CN110073565A - 用于控制光伏装置中的漏电流保护设备的方法 - Google Patents
用于控制光伏装置中的漏电流保护设备的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110073565A CN110073565A CN201680091247.6A CN201680091247A CN110073565A CN 110073565 A CN110073565 A CN 110073565A CN 201680091247 A CN201680091247 A CN 201680091247A CN 110073565 A CN110073565 A CN 110073565A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- value
- galvanoscopy
- current threshold
- control process
- current
- 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.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 107
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 54
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims abstract description 19
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 19
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims abstract description 15
- 238000007689 inspection Methods 0.000 claims description 23
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 16
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 5
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 5
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 4
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 9
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 7
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 2
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
- H02H3/26—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents
- H02H3/32—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents involving comparison of the voltage or current values at corresponding points in different conductors of a single system, e.g. of currents in go and return conductors
- H02H3/34—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents involving comparison of the voltage or current values at corresponding points in different conductors of a single system, e.g. of currents in go and return conductors of a three-phase system
- H02H3/353—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents involving comparison of the voltage or current values at corresponding points in different conductors of a single system, e.g. of currents in go and return conductors of a three-phase system involving comparison of phase voltages
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
- H02H3/16—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to fault current to earth, frame or mass
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
- H02H7/20—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for electronic equipment
-
- 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
- H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
- H02S40/30—Electrical components
