CN105891583B - 一种光伏并网逆变器接触漏电流检测方法 - Google Patents

一种光伏并网逆变器接触漏电流检测方法 Download PDF

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Abstract

一种光伏并网逆变器接触漏电流检测方法，采用两台功率等级相同的逆变器共用一套接触电流检测装置，两逆变器的触发脉冲相差半个周期，若两逆变器完全相同，对地寄生电容也完全相同，那么正常工作时公共地线上检测到的交流高频漏电流几乎为零，即使二者不完全相同，漏电流也可以大大削弱，此时若发生人体触电，接触漏电流在整个漏电流中所占的比例会大大提高。我们就可以用小量程电流检测装置对接触漏电流进行检测，达到精确测量的目的。

Description

一种光伏并网逆变器接触漏电流检测方法
技术领域
本发明涉及一种接触漏电流检测方法，属于光伏发电能源领域。
背景技术
非隔离型光伏并网逆变器结构不含变压器，具有变换效率高，体积小，重量轻，成本低的绝对优势，但是，变压器的缺失使得太阳能极板和电网有了电气连接，有可能带来安全问题。
光伏标准中对漏电流，接触漏电流，着火漏电流的限值都有详细规定。漏电流是在正常工作过程中由于对地寄生电容的存在，一直存在的一个共模电流，其内包含的高频成分占主要构成部分。这个漏电流是正常工作时一直存在的。
接触漏电流主要是考虑人身安全，是一种非正常状态，由于太阳能极板和电网有电气连接，人体接触太阳能极板漏电部分，就会经人体，地线与电网形成通路，危害人身安全。这时必须要检测此接触漏电流，判断故障然后与电网断开，此电流为低频信号。
接触漏电流与太阳能极板对地电容引起的正常工作时的漏电流是混合在一起，无法分开的，可以将整个电流进行滤波，滤除其中的高频成分，得到低频成分，从而得到接触漏电流。但是，接触漏电流达到30mA就需要与电网断开，而正常工作时的高频漏电流标准要求可以到几个安培，也就是说，我们要用几安培量程的电流检测装置，去精确测量30mA的微弱电流，这在实际中是很难做到的。如何精确测量接触漏电流成为一个难点。我们希望可以将接触漏电流与漏电流区分开来，分别检测。
发明内容
根据本发明，本发明采用两台功率等级相同的逆变器共用一套接触电流检测装置，两逆变器的触发脉冲相差半个周期，若两逆变器完全相同，对地寄生电容也完全相同，那么正常工作时公共地线上检测到的交流高频漏电流几乎为零，即使二者不完全相同，漏电流也可以大大削弱，此时若发生人体触电，接触漏电流在整个漏电流中所占的比例会大大提高。我们就可以用小量程电流检测装置对接触漏电流进行检测，达到精确测量的目的。
根据本发明的一实施例，提供了一种光伏并网逆变器接触漏电流检测方法，包括：设置第一三相非隔离光伏并网逆变器和第二三相非隔离光伏并网逆变器，其中第一三相非隔离光伏并网逆变器包括：太阳能极板PV1，太阳能极板对地寄生电容C1，C2，模拟人体接触电阻R1，母线滤波电容Cd1，组成三相全桥逆变电路的绝缘栅双极型晶体管IG1-IG6，由控制单元进行控制，组成滤波电路的电感L1-L3与电容C5-C7；
第二三相非隔离光伏并网逆变器包括：太阳能极板PV2，太阳能极板对地寄生电容C3，C4，母线滤波电容Cd2，组成三相全桥逆变电路的绝缘栅双极型晶体管IG7-IG12，由控制单元进行控制，组成滤波电路电感L4-L6与电容C8-C10；
第一三相非隔离光伏并网逆变器与第二三相非隔离光伏并网逆变器均连接至电网并网发电；
两个三相非隔离光伏并网逆变器的功率和寄生电容相同或接近，开关频率相同，控制方式相同，在电网与两太阳能极板侧连接的公共地线上有接触电流检测装置，在进行接触电流检测时，使得第一三相非隔离光伏并网逆变器内的绝缘栅双极型晶体管相对于第二三相非隔离光伏并网逆变器内同等位置处的绝缘栅双极型晶体管的开关脉冲延迟或提前半个周期。
根据本发明的一实施例，所述两个三相非隔离光伏并网逆变器均为七段式空间矢量控制方式。
根据本发明的一实施例，所述接触漏电流检测装置为能够精确测量接触漏电流的小量程电流检测装置。
附图说明
附图1是本发明的光伏并网接触漏电流检测方法所利用的检测装置的示意图。
具体实施方式
下面将在结合附图的基础上详细描述本发明的接触漏电流检测方法：
该接触漏电流检测方法包括：设置第一三相非隔离光伏并网逆变器和第二三相非隔离光伏并网逆变器。两个三相非隔离光伏并网逆变器的功率和寄生电容相同或接近，开关频率相同，控制方式相同，例如均为七段式空间矢量控制方式。其中第一三相非隔离光伏并网逆变器包括：PV1为的太阳能极板，电容C1，C2为太阳能极板对地寄生电容，电阻R1模拟人体接触电阻，电容Cd1为母线滤波电容，绝缘栅双极型晶体管IG1-IG6组成三相全桥逆变电路，由控制单元进行控制，电感L1-L3与电容C5-C7组成滤波电路。
第二三相非隔离光伏并网逆变器包括：PV2为的太阳能极板，电容C3，C4为太阳能极板对地寄生电容，电容Cd2为母线滤波电容，绝缘栅双极型晶体管IG7-IG12组成三相全桥逆变电路，由控制单元进行控制，电感L4-L6与电容C8-C10组成滤波电路。
第一三相非隔离光伏并网逆变器与第二三相非隔离光伏并网逆变器均连接至电网并网发电。
在电网与两太阳能极板侧连接的公共地线上有接触电流检测装置。在进行接触电流检测时，使得第一三相非隔离光伏并网逆变器内的绝缘栅双极型晶体管相对于第二三相非隔离光伏并网逆变器内同等位置处的绝缘栅双极型晶体管的开关脉冲延迟或提前半个周期。
若两光伏并网逆变器的功率完全相同，对地寄生电容也完全相同，那么正常工作时公共地线上检测到的交流高频漏电流几乎为零，即使二者不完全相同，漏电流也可以大大削弱，此时若发生人体触电，接触漏电流在整个漏电流中所占的比例会大大提高。我们就可以用小量程电流检测装置对接触漏电流进行检测，达到精确测量的目的。所以一般情况下并不要求两个光伏并网逆变器的功率完全相同，对地寄生电容也完全相同，只要两者接近到能够使得接触漏电流在整个漏电流中所占比例占主导地位即可。
由此，根据本发明的控制电路，可以解决现有技术中检测精度不高的难题。

Claims (3)

1.一种光伏并网逆变器接触漏电流检测方法，包括：设置第一三相非隔离光伏并网逆变器和第二三相非隔离光伏并网逆变器，其中第一三相非隔离光伏并网逆变器包括：太阳能极板PV1，太阳能极板对地寄生电容C1，C2，模拟人体接触电阻R1，母线滤波电容Cd1，组成三相全桥逆变电路的绝缘栅双极型晶体管IG1-IG6，由控制单元进行控制，组成滤波电路的电感L1-L3与电容C5-C7；
第二三相非隔离光伏并网逆变器包括：太阳能极板PV2，太阳能极板对地寄生电容C3，C4，母线滤波电容Cd2，组成三相全桥逆变电路的绝缘栅双极型晶体管IG7-IG12，由控制单元进行控制，组成滤波电路的电感L4-L6与电容C8-C10；
第一三相非隔离光伏并网逆变器与第二三相非隔离光伏并网逆变器均连接至电网并网发电；
其特征在于：两个三相非隔离光伏并网逆变器的功率和寄生电容相同或接近，开关频率相同，控制方式相同，在电网与两太阳能极板侧连接的公共地线上有接触电流检测装置，在进行接触电流检测时，使得第一三相非隔离光伏并网逆变器内的绝缘栅双极型晶体管相对于第二三相非隔离光伏并网逆变器内同等位置处的绝缘栅双极型晶体管的开关脉冲延迟或提前半个周期。
2.根据权利要求1所述的方法：其特征在于：所述两个三相非隔离光伏并网逆变器均为七段式空间矢量控制方式。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述接触漏电流检测装置为能够精确测量接触漏电流的小量程电流检测装置。
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