CN106603007B - 光伏阵列对地绝缘阻抗检测电路 - Google Patents

光伏阵列对地绝缘阻抗检测电路 Download PDF

Info

Publication number
CN106603007B
CN106603007B CN201611167621.4A CN201611167621A CN106603007B CN 106603007 B CN106603007 B CN 106603007B CN 201611167621 A CN201611167621 A CN 201611167621A CN 106603007 B CN106603007 B CN 106603007B
Authority
CN
China
Prior art keywords
devices
node
mppt
switch
photovoltaic
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
Application number
CN201611167621.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106603007A (zh
Inventor
俞雁飞
倪华
王鹏
申潭
薛丽英
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sungrow Power Supply Co Ltd
Original Assignee
Sungrow Power Supply Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sungrow Power Supply Co Ltd filed Critical Sungrow Power Supply Co Ltd
Priority to CN201611167621.4A priority Critical patent/CN106603007B/zh
Publication of CN106603007A publication Critical patent/CN106603007A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106603007B publication Critical patent/CN106603007B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

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
    • H02S50/10—Testing of PV devices, e.g. of PV modules or single PV cells
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
    • G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
    • G01R27/025—Measuring very high resistances, e.g. isolation resistances, i.e. megohm-meters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
    • G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
    • G01R27/16—Measuring impedance of element or network through which a current is passing from another source, e.g. cable, power line
    • G01R27/18—Measuring resistance to earth, i.e. line to ground
    • 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

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

本申请公开了光伏阵列对地绝缘阻抗检测电路，用于对不符合各MPPT装置的输入负极或输入正极等电位条件的光伏逆变器进行光伏阵列对地绝缘阻抗检测。所述检测电路包括：电桥电路、控制单元，以及与各MPPT装置一一对应设置的第一开关装置；每一个第一开关装置闭合后，其对应的MPPT装置的输入负极与同一节点之间的电位差均不超过预设值；所述电桥电路设置在所述节点、大地和正直流母线三者之间；所述控制单元与所述电桥电路和所有第一开关装置相连，用于在所述光伏逆变器待机或停机时，控制所有第一开关装置闭合，再利用所述电桥电路检测光伏阵列对地绝缘阻抗。