- H02S40/32—Electrical components comprising DC/AC inverter means associated with the PV module itself, e.g. AC modules
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
- G01R31/52—Testing for short-circuits, leakage current or ground faults
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H1/00—Details of emergency protective circuit arrangements
- H02H1/04—Arrangements for preventing response to transient abnormal conditions, e.g. to lightning or to short duration over voltage or oscillations; Damping the influence of dc component by short circuits in ac networks
-
- 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
- Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
一种控制光伏装置(500)中的漏电流保护设备(100)的方法(1)，所述光伏装置适于电连接到具有所述光伏装置的AC部分(530)处的一个或多个相电压(VGRID)的配电网(600)。该方法包括执行第一控制过程(11)以控制所述漏电流保护设备的步骤，所述第一控制过程提供将指示所述光伏装置中的漏电流(ILEAK)的电流检查值(IL、ΔIL)与针对所述漏电流的一个或多个预定义的电流阈值(ITH1、ITH2、ITH3、ITH4)进行比较。该方法包括执行监控过程(13)以检查所述相电压并识别所述相电压的可能相关正瞬变的步骤。如果所述监控过程识别出所述相电压的相关正瞬变，则提供针对所述漏电流的一个或多个新电流阈值(I'TH1、I'TH2、I'TH3、I'TH4)，终止执行所述第一控制过程(11)并且执行控制所述漏电流保护设备的第二控制过程(12)，所述第二控制过程提供将所述电流检查值与针对所述漏电流的所述新电流阈值(I'TH1、I'TH2、I'TH3、I'TH4)进行比较，所述第二控制过程仅在预定义的时间间隔(TOUT)内执行。在所述预定义的时间段已过去之后，终止所述第二监控过程(12)的执行，并再次执行所述第一控制过程(11)。
Description
本发明涉及用于发电的光伏装置的领域。更特别地，本发明涉及用于控制光伏装置中的漏电流保护设备的操作的改进方法。
众所周知，寄生电容常常在地面与装置的一些部件(例如，光伏板、AC或DC电线等)之间存在于光伏装置中。这样的寄生电容的值可能非常相关(特别是在存在湿气的情况下)，例如，高于120nF/KW。
在许多光伏装置中，特别是在采用所谓的无变压器逆变器的那些光伏装置中，这样的寄生电容可能在到地面的AC漏电流的起源处。
所述AC漏电流可具有显著的强度，其值基本上取决于电连接到光伏装置的配电网的AC电压。
为此，光伏装置一般通常在其AC部分处设置有所谓的漏电保护设备。
通常，漏电流保护设备(例如继电器)是电操作的开关，其可操作地与光伏装置的AC电线耦接并且由合适的控制单元控制，以这种方式，当检测到的漏电流超过给定的阈值水平或经受突然增加时，中断所述AC电线。
但是，已经经历的是，在特定情况下，即，当配电网的AC电压经受正瞬变(增加)时，如在电压骤降或故障事件之后恢复所述配电网的操作时所发生的那样，这样的漏电流保护设备的布置如何可能导致一些问题。
事实上，在这些情况下，即使在光伏装置的部件与地面之间的寄生电容的值没有相关变化的情况下，也可以观察到光伏装置中与AC电压的正瞬变成正比的AC漏电流的增加。
即使光伏装置中不存在异常情况，到地面的AC漏电流的这样的瞬变也可能容易导致对所提及的漏电流保护设备的非期望的干预。
显而易见的结果是，光伏装置的操作可能在相对长的时间内被无用地中断，并且可能发生电能生产的相关减少。
本发明的主要目标是提供一种用于控制光伏装置中的漏电流保护设备的操作的方法，该方法允许解决或减轻上面证实的技术问题。
在该目标内，本发明的目的是提供一种方法，该方法在电连接到光伏装置的配电网的AC电压发生正瞬变时，允许高效地管理所述装置中的漏电流保护设备的操作。
本发明的另一个目的是提供一种方法，该方法可以在不采用昂贵的处理资源的情况下容易地用计算机实现。
这些目标和目的通过根据以下权利要求1和相关的从属权利要求的控制光伏装置中的漏电流保护设备的操作的方法来实现。
在另一方面，本发明涉及根据以下权利要求10的计算机程序。
在另一方面，本发明涉及根据以下权利要求11的用于控制光伏装置中的漏电流保护设备的控制单元。
在另一方面，本发明涉及根据以下权利要求12的光伏装置。
本发明的特点和优点将从在附图中仅作为示例而非限制图示的优选的但非排他性的实施例的描述中更清楚地显现，其中：
图1示意性地图示了根据本发明的光伏装置；
图2-图4示意性地图示了根据本发明的方法。
参考所提及的图，本发明涉及用于控制在低压配电水平下发电的光伏装置500中的漏电流保护设备100的方法1。
为了清楚起见，规定术语“低压”是指低于1kV AC和1.5kV DC的操作电压。
光伏装置500包括DC部分，其包括至少一个或多个光伏板510和与所述光伏板电连接的一个或多个DC电线520(布置在DC电母线中)。
光伏装置500包括AC部分，其包括电连接到配电网600的至少一个或多个AC电线530(布置在AC电母线中)，该配电网600可以是单相或多相类型的。
光伏装置500包括逆变器部分，该逆变器部分至少包括逆变器540和AC端口，该逆变器540具有与DC电线520电连接的DC端口，该AC端口与AC电线530电连接。
