CN111766448A - 一种用于光伏储能系统的绝缘检测模块的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于光伏储能系统的绝缘检测模块的控制方法,控制方法包括如下步骤:在控制模块中预设绝缘电阻阈值,控制模块向各绝缘检测模块发送检测指令;各绝缘检测模块采集各正在运行的电池单元正负极的对地绝缘电阻,并将上述采集信息发送给控制模块;控制模块将采集的信息与预设的绝缘电阻阈值相比较,若有电池单元的对地绝缘电阻小于绝缘电阻阈值,控制模块显示该电池单元绝缘异常并告警;若各电池单元的对地绝缘电阻均大于绝缘电阻阈值,控制模块显示正常,同时保留运行中的其中一路电池单元上的绝缘检测模块运行,以对绝缘检测模块处于不同开关切换状态下电池单元正负极的对地绝缘电阻进行采集检测,并控制其余绝缘检测模块关闭。
Description
技术领域
本发明涉及光伏储能系统技术领域,具体涉及一种用于光伏储能系统的绝缘检测模块的控制方法。
背景技术
在光伏储能系统中,直流侧对地的绝缘电阻表征了直流系统的绝缘性能,如果该绝缘电阻过低,会导致直流母线对地放电,严重时可能会导致系统损坏,甚至会危害到人身安全。为了光伏储能系统的安全使用,需要对正负母线的对地绝缘电阻进行检测,当绝缘电阻小于限制值时,会提示故障。由于光伏储能系统中部分电池单元会置于室外环境中,电池单元长时间使用及经过日晒、雨淋都会导致电池单元中的光伏组件老化,进而导致对地绝缘电阻发生变化。
因此,需要对光伏储能系统中的对地绝缘电阻进行实时监测,并进行故障提示。市面上目前缺少一种实时有效的绝缘检测模块的控制方法。
发明内容
为解决上述技术缺陷,本发明采用的技术方案在于,提供一种用于光伏储能系统的绝缘检测模块的控制方法,所述控制方法包括如下步骤:
S1:在控制模块中预设绝缘电阻阈值,所述控制模块向各绝缘检测模块发送在绝缘检测模块开关断开状态下检测各路正在运行的电池单元正负极对地绝缘状态的指令;
S2:各绝缘检测模块采集各正在运行的电池单元正负极的对地绝缘电阻,并将上述采集的对地绝缘电阻信息发送给控制模块;
S3:控制模块将采集的对地绝缘电阻与预设的绝缘电阻阈值相比较,若有电池单元上采集的对地绝缘电阻小于绝缘电阻阈值,控制模块显示该电池单元绝缘异常并告警;
S4:若各电池单元采集的对地绝缘电阻均大于绝缘电阻阈值,控制模块显示各电池单元正负极对地绝缘状态正常,同时保留运行中的其中一路电池单元上的绝缘检测模块运行,以对绝缘检测模块处于不同开关切换状态下对应线路上电池单元正负极的对地绝缘电阻进行采集检测,并控制其余绝缘检测模块关闭。
进一步地,还包括如下步骤:
S5:控制模块检测是否存在新的电池单元接入信号,若所述控制模块检测到有新的电池单元接入信号时,所述控制模块控制一路新接入的电池单元上的绝缘检测模块运行,以对绝缘检测模块处于不同开关切换状态下对应线路上电池单元正负极的对地绝缘电阻进行采集检测,并关闭接入信号前运行的绝缘检测模块。
进一步地,还包括如下步骤:
S6:控制模块检测是否存在新接入的电池单元接入后又断开的信号,若所述控制模块检测到该信号时,控制模块选择接入信号前的上一个状态中正在运行的绝缘检测模块继续运行,以对该绝缘检测模块处于不同开关切换状态下对应线路上电池单元正负极的对地绝缘电阻进行采集检测。
进一步地,S4还包括如下步骤:
依次对各电池单元进行电路编号;
当控制模块检测正在运行的电池单元至少有两路时,控制模块根据电路编号顺序,选择一路正在运行的电池单元上的绝缘检测模块在处于不同开关切换状态下进行对地绝缘电阻检测。
进一步地,S5还包括如下步骤:
当控制模块检测新接入的电池单元至少有两路时,控制模块根据电路编号顺序进行比较,选择一路新接入的电池单元上的绝缘检测模块在处于不同开关切换状态下进行对地绝缘电阻检测。