Description

光伏阵列对地绝缘阻抗检测电路
技术领域
本发明涉及电力电子技术领域，更具体地说，涉及光伏阵列对地绝缘阻抗检测电路。
背景技术
在光伏系统中，由于光伏电池板为露天放置，受灰尘、雨雪、大雾等天气因素的影响，光伏电池板对地绝缘阻抗会发生变化，如果该阻抗过低，其产生的泄漏电流会引发触电危险，因此必须对该阻抗进行实时检测。
在多路MPPT(Maximum Power Point Tracking，最大功率点跟踪)输入的光伏逆变器中，多路光伏输入经过不同的MPPT装置输入同一逆变单元，若是各MPPT装置的输入负极PV-等电位(如图1所示)，则可通过下述方法检测所有光伏电池板总的对地绝缘阻抗(也即光伏阵列对地绝缘阻抗)：在该等电位点、大地和正直流母线Bus+三者之间设置一个电桥电路(仍参见如图1)，通过调节所述电桥电路中任意桥臂电阻的阻值，能够改变光伏阵列正、负极对地等效电阻的分压，那么根据改变前、后的分压状态建立方程组，便可求解得到光伏阵列对地绝缘阻抗。或者，若是各MPPT装置的输入正极PV+等电位，则就在该等电位点、大地和负直流母线Bus-之间设置一个电桥电路，对应的光伏阵列对地绝缘阻抗检测方法同上，不再赘述。
但是，并不是所有的多路MPPT输入的光伏逆变器都符合各MPPT装置的输入负极PV-或输入正极PV+等电位的条件，面对不符合条件的光伏逆变器，这时根本无法检测光伏阵列对地绝缘阻抗。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了光伏阵列对地绝缘阻抗检测电路，从而在多路MPPT输入的光伏逆变器不符合各MPPT装置的输入负极或输入正极等电位的条件时，实现光伏阵列对地绝缘阻抗检测。
一种光伏阵列对地绝缘阻抗检测电路，应用于多路MPPT输入的光伏逆变器，所述光伏逆变器不符合各MPPT装置的输入负极或输入正极等电位的条件；所述光伏阵列对地绝缘阻抗检测电路包括：电桥电路、控制单元，以及与各MPPT装置一一对应设置的第一开关装置；
其中，每一个第一开关装置闭合后，其对应的MPPT装置的输入负极与同一节点之间的电位差均不超过预设值；
所述电桥电路设置在所述节点、大地和正直流母线三者之间；
所述控制单元与所述电桥电路和所有第一开关装置相连，用于在所述光伏逆变器待机或停机时，控制所有第一开关装置闭合，再利用所述电桥电路检测光伏阵列对地绝缘阻抗。
其中，所述节点为负直流母线，或者所述节点是由所有第一开关装置的一端连接在一起构成的节点。
其中，当各MPPT装置均为Boost电路时，每一个第一开关装置的一端与所述节点直接相连；同时，每一个第一开关装置的另一端与对应MPPT装置的输入负极直接相连，或者经过接在所述输入负极上的输入电感与所述输入负极相连。
其中，当各MPPT装置均为Buck电路时，每一个第一开关装置的一端与所述节点直接相连，或者经过接在对应MPPT装置的输出负极上的滤波电感与所述节点相连；同时，每一个第一开关装置的另一端与对应MPPT装置的输入负极直接相连。
一种光伏阵列对地绝缘阻抗检测电路，应用于多路MPPT输入的光伏逆变器，所述光伏逆变器不符合各MPPT装置的输入负极或输入正极等电位的条件；所述光伏阵列对地绝缘阻抗检测电路包括：电桥电路、控制单元，以及与各MPPT装置一一对应设置的第一开关装置；
其中，每一个第一开关装置闭合后，其对应的MPPT装置的输入正极与同一节点之间的电位差均不超过预设值；
所述电桥电路设置在所述节点、大地和负直流母线三者之间；
所述控制单元与所述电桥电路和所有第一开关装置相连，用于在所述光伏逆变器待机或停机时，控制所有第一开关装置闭合，再利用所述电桥电路检测光伏阵列对地绝缘阻抗。
一种光伏阵列对地绝缘阻抗检测电路，应用于多路MPPT输入的光伏逆变器，所述光伏逆变器不符合各MPPT装置的输入负极或输入正极等电位的条件；所述光伏阵列对地绝缘阻抗检测电路包括：电桥电路、控制单元、与各MPPT装置一一对应设置的第一开关装置，以及与各MPPT装置一一对应设置的第二开关装置；
其中，每一个第一开关装置闭合后，其对应的MPPT装置的输入负极与第一节点之间的电位差均不超过预设值；
每一个第二开关装置闭合后，其对应的MPPT装置的输入正极与第二节点之间的电位差均不超过所述预设值；
所述电桥电路设置在所述第一节点、所述第二节点和大地三者之间；
所述控制单元与所述电桥电路、所有第一开关装置和所有第二开关装置相连，用于在所述光伏逆变器待机或停机时，控制所有第一开关装置和所有第二开关装置中的全部或部分闭合，再利用所述电桥电路检测光伏阵列对地绝缘阻抗以及光伏组件对地绝缘阻抗。