光伏装置500的所提及的DC部分、逆变器部分和AC部分的大多数部件可以是已知类型的，并且为了简洁起见将不再进一步详细描述。
光伏装置500包括漏电流保护设备100，其可操作地与光伏装置的部分(例如AC部分或DC部分)相关联。
保护设备100可以是电操作的开关(例如，保护继电器)，其可操作地与AC电线530或DC电线520耦接，以这种方式，能够在接收到跳闸命令TC时中断所述电线。
当被跳闸命令TC激活时，保护设备100能够将光伏板510与配电网600电隔离，从而导致光伏装置500的操作的中断。
保护设备100可以是已知类型的，并且为了简洁起见将不再进一步详细描述。
优选地，在不旨在以任何方式限制本发明的范围的情况下，保护设备100可操作地与光伏装置的AC电线530耦接，并且为了简洁起见，下文将参考该实现描述该保护设备100的操作。
优选地，光伏装置500包括可操作地与保护设备100耦接的控制单元200。
控制单元200适于适当地控制保护设备100的操作，即，向保护设备100发送跳闸命令TC，以这种方式，使其干预中断AC电线530。
优选地，控制单元200可操作地耦接到第一感测器具250(例如，已知类型的一个或多个电压传感器)，该第一感测器具250被适当地布置为检测在光伏装置的AC部分处由配电网600提供的一个或多个相电压VGRID，并且将指示所述相电压的第一检测信号S1发送到控制单元200。
优选地，控制单元200可操作地耦接到第二感测器具260(例如，已知类型的一个或多个电流传感器)，该第二感测器具260被适当地布置为检测在光伏装置的部分处到地面的漏电流，并且将指示所述漏电流的第二检测信号S2发送到控制单元200。
优选地，第二感测器具260被适当地布置为检测在光伏装置的AC部分处到地面的漏电流。
作为替代方案，第二感测器具260可以被适当地布置为检测在光伏装置的DC部分处到地面的漏电流。
第一感测器具250和第二感测器具260的类型和布置可以是本领域技术人员已知的，并且为了简洁起见将不再进一步详细描述。
根据光伏装置500的可能实施例，控制单元200可以被布置在光伏装置的逆变器部分上(例如，在逆变器540的控制板上)或者集成在光伏装置的逆变器部分中，或者自身可以是逆变器540的控制单元之一。
根据光伏装置500的其它可能的实施例，控制单元200可以是布置在专用控制板上的自立(self-standing)设备，根据需要，其可以例如可操作地与光伏装置的逆变器部分相关联。
其它解决方案是可能的并且在技术人员的能力范围内。
根据本发明的方法1特别适合于由计算机化设备300(例如微处理器或其它等效处理资源)实现，并且现在将参考这种实现进行描述。
为了简单起见，方法1特别参考其在光伏装置500的实施例中的实现来在下文中描述，其中配电网600是单相型的，并且因此在光伏装置500的AC部分520处提供单相电压VGRID。
但是，在光伏装置500的实施例中，利用在技术人员的能力范围内的稍微修改，可以明显地实现方法1，其中配电网600是多相类型的(例如，三相类型的)并提供多个(例如三个)相电压。
根据本发明，方法1包括循环执行第一控制过程11以控制保护设备100的步骤。
第一控制过程11使用一个或多个预定义的电流阈值ITH1、ITH2、ITH3、ITH4来确定是否存在需要保护设备100的干预的异常AC漏电流ILEAK。
并行地，方法1包括执行监控过程13以检查配电网600的相电压VGRID(例如，在光伏装置的AC部分260处)的步骤，以便识别所述相电压的可能的相关正瞬变。
如果监控过程13识别了相电压VGRID的相关正瞬变，那么方法1包括提供一个或多个新电流阈值I'TH1、I'TH2、I'TH3、I'TH4的步骤14，新电流阈值优选地高于预定义的阈值ITH1、ITH2、ITH3、ITH4。
方法1还提供了终止第一控制过程11(以及优选地监控过程13)以及执行第二控制过程12以控制保护设备100。
第二控制过程12仅在预确定的时间间隔TOUT内被循环执行。
第二控制过程12使用新电流阈值I'TH1、I'TH2、I'TH3、I'TH4来确定是否存在需要保护设备100的干预的异常AC漏电流ILEAK。
一旦时间间隔TOUT已经过去，第二控制过程12被终止并且第一控制过程11(以及优选地监控过程13)被再次循环执行以控制保护设备100。
从上面可以看出，明显的是，本发明的方法1的基本概念在于如何监控AC电压配电网600并采用更宽松的条件来在所述AC电压的相关正瞬变被识别的情况下确定是否存在异常漏电流。
以这种方式，在其中漏电流ILEAK的可能的测量的增加可能没有明确地指示光伏装置中的异常情况的情况下(例如，在电压骤降事件或故障事件之后恢复配电网600时)，可以避免电流保护设备100的非期望的干预。
因此，根据本发明的方法1提供了对配电网600中的电压瞬变具有高免疫性的保护设备100的鲁棒控制。这允许避免或减少操作光伏装置500的无用中断的发生。
优选地，在方法1的数字计算机实现中，上文描述的过程11、12、13以任何给定的采样周期TS执行，其被采用以获取指示在所述过程期间经检查或处理的物理量(例如，漏电流ILEAK、相电压VGRID)的检测值。
换句话说，上文描述的过程11、12、13优选地在时间TS＝t2-t1内执行，其中t1、t2是后续采样时刻，其中后续检测值指示在所述过程期间经检查或处理的物理量。
优选地，在方法1的数字计算机实现中，时间间隔TOUT等于几十个采样周期TS，例如，TOUT≈50TS。
参考图2-图4，这里更详细地描述了根据本发明的方法1。
如上面提及的，方法1包括循环执行第一控制过程11以控制漏电流保护设备100的步骤。
第一控制过程11提供了将指示光伏装置中的AC漏电流ILEAK的行为的一些电流检查值IL、ΔIL与针对所述漏电流预见的一个或多个预定义的电流阈值ITH1、ITH2、ITH3、ITH4进行比较，以便确定是否存在异常情况以及保护设备100是否必须被激活。
优选地，预定义的电流阈值ITH1、ITH2、ITH3、ITH4被存储在存储存储器中。
一般而言，所述预定义的电流阈值ITH1、ITH2、ITH3、ITH4的数量和幅值取决于由第一控制过程11实现的处理步骤。
参考图3，示出了第一控制过程11的步骤的优选序列。