进一步地,所述光伏储能系统包括至少两路共直流母线的电池单元,每路所述电池单元均对应配置有一用于采集检测电池单元正、负极对地电压或电阻的绝缘检测模块,且各所述绝缘检测模块均与一控制模块电连接,所述控制模块可监测各路电池单元的运行状态。
所述绝缘检测模块包括第一采样电阻、第二采样电阻、正极对地绝缘电阻、负极对地绝缘电阻、第一开关及第二开关,所述电池单元的正极与负极之间依次串接有第一采样电阻、第一开关、第二开关及第二采样电阻,所述正极对地绝缘电阻的两端并联在第一采样电阻和第一开关的两端,所述正极对地绝缘电阻连接在电池单元的正极与接地端之间,所述负极对地绝缘电阻的两端并联在第二采样电阻和第二开关的两端,所述负极对地绝缘电阻连接在电池单元的负极与接地端之间。
进一步地,所述绝缘检测模块上设有采集模块,所述采集模块与控制模块电连接,所述绝缘检测模块在处于不同开关切换状态下进行对地绝缘电阻检测包括如下步骤:
控制模块控制第一开关打开,各所述采集模块分别采集对应线路上电池单元的正极和负极分别对地的电压并发送给控制模块;
控制模块切换至打开第二开关,各所述采集模块分别采集对应线路上切换后电池单元的正极和负极分别对地的电压并发送给控制模块;
控制模块根据切换前后采集的电压值,计算获得电池单元的正极对地绝缘电阻和负极对地绝缘电阻的电阻值,并与预设的绝缘电阻阈值进行比较;
当计算后的正极对地绝缘电阻或负极对地绝缘电阻任一个小于控制模块内预设的绝缘电阻阈值时,控制模块会显示该电池单元绝缘异常并告警;
当计算后的正极对地绝缘电阻或负极对地绝缘电阻都不小于控制模块内预设的绝缘电阻阈值时,控制模块会显示对地绝缘正常。
与现有技术比较本发明技术方案的有益效果为:
本发明提供的一种用于光伏储能系统的绝缘检测模块的控制方法,通过控制模块对所有的绝缘检测模块发送绝缘检测指令,进行初步绝缘检测后如果均绝缘正常,控制模块保留运行中的其中一路电池单元上的绝缘检测模块进行对地绝缘电阻检测,并控制其余绝缘检测模块关闭,实时有效,提高了绝缘检测的效率和检测精度,避免了因绝缘检测模块在开关闭合状态下,同时对多路电池单元进行绝缘检测会造成干扰,影响检测结果,能有效避免因绝缘系统故障造成的电路损坏和人身安全问题。
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是本发明实施例提供的一种用于光伏储能系统的绝缘检测模块的控制方法的流程示意图;
图2是本发明实施例提供的步骤S4和S5的控制逻辑图;
图3是本发明实施例提供的绝缘检测模块在不同开关切换状态下进行对地绝缘电阻检测步骤的流程示意图;
图4是本发明实施例提供的光伏储能系统的结构原理框图;
图5是本发明实施例提供的绝缘检测模块的电路原理图。
附图标记如下:
100、电池单元,110、绝缘检测模块,120、控制模块。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
请参阅图1-5所示,本发明提供的一种用于光伏储能系统的绝缘检测模块的控制方法,光伏储能系统包括至少两路共直流母线的电池单元100,电池单元100为供电模块、储能模块,其中供电模块为光伏电池,储能模块为蓄电池;每路电池单元100均对应配置有一用于采集检测电池单元100正、负极对地电压或电阻的绝缘检测模块110,绝缘检测模块110上设有采集模块,且各绝缘检测模块110、各采集模块及电池单元100均分别与一控制模块120电连接,控制模块120可监测各路电池单元100的运行状态,控制方法包括如下步骤:
S1:在控制模块120内预设绝缘电阻阈值,控制模块120向各绝缘检测模块110发送在绝缘检测模块110开关断开状态下检测各路正在运行的电池单元100正负极对地绝缘状态的指令;
S2:各绝缘检测模块110采集各正在运行的电池单元100正负极的对地绝缘电阻,并将上述采集的对地绝缘电阻信息发送给控制模块120;
S3:控制模块120将采集的对地绝缘电阻与预设的绝缘电阻阈值相比较,若有电池单元100上采集的对地绝缘电阻小于绝缘电阻阈值,控制模块120显示该电池单元100绝缘异常并告警;
S4:若各电池单元100采集的对地绝缘电阻均大于绝缘电阻阈值,控制模块120显示各电池单元100正负极对地绝缘状态正常,同时保留运行中的其中一路电池单元100上的绝缘检测模块110运行,以对绝缘检测模块110处于不同开关切换状态下对应线路上电池单元100正负极的对地绝缘电阻进行采集检测,并控制其余绝缘检测模块110关闭。
S5:控制模块120检测是否存在新的电池单元100接入信号,若控制模块120检测到有新的电池单元100接入信号时,控制模块120控制一路新接入的电池单元100上的绝缘检测模块110运行,以对绝缘检测模块110处于不同开关切换状态下对应线路上电池单元100正负极的对地绝缘电阻进行采集检测,并关闭接入信号前运行的绝缘检测模块110。
S6:控制模块120检测是否存在新接入的电池单元100接入后又断开的信号,若控制模块120检测到该信号时,控制模块120选择接入信号前的上一个状态中正在运行的绝缘检测模块110继续运行,以对该绝缘检测模块110处于不同开关切换状态下对应线路上电池单元100正负极的对地绝缘电阻进行采集检测。
在断开开关的条件下,绝缘检测模块110直接采集电池单元100正负极绝缘电阻的方式适用于检测精度较低的初步绝缘检测。
优选地,S4包括如下步骤:依次对各电池单元100进行电路编号;电路编号可以采用阿拉伯数字或字母,例如1、2、3、4等等,编号数量根据电池单元100的数量决定;
当控制模块120检测正在运行的电池单元100只有一路时,控制模块120选择当前正在运行的电池单元100上的绝缘检测模块110在处于不同开关切换状态下进行对地绝缘电阻检测;当控制模块120检测正在运行的电池单元100至少有两路时,控制模块120根据电路编号大小进行比较,选择一路正在运行的电池单元100上的绝缘检测模块110在处于不同开关切换状态下进行对地绝缘电阻检测。
具体的,当多路正在运行的电池单元100有部分断开的情况,且尚在运行的电池单元100还有至少两个时,控制模块120根据电路编号大小进行比较,选择断开情况发生后当前一路正在运行的电池单元100进行对地绝缘电阻检测。
优选地,S5包括如下步骤:当控制模块120检测新接入的电池单元100只有一路时,控制模块120选择当前新接入的电池单元100上的绝缘检测模块110在处于不同开关切换状态下进行对地绝缘电阻检测;
当控制模块120检测新接入的电池单元100至少有两路时,控制模块120根据电路编号大小进行比较,选择一路新接入的电池单元100上的绝缘检测模块110在处于不同开关切换状态下进行对地绝缘电阻检测。
具体的,绝缘检测模块110包括第一采样电阻R1、第二采样电阻R2、正极对地绝缘电阻Rp、负极对地绝缘电阻Rn、第一开关K1及第二开关K2,电池单元100的正极与负极之间依次串接有第一采样电阻R1、第一开关K1、第二开关K2及第二采样电阻R2,正极对地绝缘电阻Rp的两端并联在第一采样电阻R1和第一开关K1的两端,正极对地绝缘电阻Rp连接在电池单元100的正极与接地端之间,负极对地绝缘电阻Rn的两端并联在第二采样电阻R2和第二开关K2的两端,负极对地绝缘电阻Rn连接在电池单元100的负极与接地端之间。其中,第一开关K1、第二开关K2不能同时打开。
具体的,绝缘检测模块110在处于不同开关切换状态下进行对地绝缘电阻检测包括如下步骤:
控制模块120控制第一开关打开,各采集模块分别采集对应线路上电池单元100的正极和负极分别对地的电压并发送给控制模块120;
控制模块120切换至打开第二开关,各采集模块分别采集对应线路上切换后电池单元100的正极和负极分别对地的电压并发送给控制模块120;
控制模块120根据切换前后采集的电压值,计算获得电池单元100的正极对地绝缘电阻和负极对地绝缘电阻的电阻值,并与预设的绝缘电阻阈值进行比较;
当计算后的正极对地绝缘电阻或负极对地绝缘电阻任一个小于控制模块120内预设的绝缘电阻阈值时,控制模块120会显示该电池单元100绝缘异常并告警;
当计算后的正极对地绝缘电阻或负极对地绝缘电阻都不小于控制模块120内预设的绝缘电阻阈值时,控制模块120会显示对地绝缘正常。
例如,当第一路电池单元运行时,第一路电池单元上的绝缘检测模块进行绝缘检测,其他路线上的绝缘检测模块均停止,此时第二路电池单元加入运行时,第一路电池单元、第二路电池单元同时运行,其他路线均停止,控制模块120控制第一路电池单元上的绝缘检测模块切换至第二路电池单元上的绝缘检测模块进行绝缘检测,同理,如此时又加入第三路电池单元运行,则控制模块120控制切换至第三路电池单元上的绝缘检测模块进行绝缘检测。
当第一路电池单元、第二路电池单元同时运行时,此时第三路电池单元、第四路电池单元加入运行时,控制模块120控制第四路电池单元上的绝缘检测模块进行绝缘检测。
当第三路电池单元、第四路电池单元同时运行时,此时第一路电池单元、第二路电池单元加入运行时,控制模块120控制第二路电池单元上的绝缘检测模块进行绝缘检测。
当第一路电池单元运行时,第一路电池单元上的绝缘检测模块进行绝缘检测时,其他路线上的绝缘检测模块均停止,此时切换至第二路电池单元运行时,第一路电池单元停止运行,控制模块120控制第一路电池单元上的绝缘检测模块切换至第二路电池单元上的绝缘检测模块进行绝缘检测,同理,如此时又切换至第三路电池单元运行,则第二路电池单元停止运行,控制模块120控制切换至第三路电池单元上的绝缘检测模块进行绝缘检测。
当第一路电池单元、第二路电池单元同时运行,第二路电池单元上的绝缘检测模块进行绝缘检测,此时第三路电池单元加入运行,控制模块120控制切换至第三路电池单元上的绝缘检测模块进行绝缘检测,随后又断开了第三路电池单元,由于上一个状态是第三路电池单元的绝缘检测模块进行绝缘检测,因此控制模块120控制切换至第二路电池单元上的绝缘检测模块进行绝缘检测。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种用于光伏储能系统的绝缘检测模块的控制方法,其特征在于,所述控制方法包括如下步骤:
S1:在控制模块(120)中预设绝缘电阻阈值,所述控制模块(120)向各绝缘检测模块(110)发送在绝缘检测模块(110)开关断开状态下检测各路正在运行的电池单元(100)正负极对地绝缘状态的指令;
S2:各绝缘检测模块(110)采集各正在运行的电池单元(100)正负极的对地绝缘电阻,并将上述采集的对地绝缘电阻信息发送给控制模块(120);
S3:控制模块(120)将采集的对地绝缘电阻与预设的绝缘电阻阈值相比较,若有电池单元(100)上采集的对地绝缘电阻小于绝缘电阻阈值,控制模块(120)显示该电池单元(100)绝缘异常并告警;
S4:若各电池单元(100)采集的对地绝缘电阻均大于绝缘电阻阈值,控制模块(120)显示各电池单元(100)正负极对地绝缘状态正常,同时保留运行中的其中一路电池单元(100)上的绝缘检测模块(110)运行,以对绝缘检测模块(110)处于不同开关切换状态下对应线路上电池单元(100)正负极的对地绝缘电阻进行采集检测,并控制其余绝缘检测模块(110)关闭。
2.如权利要求1所述的用于光伏储能系统的绝缘检测模块的控制方法,其特征在于,还包括如下步骤:
S5:控制模块(120)检测是否存在新的电池单元(100)接入信号,若所述控制模块(120)检测到有新的电池单元(100)接入信号时,所述控制模块(120)控制一路新接入的电池单元(100)上的绝缘检测模块(110)运行,以对绝缘检测模块(110)处于不同开关切换状态下对应线路上电池单元(100)正负极的对地绝缘电阻进行采集检测,并关闭接入信号前运行的绝缘检测模块(110)。
3.如权利要求1所述的用于光伏储能系统的绝缘检测模块的控制方法,其特征在于,还包括如下步骤:
S6:控制模块(120)检测是否存在新接入的电池单元(100)接入后又断开的信号,若所述控制模块(120)检测到该信号时,控制模块(120)选择接入信号前的上一个状态中正在运行的绝缘检测模块(110)继续运行,以对该绝缘检测模块(110)处于不同开关切换状态下对应线路上电池单元(100)正负极的对地绝缘电阻进行采集检测。
4.如权利要求1所述的用于光伏储能系统的绝缘检测模块的控制方法,其特征在于,S4还包括如下步骤:
依次对各电池单元(100)进行电路编号;
当控制模块(120)检测正在运行的电池单元(100)至少有两路时,控制模块(120)根据电路编号顺序,选择一路正在运行的电池单元(100)上的绝缘检测模块(110)在处于不同开关切换状态下进行对地绝缘电阻检测。
5.如权利要求2所述的用于光伏储能系统的绝缘检测模块的控制方法,其特征在于,S5还包括如下步骤:
当控制模块(120)检测新接入的电池单元(100)至少有两路时,控制模块(120)根据电路编号顺序进行比较,选择一路新接入的电池单元(100)上的绝缘检测模块(110)在处于不同开关切换状态下进行对地绝缘电阻检测。
6.如权利要求1所述的用于光伏储能系统的绝缘检测模块的控制方法,其特征在于,所述光伏储能系统包括至少两路共直流母线的电池单元(100),每路所述电池单元(100)均对应配置有一用于采集检测电池单元(100)正、负极对地电压或电阻的绝缘检测模块(110),且各所述绝缘检测模块(110)均与一控制模块(120)电连接,所述控制模块(120)可监测各路电池单元(100)的运行状态。
7.如权利要求1或6所述的用于光伏储能系统的绝缘检测模块的控制方法,其特征在于:所述绝缘检测模块(110)包括第一采样电阻、第二采样电阻、正极对地绝缘电阻、负极对地绝缘电阻、第一开关及第二开关,所述电池单元(100)的正极与负极之间依次串接有第一采样电阻、第一开关、第二开关及第二采样电阻,所述正极对地绝缘电阻的两端并联在第一采样电阻和第一开关的两端,所述正极对地绝缘电阻连接在电池单元(100)的正极与接地端之间,所述负极对地绝缘电阻的两端并联在第二采样电阻和第二开关的两端,所述负极对地绝缘电阻连接在电池单元(100)的负极与接地端之间。
8.如权利要求7所述的用于光伏储能系统的绝缘检测模块的控制方法,其特征在于,所述绝缘检测模块(110)上设有采集模块,所述采集模块与控制模块(120)电连接,所述绝缘检测模块(110)在处于不同开关切换状态下进行对地绝缘电阻检测包括如下步骤:
控制模块(120)控制第一开关打开,各所述采集模块分别采集对应线路上电池单元(100)的正极和负极分别对地的电压并发送给控制模块(120);
控制模块(120)切换至打开第二开关,各所述采集模块分别采集对应线路上切换后电池单元(100)的正极和负极分别对地的电压并发送给控制模块(120);
控制模块(120)根据切换前后采集的电压值,计算获得电池单元(100)的正极对地绝缘电阻和负极对地绝缘电阻的电阻值,并与预设的绝缘电阻阈值进行比较;
当计算后的正极对地绝缘电阻或负极对地绝缘电阻任一个小于控制模块(120)内预设的绝缘电阻阈值时,控制模块(120)会显示该电池单元(100)绝缘异常并告警;
当计算后的正极对地绝缘电阻或负极对地绝缘电阻都不小于控制模块(120)内预设的绝缘电阻阈值时,控制模块(120)会显示对地绝缘正常。
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