其中，当各MPPT装置均为Boost电路时，每一个第一开关装置的一端与所述第一节点直接相连，其另一端与对应MPPT装置的输入负极直接相连，或者经过所述输入负极上的输入电感与所述输入负极相连；
每一个第二开关装置的一端与所述第二节点直接相连，另一端与对应MPPT装置的输入正极直接相连，或者经过所述输正负极上的输入电感与所述输入正极相连。
其中，当各MPPT装置均为Buck电路时，每一个第一开关装置的一端与所述第一节点直接相连，其另一端与对应MPPT装置的输入负极直接相连；
每一个第二开关装置的一端与所述第二节点直接相连，其另一端与对应MPPT装置的输入正极直接相连。
其中，每一个第一开关装置均为独立的开关元件，或者每一个第一开关装置均是由开关元件和限流装置构成的串联结构。
其中，所述电桥电路为单开关电桥电路、单开关Y型电桥或双开关电桥。
从上述的技术方案可以看出，本发明为光伏逆变器中的各MPPT装置分别配置开关装置，各开关装置闭合后，能够将各MPPT装置的输入负极(或输入正极)限定在一个电位相等或近似相等的状态，那么此时就可以利用符合各MPPT装置的输入负极(或输入正极)等电位条件的光伏逆变器所对应的光伏阵列对地绝缘阻抗方法，来对不符合各MPPT装置的输入负极(或输入正极)等电位条件的光伏逆变器进行光伏阵列对地绝缘阻抗。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术公开的一种应用于多路MPPT输入的光伏逆变器的光伏阵列对地绝缘阻抗检测电路结构示意图；
图2为现有技术公开的一种双路MPPT输入的光伏逆变器结构示意图；
图3为本发明实施例公开的一种应用于图2所示光伏逆变器的光伏阵列对地绝缘阻抗检测电路结构示意图；
图4为本发明实施例公开的又一种应用于图2所示光伏逆变器的光伏阵列对地绝缘阻抗检测电路结构示意图；
图5为本发明实施例公开的又一种应用于图2所示光伏逆变器的光伏阵列对地绝缘阻抗检测电路结构示意图；
图6为现有技术公开的又一种双路MPPT输入的光伏逆变器结构示意图；
图7为本发明实施例公开的一种应用于图6所示光伏逆变器的光伏阵列对地绝缘阻抗检测电路结构示意图；
图8为本发明实施例公开的又一种应用于图2所示光伏逆变器的光伏阵列对地绝缘阻抗检测电路结构示意图；
图9为本发明实施例公开的一种单开关电桥电路结构示意图；
图10为本发明实施例公开的一种单开关Y型电桥电路结构示意图；
图11为本发明实施例公开的一种双开关电桥电路结构示意图。
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。
实施例一
本发明实施例公开了一种光伏阵列对地绝缘阻抗检测电路，应用于多路MPPT输入的光伏逆变器，所述光伏逆变器不符合各MPPT装置的输入负极或输入正极等电位的条件；所述光伏阵列对地绝缘阻抗检测电路包括：电桥电路、控制单元，以及与各MPPT装置一一对应设置的第一开关装置；
其中，每一个第一开关装置闭合后，其对应的MPPT装置的输入负极与同一节点(记为节点O)之间的电位差均不超过预设值；
所述电桥电路设置在所述节点、大地和正直流母线Bus+三者之间；
所述控制单元与所述电桥电路和所有第一开关装置相连，用于在所述光伏逆变器待机或停机时，先控制所有第一开关装置闭合，再利用所述电桥电路检测光伏阵列对地绝缘阻抗。
由上可知，本实施例在现有技术的基础上增加了与各MPPT装置一一对应设置的第一开关装置，由于各第一开关装置闭合后，其对应的MPPT装置的输入负极与同一节点之间的电位差均不会超过预设值，从而将各MPPT装置的输入负极与同一节点之间的电位差都限定在一个相等或近乎相等的状态，此时各MPPT装置的输入负极可近似地视为等电位，符合利用电桥电路检测光伏阵列对地绝缘阻抗的条件。
本实施例中各MPPT装置可以采用Boost电路，也可以采用Buck电路。下面，以一种以Boost电路作为MPPT装置的多路MPPT输入的光伏逆变器为例，对本实施例所述技术方案进行举例说明。
图2示出了一种以三电平Boost电路作为MPPT装置的双路MPPT输入的光伏逆变器，其中：光伏组件PV1经过MPPT装置A1接入逆变单元，光伏组件PV2经过MPPT装置A2接入所述逆变单元；MPPT装置A1的输入正极PV1+经过输入电感L1、二极管D1的阳极、二极管D1的阴极接入正直流母线Bus+；MPPT装置A1的输入负极PV1-经过输入电感L2、二极管D2的阴极、二极管D2的阳极接入负直流母线Bus-；MPPT装置A2的输入正极PV2+经过输入电感L3、二极管D3的阳极、二极管D3的阴极接入正直流母线Bus+；MPPT装置A2的输入负极PV2-经过输入电感L4、二极管D4的阴极、二极管D4的阳极接入负直流母线Bus-。
图2对应的光伏阵列对地绝缘阻抗检测电路可以采用如图3-图5所示的任意一种电路结构，具体描述如下。
参见图3，所述光伏阵列对地绝缘阻抗检测电路包括电桥电路、控制单元(图中未示出)、与A1对应设置的第一开关装置S1和与A2对应设置的第一开关装置S2(S1和S2本身阻抗很小，可忽略不计)，其中：
S1与D2并联，S2与D4并联，也就是说，本实例是以Bus-作为节点O；
所述电桥电路设置在节点O、大地和Bus+三者之间；
所述控制单元与所述电桥电路、S1和S2相连，用于在所述光伏逆变器待机或停机时，先控制S1和S2闭合，再利用所述电桥电路检测光伏阵列对地绝缘阻抗。
在图3中，由于L2感值很小，所以S1闭合后可近似视为PV1-与节点O等电位；同理，由于L4感值很小，所以S2闭合后可近似视为PV2-与节点O等电位；此时，可以把A1和A2的输入负极近似视为等电位，符合利用电桥电路检测光伏阵列对地绝缘阻抗的条件。
图4示出了另一种光伏阵列对地绝缘阻抗检测电路，其与图3的区别仅在于将图3中的“S1与D2并联，S2与D4并联”替换为“S1接在PV1-与Bus-之间，S2接在PV2-与Bus-之间”，此时仍是以Bus-作为节点O。
在图4中，S1闭合后PV1-与节点O等电位，S2闭合后PV2-与节点O等电位，此时A1和A2的输入负极等电位，符合利用电桥电路检测光伏阵列对地绝缘阻抗的条件。
图5示出了另一种光伏阵列对地绝缘阻抗检测电路，其与图3的区别仅在于将图3中的“S1与D2并联，S2与D4并联”替换为“A1和A2的一端连接在一起构成节点O；S1接在D2的阴极与节点O之间，S2接在D4的阴极与节点O之间”，此时的节点O是一个额外构造的点。
在图5中，由于L2和L4的感值都很小，所以S1和S2闭合后，可以把A1和A2的输入负极近似视为等电位，符合利用电桥电路检测光伏阵列对地绝缘阻抗的条件。
总的来说，图2对应的光伏阵列对地绝缘阻抗检测电路并不局限于图3-图5，只要是满足以下特征的电路结构，均在本申请保护范围内：节点O可以是Bus-，也可以是由所有第一开关装置的一端连接在一起构成的节点；当各MPPT装置均为Boost电路时，每一个第一开关装置的一端与节点O直接相连，同时每一个第一开关装置的另一端可以与对应MPPT装置的输入负极直接相连，也可以经过接在所述输入负极上的输入电感与所述输入负极相连。这适用于所有的以Boost电路作为MPPT装置的多路MPPT输入的光伏逆变器。
下面，再以一种以Buck电路作为MPPT装置的多路MPPT输入的光伏逆变器为例，对本实施例所述技术方案进行举例说明。
图6示出了一种以三电平Buck电路作为MPPT装置的双路MPPT输入的光伏逆变器，其中：光伏组件PV1经过MPPT装置A1接入逆变单元，光伏组件PV2经过MPPT装置A2接入所述逆变单元；MPPT装置A1的输入正极PV1+经过IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极晶体管)Q1的集电极、Q1的发射极、滤波电感L1接入正直流母线Bus+；MPPT装置A1的输入负极PV1-经过IGBT Q2的发射极、Q2的集电极、滤波电感L2接入负直流母线Bus-；MPPT装置A2的输入正极PV2+经过IGBT Q3的集电极、Q3的发射极、滤波电感L3接入正直流母线Bus+；MPPT装置A2的输入负极PV2-经过IGBT Q4的发射极、Q4的集电极、滤波电感L4接入负直流母线Bus-。
图6对应的光伏阵列对地绝缘阻抗检测电路可以采用如图7所示的电路结构，具体描述如下。
参见图7，所述光伏阵列对地绝缘阻抗检测电路包括电桥电路、控制单元(图中未示出)、与A1对应设置的第一开关装置S1和与A2对应设置的第一开关装置S2(S1和S2本身阻抗很小，可忽略不计)，其中：
S1与Q2并联，S2与Q4并联；其中，由于L2、L4感值很小，所以Q2的发射极、Q4的集电极可近似视为与Bus-等电位，也就是说，本实施例是以Bus-作为节点O；
所述电桥电路设置在节点O、大地和Bus+三者之间；
所述控制单元与所述电桥电路、S1和S2相连，用于在所述光伏逆变器待机或停机时，先控制S1和S2闭合，再利用所述电桥电路检测光伏阵列对地绝缘阻抗。