优选地，控制过程11包括获得电流检查值IL、ΔIL的步骤(参考112)。
优选地，所提及的电流检查值包括指示漏电流ILEAK的RMS或峰值的第一电流检查值IL，以及指示漏电流ILEAK随着时间(例如，在一个或多个采样周期TS内)的变化的(更特别地，所述漏电流的RMS或峰值的变化的)第二电流检查值ΔIL。实际上，第二电流检查值ΔIL指示漏电流ILEAK的斜率变化(或导数)。
优选地，获得电流检查值IL、ΔIL的步骤包括获取指示漏电流ILEAK的电流检测值S2'的步骤和基于所述电流检测值计算电流检查值IL、ΔIL的步骤。方便地，在方法1的数字计算机实现中，通过适当地采样由第二感测器具260提供的第二检测信号S2来获得所提及的电流检测值S2'。
优选地，控制过程11然后包括将电流检查值IL、ΔIL与电流阈值ITH1、ITH2、ITH3、ITH4进行比较的步骤(参考113-116)。
优选地，如果电流检查值IL、ΔIL超过电流阈值ITH1、ITH2、ITH3、ITH4中的一个或多个，则控制过程11包括为保护设备100生成跳闸命令TC的步骤，从而使得激活保护设备100。
方便地，电流检查值IL、ΔIL与电流阈值ITH1、ITH2、ITH3、ITH4之间的比较根据下面描述的优选比较序列发生。
将第一电流检查值IL与第一电流阈值ITH1进行比较(参考113)。第一电流阈值ITH1指示漏电流ILEAK可接受的最大值。
如果第一电流检查值IL超过第一电流阈值ITH1，则生成保护设备100的跳闸命令TC。
如果第一电流检查值IL没有超过第一电流阈值ITH1，则将第二电流检查值ΔIL与第二电流阈值ITH2进行比较(参考114)。第二电流阈值ITH2指示漏电流ILEAK可接受的第一斜率变化值。
如果第二电流检查值ΔIL超过第二电流阈值ITH2，则生成保护设备100的跳闸命令TC。
如果第二电流检查值ΔIL没有超过第二电流阈值ITH2，则将第二电流检查值ΔIL与第三电流阈值ITH3进行比较(参考115)。第三电流阈值ITH3指示漏电流ILEAK可接受的第二斜率变化值。方便地，第三电流阈值ITH3高于第二电流阈值ITH2。
如果第二电流检查值ΔIL超过第三电流阈值ITH3，则生成保护设备100的跳闸命令TC。
如果第二电流检查值ΔIL没有超过第三电流阈值ITH3，则将第二电流检查值ΔIL与第四电流阈值ITH4进行比较(参考116)。第四电流阈值ITH3指示漏电流ILEAK可接受的第三斜率变化值。方便地，第四电流阈值ITH4高于第三电流阈值IITH3。
如果第二电流检查值ΔIL超过第四电流阈值ITH4，则生成保护设备100的跳闸命令TC。
如果第二电流检查值ΔIL没有超过第四电流阈值ITH4，则控制过程11结束并且将在下一个采样周期TS重复。
再次参考图2，与控制过程11的执行并行地，根据本发明的方法提供了执行监控过程13以检查相电压VGRID并识别所述相电压的可能的相关正瞬变，如以上所提及的。
优选地，监控过程13包括获得电压检查值ΔV的步骤，该电压检查值ΔV指示相电压VGRID在预确定的时间段内的变化(参考132)。电压检查值ΔV实际上指示相电压VGRID的斜率变化(或导数)。
优选地，获得电压检查值ΔV的步骤包括获取指示相电压VGRID的电压检测值S1'的步骤和基于所述电压检测值计算电压检查值ΔV的步骤。
方便地，在方法1的数字计算机实现中，通过适当地采样由第一感测器具250提供的第一检测信号S1来获得所提及的电压检测值S1'。
优选地，如果电压检查值ΔV指示相电压VGRID的负或零变化(条件ΔV<＝0)，则监控过程13结束并且将在下一个采样周期TS重复。
优选地，如果电压检查值ΔV指示相电压VGRID的正变化(条件ΔV>0)，则监控过程13包括将电压检查值ΔV与预定义的电压阈值VTH进行比较的步骤(参考133)。电压阈值VTH指示相电压VGRID可接受的最大斜率变化值(或导数)。
优选地，如果电压检查值ΔV没有超过预定义的电压阈值VTH，则监控过程13结束并且将在下一个采样周期TS重复。
优选地，如果电压检查值ΔV超过电压阈值VTH，则识别出所述相电压的相关正瞬变。结束监控过程13。如上所述，优选地，在时间间隔TOUT已经过去并且控制过程12再次被执行之后，将再次执行监控过程13。
当然，如果配电网600是多相类型的，则获得多个检查值ΔV并将其与多个电压阈值VTH进行比较。
如上面所提及的，如果监控过程13识别出相电压VGRID的相关正瞬变，则方法1提供一个或多个新电流阈值I'TH1、I'TH2、I'TH3、I'TH4(图2的步骤14)。
优选地，新电流阈值I'TH1、I'TH2、I'TH3、I'TH4高于预定义的阈值ITH1、ITH2、ITH3、ITH4。以这种方式，它们指示确定是否存在异常漏电流的更宽松的条件。
根据本发明的可能实施例，新电流阈值I'TH1、I'TH2、I'TH3、I'TH4是预定义的并且方便地存储在存储存储器中。在这种情况下，提供新电流阈值的步骤基本上在于从所述存储存储器上传所述新电流阈值。
根据本发明的可能实施例，通过适当地处理预定义的电流阈值ITH1、ITH2、ITH3、ITH4来动态地计算新电流阈值I'TH1、I'TH2、I'TH3、I'TH4。
在这种情况下，提供所述新电流阈值I'TH1、I'TH2、I'TH3、I'TH4的步骤包括以下步骤：
-获取指示所述漏电流的电流检测值S2'；
-基于所述电流检测值S2'和电压检查值ΔV来计算阈值校正值ΔTH1、ΔTH2、ΔTH3、ΔTH4，以校正预定义的电流阈值ITH1、ITH2、ITH3、ITH4；
-基于所述预定义的电流阈值ITH1、ITH2、ITH3、ITH4和阈值校正值ΔTH1、ΔTH2、ΔTH3、ΔTH4，计算新电流阈值I'TH1、I'TH2、I'TH3、I'TH4。
实际上，根据本实施例，基于检测到的漏电流和相电压的行为计算阈值校正值ΔTH1、ΔTH2、ΔTH3、ΔTH4。然后如下根据预定义的电流阈值计算新电流阈值：I’TH1＝ITH1+ΔTH1；I'TH2＝ITH2+ΔTH2；I'TH3＝ITH3+ΔTH3；I'TH4＝ITH4+ΔTH4。
如上面提及的，如果监控过程13识别出相电压VGRID的相关正瞬变，则方法1提供了终止第一控制过程11(以及优选地监控过程13)并执行第二控制过程12来控制保护设备100。
第二控制过程12被配置为将指示光伏装置中的AC漏电流ILEAK的行为的电流检查值IL、ΔIL与针对所述漏电流预见的新电流阈值I'TH1、I'TH2、I'TH3、I'TH4进行比较，以便确定是否存在异常情况以及保护设备100是否必须被激活。
一般而言，所述新电流阈值I'TH1、I'TH2、I'TH3、I'TH4的数量和幅值取决于由第二控制过程12实现的处理步骤。
参考图4，示出了第二控制过程12的步骤的优选序列。
优选地，控制过程12包括获得电流检查值IL、ΔIL的步骤(参考122)。
如上面提及的，所提及的电流检查值优选地包括指示所述漏电流的RMS或峰值的第一电流检查值IL和指示所述漏电流随时间的变化的第二电流检查值ΔIL。
优选地，类似于上面提及的控制过程11，获得电流检查值IL、ΔIL的步骤包括获取指示所述漏电流的电流检测值S2'的步骤和基于所述电流检测值计算电流检查值IL、ΔIL的步骤。
优选地，控制过程12包括将电流检查值IL、ΔIL与新电流阈值I'TH1、I'TH2、I'TH3、I'TH4进行比较的步骤(参考123-126)。
优选地，如果电流检查值IL、ΔIL超过电流阈值I'TH1、I'TH2、I'TH3、I'TH4中的一个或多个，则控制过程12包括针对生成保护设备100的跳闸命令TC的步骤，从而使得激活保护设备100。
方便地，根据下面描述的优选的比较序列，在电流检查值IL、ΔIL和新电流阈值I'TH1、I'TH2、I'TH3、I'TH4之间进行比较。
将第一电流检查值IL与第一新电流阈值I'TH1进行比较(参考123)。第一新电流阈值I'TH1指示漏电流ILEAK可接受的最大值。
如果第一电流检查值IL超过第一新电流阈值I'TH1，则生成针对保护设备100的跳闸命令TC。
如果第一电流检查值IL没有超过第一新电流阈值I'TH1，则将第二电流检查值ΔIL与第二新电流阈值I'TH2进行比较(参考124)。第二新电流阈值I'TH2指示漏电流ILEAK可接受的第一斜率变化值。
如果第二电流检查值ΔIL超过第二新电流阈值I'TH2，则生成针对保护设备100的跳闸命令TC。
如果第二电流检查值ΔIL没有超过第二新电流阈值I'TH2，则将第二电流检查值ΔIL与第三新电流阈值I'TH3进行比较(参考125)。第三新电流阈值I'TH3指示漏电流ILEAK可接受的第二斜率变化值。方便地，第三新电流阈值I'TH3高于第二新电流阈值I'TH2。
如果第二电流检查值ΔIL超过第三新电流阈值I'TH3，则生成针对保护设备100的跳闸命令TC。
如果第二电流检查值ΔIL没有超过第三新电流阈值I'TH3，则将第二电流检查值ΔIL与第四新电流阈值I'TH4进行比较(参考126)。第四新电流阈值I'TH4指示漏电流ILEAK可接受的第三斜率变化值。方便地，新的第四电流阈值I'TH4高于新的第三电流阈值I'TH3。
如果第二电流检查值ΔIL超过新的第四电流阈值I'TH4，则生成针对保护设备100的跳闸命令TC。
如果第二电流检查值ΔIL没有超过第四新电流阈值I'TH4，则控制过程12结束并将在下一个采样周期TS重复。
如上面所提及的，循环重复第二控制过程12，直到时间间隔TOUT已经过去。
当时间间隔已经过去时，第二控制过程12被终止，并且重新开始循环执行第一控制过程(以及可能地执行监视过程13)。
根据本发明的方法特别适合于由能够存储和执行软件指令以执行所述方法的计算机化设备300实现。
优选地，计算机化设备300被包括在控制单元200中。
根据本发明的方法在由配电网600提供的AC电压VGRID不稳定(更特别地，经受可能导致非期望的对保护设备本身的干预的正瞬变)时在管理保护设备100的操作中非常有效。
如上面所提及的，根据本发明的方法确保了对配电网600中的电压瞬变具有高免疫性的保护设备100的鲁棒控制，其允许改进光伏装置的操作的管理。
根据本发明的方法特别适于由计算机资源数字地实现，该计算机资源可以安装在光伏装置上，优选地安装在光伏装置的逆变器上。
因此，根据本发明的方法具有相对容易且节约成本的现场实际实现。
Claims (12)
1.一种控制光伏装置(500)中的漏电流保护设备(100)的方法(1)，所述光伏装置适于被电连接到具有所述光伏装置的AC部分(530)处的一个或多个相电压的配电网(600)，其特征在于所述方法包括以下步骤：
-执行第一控制过程(11)以控制所述漏电流保护设备，所述第一控制过程提供将指示所述光伏装置中的漏电流(ILEAK)的电流检查值(IL、ΔIL)与针对所述漏电流的一个或多个预定义的电流阈值(ITH1、ITH2、ITH3、ITH4)进行比较；
-执行监控过程(13)以检查所述相电压并识别所述相电压的可能的相关正瞬变；
-如果所述监控过程识别出所述相电压的相关正瞬变，则提供针对所述漏电流(ILEAK)的一个或多个新电流阈值(I'TH1、I'TH2、I'TH3、I'TH4)，终止所述第一控制过程(11)的执行并执行第二控制过程(12)来控制所述漏电流保护设备，所述第二控制过程提供所述电流检查值与针对所述漏电流的所述新电流阈值(I'TH1、I'TH2、I'TH3、I'TH4)的比较，所述第二控制过程仅在预定义的时间间隔(TOUT)内执行；
-在所述预定义的时间段已过去之后，终止所述第二监控过程(12)的执行，并再次执行所述第一控制过程(11)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述新电流阈值(I'TH1、I'TH2、I'TH3、I'TH4)高于所述预定义的电流阈值(ITH1、ITH2、ITH3、ITH4)。
3.根据前述权利要求中的一项或多项所述的方法，其特征在于，所述监控过程(13)包括以下步骤：
-获得(13)指示在所述相电压的预确定的时间段内的变化的电压检查值(ΔV)；
-如果所述电压检查值(ΔV)指示所述相电压的正变化，则将所述电压检查值与预定义的电压阈值(VTH)进行比较。
4.根据前述权利要求中的一项或多项所述的方法，其特征在于，获得所述电压检查值(ΔV)的步骤包括获取指示所述相电压的电压检测值(S1')的步骤和基于所述电压检测值计算所述电压检查值的步骤。
5.根据权利要求3至4中的一项或多项所述的方法，其特征在于，提供所述新电流阈值(I'TH1、I'TH2、I'TH3、I'TH4)的所述步骤包括以下步骤：
-获取指示所述漏电流(ILEAK)的电流检测值(S2')；
-基于所述电流检测值和所述电压检查值(ΔV)计算阈值校正值(ΔTH1、ΔTH2、ΔTH3、ΔTH4)，以校正所述预定义的电流阈值(ITH1、ITH2、ITH3、ITH4)；
-基于所述预定义的电流阈值和所述阈值校正值，计算所述新电流阈值。
6.根据权利要求3至4中的一项或多项所述的方法，其特征在于，所述新电流阈值(I'TH1、I'TH2、I'TH3、I'TH4)是预定义的，提供所述新电流阈值的所述步骤包括从存储存储器上传所述新电流阈值。
7.根据前述权利要求中的一项或多项所述的方法，其特征在于，第一控制过程(11)包括以下步骤：
-获得所述电流检查值(IL、ΔIL)；
-将所述电流检查值与所述预定义的电流阈值(ITH1、ITH2、ITH3、ITH4)进行比较；
-如果所述电流检查值超过所述预定义的电流阈值中的一个或多个，则生成针对所述漏电流保护设备的跳闸命令(TC)。
8.根据前述权利要求中的一项或多项所述的方法，其特征在于，第二控制过程(12)包括以下步骤：
-获得所述电流检查值(IL、ΔIL)；
-将所述电流检查值与所述新电流阈值(I'TH1、I'TH2、I'TH3、I'TH4)进行比较；
-如果所述电流检查值超过一个或多个所述新电流阈值，则生成针对所述漏电流保护设备的跳闸命令(TC)。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，获得所述电流检查值(IL、ΔIL)的步骤包括获取指示所述漏电流(ILEAK)的电流检测值(S2')的步骤和基于所述电流检测值计算所述电流检查值的步骤。
10.一种计算机程序(350)，所述计算机程序(350)被存储或可存储在存储介质中，其特征在于，所述计算机程序(350)包括用于实现根据前述权利要求中的一项或多项所述的方法(1)的软件指令。
11.一种控制单元(200)，其特征在于，所述控制单元(200)包括处理资源(300)，所述处理资源(300)被配置为执行软件指令(350)以实现根据权利要求1至9中的一项或多项所述的方法(1)。
12.一种光伏装置(500)，其特征在于，所述光伏装置(500)包括根据权利要求11所述的控制单元(200)。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/EP2016/079290 WO2018099553A1 (en) | 2016-11-30 | 2016-11-30 | A method for controlling a leakage current protection device in a photovoltaic apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110073565A true CN110073565A (zh) | 2019-07-30 |
| CN110073565B CN110073565B (zh) | 2021-08-06 |
Family
ID=57570039
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201680091247.6A Active CN110073565B (zh) | 2016-11-30 | 2016-11-30 | 用于控制光伏装置中的漏电流保护设备的方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10965117B2 (zh) |
| EP (1) | EP3549221B1 (zh) |
| CN (1) | CN110073565B (zh) |
| ES (1) | ES2862158T3 (zh) |
| WO (1) | WO2018099553A1 (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111917127A (zh) * | 2020-07-10 | 2020-11-10 | 爱士惟新能源技术(江苏)有限公司 | 一种光伏逆变器gfci电路的控制方法及系统 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107769156B (zh) * | 2016-08-18 | 2020-07-07 | 中国电力科学研究院 | 一种可实现设备安全自适应保护动作的方法 |
| EP3396802B1 (en) * | 2017-04-26 | 2021-12-29 | ABB S.p.A. | A method for identifying a fault event in an electric power distribution grid sector |
| CN111654005B (zh) * | 2020-04-20 | 2022-07-05 | 国网福建省电力有限公司 | 一种配电台区低压漏电监测、研判与自愈的方法 |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN87215351U (zh) * | 1987-11-06 | 1988-10-26 | 上海航空电器厂 | 带有压敏电阻式的过电压保护装置的漏电保护装置 |
| US20060289400A1 (en) * | 2005-06-03 | 2006-12-28 | Citizen Watch Co., Ltd. | Catalytic combustion type gas sensor |
| CN201479025U (zh) * | 2009-08-26 | 2010-05-19 | 桂林狮达机电技术工程有限公司 | 抑制瞬时过压的电子束加工设备加速高压电源 |
| CN101881801A (zh) * | 2010-07-21 | 2010-11-10 | 上海正泰电源系统有限公司 | 一种光伏逆变器漏电流检测方法 |
| CN102222881A (zh) * | 2011-06-10 | 2011-10-19 | 山东鲁亿通智能电气股份有限公司 | 一种太阳能光伏逆变器漏电流的监测方法 |
| JP2012199196A (ja) * | 2011-03-23 | 2012-10-18 | Panasonic Corp | 遮断装置 |
| US20120314327A1 (en) * | 2011-05-20 | 2012-12-13 | Liu Yow-Chyi | Dc power supply insulation fault detection circuit |
| CN103914017A (zh) * | 2014-03-24 | 2014-07-09 | 南京航空航天大学 | 室内电器安全用电监控装置及其监控方法 |
| WO2014141353A1 (ja) * | 2013-03-11 | 2014-09-18 | 株式会社 日立製作所 | Ｄｃ／ｄｃコンバータ |
| CN104201919A (zh) * | 2014-09-05 | 2014-12-10 | 江苏兆伏爱索新能源有限公司 | 一种光伏逆变器的漏电流控制方法 |
| CN105021879A (zh) * | 2014-04-28 | 2015-11-04 | Ls产电株式会社 | 用于监测无变压器的光伏逆变器的泄漏电流的装置 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3987425A (en) * | 1973-12-13 | 1976-10-19 | Electronic Surveillance Corporation | Leakage resistance detector and alarm circuit |
| US6731482B2 (en) * | 2001-01-09 | 2004-05-04 | Gary Szerman | Ground fault circuit interrupter |
| US6546342B1 (en) * | 2001-12-10 | 2003-04-08 | General Electric Company | Adaptive algorithm to prevent nuissance tripping |
| US8605394B2 (en) * | 2009-07-09 | 2013-12-10 | Musco Corporation | Apparatus, method, and system for monitoring leakage current and detecting fault conditions in electrical systems |
| US20120063045A1 (en) * | 2010-09-10 | 2012-03-15 | Intersil Americas Inc. | Detecting and selectively ignoring power supply transients |
| US10291017B2 (en) | 2013-06-07 | 2019-05-14 | Iep2 Research Pty Limited | Electrical protection device and a method of providing electrical protection |
| DE102015204376A1 (de) | 2015-03-11 | 2016-09-15 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Erkennen eines Lichtbogens |
-
2016
- 2016-11-30 WO PCT/EP2016/079290 patent/WO2018099553A1/en unknown
- 2016-11-30 EP EP16812686.0A patent/EP3549221B1/en active Active
- 2016-11-30 ES ES16812686T patent/ES2862158T3/es active Active
- 2016-11-30 CN CN201680091247.6A patent/CN110073565B/zh active Active
- 2016-11-30 US US16/465,366 patent/US10965117B2/en active Active
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN87215351U (zh) * | 1987-11-06 | 1988-10-26 | 上海航空电器厂 | 带有压敏电阻式的过电压保护装置的漏电保护装置 |
| US20060289400A1 (en) * | 2005-06-03 | 2006-12-28 | Citizen Watch Co., Ltd. | Catalytic combustion type gas sensor |
| CN201479025U (zh) * | 2009-08-26 | 2010-05-19 | 桂林狮达机电技术工程有限公司 | 抑制瞬时过压的电子束加工设备加速高压电源 |
| CN101881801A (zh) * | 2010-07-21 | 2010-11-10 | 上海正泰电源系统有限公司 | 一种光伏逆变器漏电流检测方法 |
| JP2012199196A (ja) * | 2011-03-23 | 2012-10-18 | Panasonic Corp | 遮断装置 |
| US20120314327A1 (en) * | 2011-05-20 | 2012-12-13 | Liu Yow-Chyi | Dc power supply insulation fault detection circuit |
| CN102222881A (zh) * | 2011-06-10 | 2011-10-19 | 山东鲁亿通智能电气股份有限公司 | 一种太阳能光伏逆变器漏电流的监测方法 |
| WO2014141353A1 (ja) * | 2013-03-11 | 2014-09-18 | 株式会社 日立製作所 | Ｄｃ／ｄｃコンバータ |
| CN103914017A (zh) * | 2014-03-24 | 2014-07-09 | 南京航空航天大学 | 室内电器安全用电监控装置及其监控方法 |
| CN105021879A (zh) * | 2014-04-28 | 2015-11-04 | Ls产电株式会社 | 用于监测无变压器的光伏逆变器的泄漏电流的装置 |
| CN104201919A (zh) * | 2014-09-05 | 2014-12-10 | 江苏兆伏爱索新能源有限公司 | 一种光伏逆变器的漏电流控制方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111917127A (zh) * | 2020-07-10 | 2020-11-10 | 爱士惟新能源技术(江苏)有限公司 | 一种光伏逆变器gfci电路的控制方法及系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US10965117B2 (en) | 2021-03-30 |
| EP3549221B1 (en) | 2021-02-17 |
| ES2862158T3 (es) | 2021-10-07 |
| EP3549221A1 (en) | 2019-10-09 |
| WO2018099553A1 (en) | 2018-06-07 |
| CN110073565B (zh) | 2021-08-06 |
| US20190393695A1 (en) | 2019-12-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110073565A (zh) | 用于控制光伏装置中的漏电流保护设备的方法 | |
| WO2018153137A1 (zh) | 柔性直流配电网单极接地故障识别方法及装置、存储介质 | |
| JP6691964B2 (ja) | 高信頼性の配電ネットワーク故障の検出方法、装置及び記憶媒体 | |
| US10935609B2 (en) | Methods and systems for ground fault detection in a power distribution system | |
| EP3074780B1 (en) | Electrical supply system | |
| KR20140063460A (ko) | Dc 아크와 부하 스위칭 잡음을 구분하는 시스템 및 방법 | |
| CN101718813B (zh) | 电力二次系统电压采集回路监测方法 | |
| CN105223427B (zh) | 故障电弧的检测方法和检测装置 | |
| RU2765380C2 (ru) | Способ идентификации события отказа в секторе электрической распределительной сети | |
| KR102048367B1 (ko) | 순시 전력 레벨의 시간 측정에 기초한 전원 차단 방법 및 장치 | |
| JP6741998B2 (ja) | アーク検出装置およびアーク検出方法 | |
| CN106464148B (zh) | 用于监视功率转换器中dc链路电容的方法 | |
| CN106329474A (zh) | 保护装置及操作其的方法、计算机程序产品及电气设施 | |
| CA2641836A1 (en) | Circuit interrupter and method of processor phase synchronization | |
| KR102063287B1 (ko) | 전력 위상 측정과 아크 검출에 기초한 전원 차단 방법 및 장치 | |
| RU2014130053A (ru) | Устройство обнаружения перегрузки | |
| CN117277246B (zh) | 一种有源无源结合的配电网接地故障自适应熄弧方法 | |
| CN117250442A (zh) | 一种基于光电联合的弧光接地故障检测方法、系统及介质 | |
| US9482704B2 (en) | Detecting shorted diodes | |
| EP3391489B1 (en) | Ground fault detection and interrupt system | |
| CN110018384B (zh) | 用于检测功率变换装置中的接地故障状况的方法 | |
| CN109038513B (zh) | 一种用于故障相转移接地装置的断线接地的智能处理方法 | |
| CN109038485B (zh) | 一种漏电流故障的检测方法、装置和系统 | |
| US10910992B2 (en) | Method and device for detecting a stray electric arc in a photovoltaic installation | |
| CN102788943A (zh) | 一种局部放电在线监测数据的自动侦测方法 |
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 | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20201116 Address after: Rotterdam Applicant after: Marich holdings Netherlands Ltd. Address before: Baden, Switzerland Applicant before: ABB Switzerland Co.,Ltd. |
|
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |