继电器、可调电阻等方式，MOSFET的开关速度以及CPLD的采样速度均可很快，选用带宽大的运放即可满足快速和多次求平均等需求，实现方式更快捷、更精准。另外还有损耗低、设计灵活、可靠性高、低成本、方便实时在线检测等特点。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种大功率光伏逆变器的光伏方阵对地绝缘阻抗在线检测系统，其特征在于，所述系统中：
光伏方阵正母线PV+与电阻R1一端相连，所述电阻R1另一端连接第一MOSFET管Q1的漏极，所述第一MOSFET管Q1的源极与大地PGND相连，所述第一MOSFET管Q1的漏极和源极之间还并接有电阻R3；
光伏方阵正母线PV-与电阻R2一端相连，所述电阻R2另一端连接第二MOSFET管Q2的源极，所述第二MOSFET管Q2的漏极与大地PGND相连，所述第二MOSFET管Q2的漏极和源极之间还并接有电阻R4；
所述第一MOSFET管Q1的驱动控制端VT1连接第一光耦驱动电路，所述第二MOSFET管Q2的驱动控制端VT2连接第二光耦驱动电路；
所述R1两端、PV+和PGND端、R2两端以及PV-和PGND端分别接入第一电压采样电路、第二电压采样电路、第三电压采样电路和第四电压采样电路；
检测过程中，通过控制所述第一光耦驱动电路和所述第二光耦驱动电路控制所述第一MOSFET管Q1和所述第二MOSFET管Q2的导通或关断，进行大功率光伏逆变器的光伏方阵对地绝缘阻抗的在线检测；
所述系统还包括CPLD和ADC接口电路；
所述CPLD连接控制所述第一光耦驱动电路和所述第二光耦驱动电路进行阻抗在线检测，所述第一电压采样电路、第二电压采样电路、第三电压采样电路、第四电压采样电路和第五电压采样电路的输出端通过所述ADC接口电路后连接CPLD，对数据进行采集。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统进行大功率光伏逆变器的光伏方阵对地绝缘阻抗在线检测的过程包括：
步骤1、控制所述驱动控制端VT1，使所述第一MOSFET管Q1导通，所述第二MOSFET管Q2关断，第一电压采样电路测量R1两端电压U1，第二电压采样电路测量PV+和PGND端之间的电压UPV+；
由基尔霍夫电流定律得到一次方程：
RPV+为方阵正母线对地绝缘电阻，由式(1)得到
步骤2、控制所述驱动控制端VT2，使所述第一MOSFET管Q1关断，所述第二MOSFET管Q2导通，第三电压采样电路测量R2两端电压U2，第四电压采样电路测量PV-和PGND端之间的电压UPV-；
由基尔霍夫电流定律得到一次方程：
RPV-为方阵正负线对地绝缘电阻，由式(3)得到
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电阻R1和R2阻值大于10k欧姆，所述电阻R3的阻值大于1兆欧姆，所述电阻R4的阻值大于1兆欧姆。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述PV+和PV-端接入第五电压采样电路。
5.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述电压采样电路通过差分运放实现，包括输入电阻、匹配电阻、参考电压电阻、反馈电阻、滤波电容以及运放。
6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统包括辅助供电单元；
所述辅助供电单元包括BUCK和稳压电路，用于给所述系统各单元供电；
所述CPLD输出的PWM信号控制连接所述辅助供电单元，所述辅助供电单元输出稳定的两路15V输出电源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510069001.6A CN104702208B (zh) | 2015-02-10 | 2015-02-10 | 大功率光伏逆变器的光伏方阵对地绝缘阻抗在线检测系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510069001.6A CN104702208B (zh) | 2015-02-10 | 2015-02-10 | 大功率光伏逆变器的光伏方阵对地绝缘阻抗在线检测系统 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104702208A CN104702208A (zh) | 2015-06-10 |
| CN104702208B true CN104702208B (zh) | 2017-01-25 |
Family
ID=53349038
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510069001.6A Active CN104702208B (zh) | 2015-02-10 | 2015-02-10 | 大功率光伏逆变器的光伏方阵对地绝缘阻抗在线检测系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104702208B (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3734386A4 (en) * | 2018-04-02 | 2021-03-17 | Jing-Jin Electric Technologies Co., Ltd | ENGINE CONTROL UNIT INSULATION MONITORING CIRCUIT |
| EP3988948A4 (en) * | 2019-09-06 | 2022-08-17 | ZTE Corporation | DISTRIBUTED ISOLATION DETECTION DEVICE FOR MULTI-STAGE DIRECT CURRENT SYSTEM |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105356848B (zh) * | 2015-11-17 | 2018-04-06 | 江苏固德威电源科技股份有限公司 | 多路mppt输入光伏逆变器的绝缘阻抗检测装置及方法 |
| DE102015122636B4 (de) * | 2015-12-22 | 2017-07-13 | Sma Solar Technology Ag | Wechselrichter mit Netztrennstelle und Isolationswiderstandsmessung sowie Verfahren zur Messung eines Isolationswiderstandes |
| CN106093586B (zh) * | 2016-08-17 | 2022-10-11 | 苏州爱康能源集团股份有限公司 | 光伏汇流箱直流系统绝缘电阻检测系统及其检测方法 |
| CN106597103B (zh) * | 2016-12-23 | 2020-05-22 | 阳光电源股份有限公司 | 一种光伏逆变器直流侧绝缘电阻检测方法及控制器 |
| CN107748292B (zh) * | 2017-12-05 | 2020-03-24 | 阳光电源股份有限公司 | 一种交流绝缘检测电路、系统及方法 |
| CN108279331B (zh) * | 2018-03-21 | 2023-11-10 | 爱士惟科技股份有限公司 | 一种光伏逆变器绝缘阻抗检测电路及方法 |
| CN108427037B (zh) * | 2018-04-16 | 2023-11-24 | 北京动力源科技股份有限公司 | 一种光伏并网逆变器绝缘电阻的监测装置和电子设备 |
| CN111203447B (zh) * | 2018-11-21 | 2021-06-15 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种绝缘辊对地绝缘性的检测方法 |
| CN109406880A (zh) * | 2018-12-17 | 2019-03-01 | 湖南二三智能科技有限公司 | 一种绝缘电阻的检测系统及方法 |
| CN110412352B (zh) * | 2019-06-20 | 2021-09-07 | 江苏固德威电源科技股份有限公司 | 光伏阵列对地绝缘阻抗的检测电路、方法和光伏逆变器 |
| CN112924752A (zh) * | 2019-12-06 | 2021-06-08 | 台达电子企业管理（上海）有限公司 | 光伏逆变器系统的绝缘阻抗检测电路及绝缘阻抗检测方法 |
| CN112218223A (zh) * | 2020-10-30 | 2021-01-12 | 四川久远智能消防设备有限责任公司 | 一种差分式定压音频输出总线扬声器掉线检测电路 |
| CN113009862B (zh) * | 2021-02-25 | 2023-07-21 | 成都科创时空科技有限公司 | 一种基于LoRa的遥控器 |
| CN115792382B (zh) * | 2022-11-29 | 2024-01-05 | 上能电气股份有限公司 | 一种光储逆变器对地绝缘阻抗检测装置及方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4109586C2 (de) * | 1991-03-21 | 2000-06-08 | Siemens Ag | Schaltungsanordnung zur Isolationsüberwachung ungeerdeter Niederspannungsnetze |
| JP4198019B2 (ja) * | 2003-10-07 | 2008-12-17 | 矢崎総業株式会社 | 状態検出方法及び絶縁抵抗低下検出器 |
| CN102798760B (zh) * | 2012-08-16 | 2015-05-20 | 阳光电源股份有限公司 | 一种光伏阵列对地绝缘阻抗检测方法及电路 |
| CN104049150B (zh) * | 2014-06-30 | 2017-10-17 | 阳光电源股份有限公司 | 光伏组件对地绝缘性检测装置及方法及光伏并网发电系统 |
-
2015
- 2015-02-10 CN CN201510069001.6A patent/CN104702208B/zh active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3734386A4 (en) * | 2018-04-02 | 2021-03-17 | Jing-Jin Electric Technologies Co., Ltd | ENGINE CONTROL UNIT INSULATION MONITORING CIRCUIT |
| EP3988948A4 (en) * | 2019-09-06 | 2022-08-17 | ZTE Corporation | DISTRIBUTED ISOLATION DETECTION DEVICE FOR MULTI-STAGE DIRECT CURRENT SYSTEM |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104702208A (zh) | 2015-06-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104702208B (zh) | 大功率光伏逆变器的光伏方阵对地绝缘阻抗在线检测系统 | |
| CN106645963B (zh) | 绝缘电阻检测电路及其检测方法 | |
| CN105356848B (zh) | 多路mppt输入光伏逆变器的绝缘阻抗检测装置及方法 | |
| CN104535839B (zh) | 光伏并网逆变器的绝缘阻抗检测方法及实现其的检测装置 | |
| CN102279318B (zh) | 光伏并网逆变器的对地绝缘电阻在线检测系统 | |
| CN105548719A (zh) | 一种对地绝缘电阻的检测电路及方法 | |
| CN107305224A (zh) | 光伏逆变器的绝缘阻抗检测电路、检测方法及光伏逆变器 | |
| CN107957546A (zh) | 一种逆变器并网交流继电器的检测方法及设备 | |
| CN105337519A (zh) | 级联多电平变换器的自检系统及自检方法 | |
| CN103986192A (zh) | 一种非隔离型光伏并网逆变器和光伏并网发电系统 | |
| EP2725372B1 (en) | System and method of determination of connectivity resistance of power generating component | |
| CN105548755A (zh) | 通过单一接地绝缘阻抗检测网络检测逆变器交、直流侧接地的方法 | |
| CN204481761U (zh) | 大功率光伏逆变器的光伏方阵对地绝缘阻抗在线检测系统 | |
| CN105548800A (zh) | 一种手持低压送电检测装置及方法 | |
| WO2023131127A1 (zh) | 光伏逆变器直流侧绝缘阻抗检测方法及装置 | |
| CN209417155U (zh) | 一种交流绝缘电阻监测装置 | |
| CN102539931B (zh) | 一种绝缘检测方法及绝缘检测装置 | |
| CN107765084B (zh) | 一种通用电压输入的工频信号频率测量系统 | |
| CN212646868U (zh) | 一种电缆金属护套电气连接缺陷带电检测装置 | |
| CN105699740A (zh) | 一种测量全量程范围电流的方法 | |
| CN102749523A (zh) | 一种应用于光伏逆变系统的直流接地电阻检测电路 | |
| CN103245836B (zh) | 具有自动放电功能的智能兆欧表 | |
| CN211061633U (zh) | 一种基于交直流漏电流传感器的直流绝缘监测装置 | |
| CN204374371U (zh) | 一种直流绝缘监测装置检测电桥的故障报警电路 | |
| CN106291117B (zh) | 一种直流对地绝缘检测电路以及直流对地绝缘检测方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: On line measurement system of photovoltaic array insulation impedance to ground of high-power photovoltaic inverter Effective date of registration: 20220930 Granted publication date: 20170125 Pledgee: Bank of China Limited Wuhan Municipal sub branch Pledgor: WUHAN WOOSTAR ELECTRICAL TECHNOLOGY CO.,LTD. Registration number: Y2022420000339 |
|
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20230414 Granted publication date: 20170125 Pledgee: Bank of China Limited Wuhan Municipal sub branch Pledgor: WUHAN WOOSTAR ELECTRICAL TECHNOLOGY CO.,LTD. Registration number: Y2022420000339 |
|
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: An online detection system for ground insulation impedance of photovoltaic array in high-power photovoltaic inverters Effective date of registration: 20230504 Granted publication date: 20170125 Pledgee: China Construction Bank Corporation Wuhan Huangpi Branch Pledgor: WUHAN WOOSTAR ELECTRICAL TECHNOLOGY CO.,LTD. Registration number: Y2023980039732 |