在图7中，由于L2和L4感值很小，所以S1和S2闭合后，可把A1和A2的输入负极近似视为等电位，符合利用电桥电路检测光伏阵列对地绝缘阻抗的条件。
图6对应的光伏阵列对地绝缘阻抗检测电路也同样并不局限于图7，只要是满足以下特征的电路结构，均在本申请保护范围内：节点O可以是Bus-，也可以是由所有第一开关装置的一端连接在一起构成的节点；当各MPPT装置均为Buck电路时，每一个第一开关装置的一端可以与所述节点直接相连，也可以经过接在对应MPPT装置的输出负极上的滤波电感与所述节点相连，同时每一个第一开关装置的另一端与对应MPPT装置的输入负极直接相连。这适用于所有的以Buck电路作为MPPT装置的多路MPPT输入的光伏逆变器。
实施例二
本发明实施例公开了一种光伏阵列对地绝缘阻抗检测电路，应用于多路MPPT输入的光伏逆变器，所述光伏逆变器不符合各MPPT装置的输入负极或输入正极等电位的条件；所述光伏阵列对地绝缘阻抗检测电路包括：电桥电路、控制单元，以及与各MPPT装置一一对应设置的第一开关装置；
其中，每一个第一开关装置闭合后，其对应的MPPT装置的输入正极与同一节点之间的电位差均不超过预设值；
所述电桥电路设置在所述节点、大地和负直流母线三者之间；
所述控制单元与所述电桥电路和所有第一开关装置相连，用于在所述光伏逆变器待机或停机时，控制所有第一开关装置闭合，再利用所述电桥电路检测光伏阵列对地绝缘阻抗。
实施例二与实施例一的区别之处仅在于：实施例一通过在现有技术的基础上引入第一开关装置来将各MPPT装置的输入负极近似为等电位；而实施例二则是通过在现有技术的基础上引入第一开关装置来将各MPPT装置的输入正极近似为等电位，同样符合利用电桥电路检测光伏阵列对地绝缘阻抗的条件。实施例二的具体应用案例请参考实施例一，此处不再详细介绍。
实施例三
本发明实施例公开了一种光伏阵列对地绝缘阻抗检测电路，应用于多路MPPT输入的光伏逆变器，所述光伏逆变器不符合各MPPT装置的输入负极或输入正极等电位的条件；所述光伏阵列对地绝缘阻抗检测电路包括：电桥电路、控制单元、与各MPPT装置一一对应设置的第一开关装置，以及与各MPPT装置一一对应设置的第二开关装置；
其中，每一个第一开关装置闭合后，其对应的MPPT装置的输入负极与第一节点O1之间的电位差均不超过预设值；
每一个第二开关装置闭合后，其对应的MPPT装置的输入正极与第二节点O2之间的电位差均不超过所述预设值；
所述电桥电路设置在所述第一节点O1、所述第二节点O2和大地三者之间；
所述控制单元与所述电桥电路、所有第一开关装置和所有第二开关装置相连，用于在所述光伏逆变器待机或停机时，控制所有第一开关装置和所有第二开关装置中的全部或部分闭合，再利用所述电桥电路检测光伏阵列对地绝缘阻抗以及光伏组件对地绝缘阻抗。
以图2为例，其对应的光伏阵列对地绝缘阻抗检测电路如图8所示，包括：电桥电路、控制单元(图中未示出)、与MPPT装置A1对应设置的第一开关装置S3和第二开关装置S1，以及与MPPT装置A2对应设置的第一开关装置S4和第二开关装置S2；S1一端接O2，另一端接输入电感L1的任一端；S2一端接O2，另一端接输入电感L3的任一端；S3一端接O1，另一端接输入电感L2的任一端；S4一端接O1，另一端接输入电感L4的任一端。
当S1、S3闭合，S2、S4断开时，由于L1和L2感值很小，电桥电路相当于设置在光伏组件PV1的正负极上，可以利用电桥电路检测光伏组件PV1的对地绝缘阻抗。
当S2、S4闭合，S1、S3断开时，由于L3和L4感值很小，电桥电路相当于设置在光伏组件PV2的正负极上，可以利用电桥电路检测光伏组件PV2的对地绝缘阻抗。
当S1-S4中的任意三个闭合或者全部闭合时，电桥电路相当于同时设置在所有光伏组件的正负极上，此时A1和A2的输入正极(或输入负极)满足电位相等或近似相等的条件，可以利用电桥电路检测光伏阵列对地绝缘阻抗。
在本实施例中，各MPPT装置可以采用Boost电路，也可以采用Buck电路。总的来说，以Boost电路作为MPPT装置的多路MPPT输入的光伏逆变器所对应的光伏阵列对地绝缘阻抗检测电路，满足以下特征：每一个第一开关装置的一端与第一节点O1直接相连，其另一端与对应MPPT装置的输入负极直接相连，或者经过所述输入负极上的输入电感与所述输入负极相连；每一个第二开关装置的一端与第二节点O2直接相连，另一端与对应MPPT装置的输入正极直接相连，或者经过所述输正负极上的输入电感与所述输入正极相连。以Buck电路作为MPPT装置的多路MPPT输入的光伏逆变器所对应的光伏阵列对地绝缘阻抗检测电路，满足以下特征：每一个第一开关装置的一端与第一节点O1直接相连，其另一端与对应MPPT装置的输入负极直接相连；每一个第二开关装置的一端与第二节点O2直接相连，其另一端与对应MPPT装置的输入正极直接相连。
在上述各实施例中，所述第一开关装置可以是独立的开关元件，也可以是由开关元件和阻抗较小的限流装置构成的串联结构。所述开关元件可以是继电器等机械开关，也可以是IGBT、N沟道MOSFET(Metal Oxide Semiconductor FET，金属氧化物半导体场效应晶体管)或P沟道MOSFET等半导体器件。
当所述开关元件采用IGBT、N沟道MOSFET或P沟道MOSFET时，IGBT的集电极、N沟道MOSFET的漏极或P沟道MOSFET的源极应当接电压较高的一端，对应的，IGBT的发射极、N沟道MOSFET的源极或P沟道MOSFET的漏极应当接电压较低的一端。其中，本实施例对IGBT限定连接方向，是由于IGBT只有集电极到发射极的单向导电性，而对MOSFET限定连接方向，是为了防止其体二极管破坏MPPT装置的特性。
可选地，当所述第一开关装置是独立的开关元件，所述开关元件是IGBT、N沟道MOSFET或P沟道MOSFET等半导体器件，且所述第一开关装置与对应MPPT装置中的半导体开关是并联关系时，所述第一开关装置和所述半导体开关可以采用同一器件实现，举例说明：当图3中的S1和S2是IGBT时，可以将D2和S1构成的并联结构直接替换成带反并联二极管的IGBT，同时将D4和S2构成的并联结构也直接替换成带反并联二极管的IGBT。
可选的，当所述开关元件采用带反并联二极管的IGBT、带体二极管或反并联二极管的MOSFET时，考虑到所述反并联二极管或体二极管在光伏逆变器正常运行时可能会有较大电流流过，若所述反并联二极管或体二极管容量不足可能会有损坏的危险，因此，可以为所述反并联二极管或体二极管反向串联一个二极管，以阻断该电流。
其中，所述电桥电路可以是单开关电桥电路、单开关Y型电桥或双开关电桥，但并不局限。所述电桥电路具有三个接线端子，其中一个是接地端子，另外两个分别命名为第一端子和第二端子。
具体的，参见图9，所述单开关电桥电路包括第一电阻R1、第二电阻R2和开关元件S，其中：第一电阻R1连接在第一端子和大地之间；第二电阻R2与开关元件S串联后连接在第二端子和大地之间。通过断开和闭合开关元件S，能够改变光伏阵列正、负极对地等效电阻的分压。
参见图10，所述单开关Y型电桥包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和开关元件S，其中：第二电阻R2和开关元件S构成串联结构；第一电阻R1、第三电阻R3以及所述串联结构构成Y型联结；第一电阻R1的另一端接第一端子；所述串联结构的另一端接第二端子；第三电阻R3的另一端接大地。通过断开和闭合开关元件S，能够改变光伏阵列正、负极对地等效电阻的分压。
参见图11，所述双开关电桥包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一开关元件S1和第二开关元件S2，其中：第二电阻R2与第一开关元件S1并联后再与第一电阻R1串联；第三电阻R3与第二开关元件S2并联后再与第四电阻R4串联；第一电阻R1的另一端接第一端子；第四电阻R4的另一端接第二端子；第二电阻R2和第三电阻R3的另一端接大地。通过断开和闭合第一开关元件S1和第二开关元件S2，能够改变光伏阵列正、负极对地等效电阻的分压。
综上所述，本发明为光伏逆变器中的各MPPT装置分别配置开关装置，各开关装置闭合后，能够将各MPPT装置的输入负极(或输入正极)限定在一个电位相等或近似相等的状态，那么此时就可以利用符合各MPPT装置的输入负极(或输入正极)等电位条件的光伏逆变器所对应的光伏阵列对地绝缘阻抗方法，来对不符合各MPPT装置的输入负极(或输入正极)等电位条件的光伏逆变器进行光伏阵列对地绝缘阻抗。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
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实施例的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明实施例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 (9)

1.一种光伏阵列对地绝缘阻抗检测电路，应用于多路MPPT输入的光伏逆变器，所述光伏逆变器不符合各MPPT装置的输入负极或输入正极等电位的条件，其特征在于，所述光伏阵列对地绝缘阻抗检测电路包括：电桥电路、控制单元，以及与各MPPT装置一一对应设置的第一开关装置；
其中，每一个第一开关装置闭合后，其对应的MPPT装置的输入负极与同一节点之间的电位差均不超过预设值；
所述电桥电路设置在所述节点、大地和正直流母线三者之间；
所述控制单元与所述电桥电路和所有第一开关装置相连，用于在所述光伏逆变器待机或停机时，控制所有第一开关装置闭合，再利用所述电桥电路检测光伏阵列对地绝缘阻抗；
所述节点为负直流母线，或者所述节点是由所有第一开关装置的一端连接在一起构成的节点。
2.根据权利要求1所述的光伏阵列对地绝缘阻抗检测电路，其特征在于，当各MPPT装置均为Boost电路时，每一个第一开关装置的一端与所述节点直接相连；同时，每一个第一开关装置的另一端与对应MPPT装置的输入负极直接相连，或者经过接在所述输入负极上的输入电感与所述输入负极相连。
3.根据权利要求1所述的光伏阵列对地绝缘阻抗检测电路，其特征在于，当各MPPT装置均为Buck电路时，每一个第一开关装置的一端与所述节点直接相连，或者经过接在对应MPPT装置的输出负极上的滤波电感与所述节点相连；同时，每一个第一开关装置的另一端与对应MPPT装置的输入负极直接相连。
4.一种光伏阵列对地绝缘阻抗检测电路，应用于多路MPPT输入的光伏逆变器，所述光伏逆变器不符合各MPPT装置的输入负极或输入正极等电位的条件，其特征在于，所述光伏阵列对地绝缘阻抗检测电路包括：电桥电路、控制单元，以及与各MPPT装置一一对应设置的第一开关装置；
其中，每一个第一开关装置闭合后，其对应的MPPT装置的输入正极与同一节点之间的电位差均不超过预设值；
所述电桥电路设置在所述节点、大地和负直流母线三者之间；
所述控制单元与所述电桥电路和所有第一开关装置相连，用于在所述光伏逆变器待机或停机时，控制所有第一开关装置闭合，再利用所述电桥电路检测光伏阵列对地绝缘阻抗；
所述节点为正直流母线，或者所述节点是由所有第一开关装置的一端连接在一起构成的节点。
5.一种光伏阵列对地绝缘阻抗检测电路，应用于多路MPPT输入的光伏逆变器，所述光伏逆变器不符合各MPPT装置的输入负极或输入正极等电位的条件，其特征在于，所述光伏阵列对地绝缘阻抗检测电路包括：电桥电路、控制单元、与各MPPT装置一一对应设置的第一开关装置，以及与各MPPT装置一一对应设置的第二开关装置；
其中，每一个第一开关装置闭合后，其对应的MPPT装置的输入负极与第一节点之间的电位差均不超过预设值；
每一个第二开关装置闭合后，其对应的MPPT装置的输入正极与第二节点之间的电位差均不超过所述预设值；
所述电桥电路设置在所述第一节点、所述第二节点和大地三者之间；
所述控制单元与所述电桥电路、所有第一开关装置和所有第二开关装置相连，用于在所述光伏逆变器待机或停机时，控制所有第一开关装置和所有第二开关装置中的全部或部分闭合，再利用所述电桥电路检测光伏阵列对地绝缘阻抗以及光伏组件对地绝缘阻抗；
所述第一节点是由所有第一开关装置的一端连接在一起构成的节点，所述第二节点是由所有第二开关装置的一端连接在一起构成的节点。
6.根据权利要求5所述的光伏阵列对地绝缘阻抗检测电路，其特征在于，当各MPPT装置均为Boost电路时，每一个第一开关装置的一端与所述第一节点直接相连，其另一端与对应MPPT装置的输入负极直接相连，或者经过所述输入负极上的输入电感与所述输入负极相连；
每一个第二开关装置的一端与所述第二节点直接相连，另一端与对应MPPT装置的输入正极直接相连，或者经过所述输入正极上的输入电感与所述输入正极相连。
7.根据权利要求5所述的光伏阵列对地绝缘阻抗检测电路，其特征在于，当各MPPT装置均为Buck电路时，每一个第一开关装置的一端与所述第一节点直接相连，其另一端与对应MPPT装置的输入负极直接相连；
每一个第二开关装置的一端与所述第二节点直接相连，其另一端与对应MPPT装置的输入正极直接相连。
8.根据权利要求1、4或6中任一项所述的光伏阵列对地绝缘阻抗检测电路，其特征在于，每一个第一开关装置均为独立的开关元件，或者每一个第一开关装置均是由开关元件和限流装置构成的串联结构。
9.根据权利要求1、4或6中任一项所述的光伏阵列对地绝缘阻抗检测电路，其特征在于，所述电桥电路为具有单个开关的电桥电路、具有单个开关的Y型联结的电桥电路，或者具有两个开关的电桥电路。
CN201611167621.4A 2016-12-16 2016-12-16 光伏阵列对地绝缘阻抗检测电路 Active CN106603007B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611167621.4A CN106603007B (zh) 2016-12-16 2016-12-16 光伏阵列对地绝缘阻抗检测电路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611167621.4A CN106603007B (zh) 2016-12-16 2016-12-16 光伏阵列对地绝缘阻抗检测电路

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106603007A CN106603007A (zh) 2017-04-26
CN106603007B true CN106603007B (zh) 2018-09-28

Family

ID=58599511

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611167621.4A Active CN106603007B (zh) 2016-12-16 2016-12-16 光伏阵列对地绝缘阻抗检测电路

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106603007B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3709491A1 (en) * 2019-03-12 2020-09-16 ABB Schweiz AG A multi-channel inverter for a photovoltaic apparatus
EP4287504A4 (en) * 2021-02-23 2024-01-10 Huawei Digital Power Technologies Co., Ltd. PHOTOVOLTAIC SYSTEM, POWER SUPPLY SYSTEM AND METHOD FOR DETECTING INSULATION FAULTS

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109725202B (zh) * 2018-12-27 2021-08-03 科华数据股份有限公司 多路mppt绝缘阻抗检测装置及方法
CN111030293A (zh) * 2020-01-02 2020-04-17 武汉船用电力推进装置研究所（中国船舶重工集团公司第七一二研究所） 一种主备电源切换电路
CN112881808B (zh) * 2020-12-31 2023-06-16 固德威技术股份有限公司 一种光伏阵列对地绝缘阻抗检测方法和装置
CN113328463A (zh) * 2021-07-09 2021-08-31 阳光电源股份有限公司 一种光伏逆变系统及其绝缘故障检测方法
CN114696743B (zh) * 2022-05-31 2022-08-26 锦浪科技股份有限公司 一种组串式光伏系统及其绝缘阻抗检测方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1857825A1 (de) * 2006-05-16 2007-11-21 SMA Technologie AG Messanordnung
CN202903889U (zh) * 2012-11-23 2013-04-24 广东易事特电源股份有限公司 双路光伏逆变器对地绝缘电阻的无开关管检测系统
CN203037745U (zh) * 2012-12-24 2013-07-03 江苏兆伏新能源有限公司 双路光伏输入的绝缘阻抗检测电路
CN104535839A (zh) * 2014-12-24 2015-04-22 常熟开关制造有限公司(原常熟开关厂） 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
CN204439723U (zh) * 2015-01-31 2015-07-01 华南理工大学 一种应用于光伏逆变器的三路输入绝缘阻抗检测电路
CN205749686U (zh) * 2016-06-24 2016-11-30 广州三晶电气股份有限公司 基于双路mppt光伏逆变器对地绝缘电阻检测系统

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1857825A1 (de) * 2006-05-16 2007-11-21 SMA Technologie AG Messanordnung
CN202903889U (zh) * 2012-11-23 2013-04-24 广东易事特电源股份有限公司 双路光伏逆变器对地绝缘电阻的无开关管检测系统
CN203037745U (zh) * 2012-12-24 2013-07-03 江苏兆伏新能源有限公司 双路光伏输入的绝缘阻抗检测电路
CN104535839A (zh) * 2014-12-24 2015-04-22 常熟开关制造有限公司(原常熟开关厂） 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
CN204439723U (zh) * 2015-01-31 2015-07-01 华南理工大学 一种应用于光伏逆变器的三路输入绝缘阻抗检测电路
CN205749686U (zh) * 2016-06-24 2016-11-30 广州三晶电气股份有限公司 基于双路mppt光伏逆变器对地绝缘电阻检测系统

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3709491A1 (en) * 2019-03-12 2020-09-16 ABB Schweiz AG A multi-channel inverter for a photovoltaic apparatus
EP4287504A4 (en) * 2021-02-23 2024-01-10 Huawei Digital Power Technologies Co., Ltd. PHOTOVOLTAIC SYSTEM, POWER SUPPLY SYSTEM AND METHOD FOR DETECTING INSULATION FAULTS

Also Published As

Publication number Publication date
CN106603007A (zh) 2017-04-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106603007B (zh) 光伏阵列对地绝缘阻抗检测电路
US11979037B2 (en) Photovoltaic module
CN104242349B (zh) 防电势诱导衰减的光伏系统和光伏逆变器
CN108427038A (zh) 一种多路输入光伏逆变器对地绝缘阻抗检测方法
CN106452358B (zh) 光伏电池板对地绝缘阻抗检测方法和检测电路
CN104506132B (zh) 一种高效率低损耗的光伏电池板输出功率优化器的硬件电路的控制方法
CN105917431B (zh) 用于切换直流电流的装置
CN103986192A (zh) 一种非隔离型光伏并网逆变器和光伏并网发电系统
WO2014156003A1 (ja) インバータ装置
CN105191093A (zh) 具有混合全桥单元的多级转换器
CN102315798A (zh) 太阳能发电系统和方法
CN206517369U (zh) 一种光伏系统正负母线电压抬升电路
CN109510450B (zh) 一种反接保护方法和光伏发电系统
CN105356411A (zh) 一种桥式电路、高压直流断路器及其控制方法
CN202903889U (zh) 双路光伏逆变器对地绝缘电阻的无开关管检测系统
US10148196B2 (en) Inverter and control method thereof
CN103983855A (zh) 一种绝缘阻抗检测方法及电路
CN104242811A (zh) 光伏供电系统
CN110166002B (zh) 一种绝缘电阻检测电路、方法和应用其的光伏系统
CN107925361B (zh) 多电平逆变器拓扑电路
CN107483009B (zh) 一种光伏发电系统的优化器旁路控制方法
CN112953285A (zh) 一种串联型逆变系统及其保护方法
CN210468797U (zh) 输出串并联切换电路
CN109245711B (zh) 一种光伏系统安全保护设备
CN115398765A (zh) 一种电源系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant