CN114236244A - 一种对地阻抗的检测方法和逆变系统 - Google Patents

一种对地阻抗的检测方法和逆变系统 Download PDF

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Abstract

本申请提供一种对地阻抗的检测方法和逆变系统。该对地阻抗的检测方法应用于包括N个逆变器的逆变系统，每个逆变器的交流侧连接于逆变系统的交流侧，N为正整数。在该对地阻抗的检测方法中，由于各预设方程与逆变系统的相应对地阻抗相关，所以在将各测试对地阻抗的阻抗值以及逆变系统在不同状态下的交流对地电气量和每个逆变器在不同状态下的直流对地电气量，分别代入相应预设方程之后，通过对各预设方程求解即可确定出该逆变系统的各对地阻抗，即本申请提供的对地阻抗的检测方法可以准确地检测出逆变系统的各对地阻抗。因此，当该逆变系统应用到光伏发电系统中时，本申请提供的对地阻抗的检测方法也可以准确地检测出光伏发电系统的各对地阻抗。

Description

一种对地阻抗的检测方法和逆变系统
技术领域
本发明涉及电力电子技术领域，特别是涉及一种对地阻抗的检测方法和逆变系统。
背景技术
在光伏发电系统中，对地阻抗包括：1)直流正对地阻抗，其为逆变器直流侧正极与地之间的阻抗，2)直流负对地阻抗，其为各逆变器直流侧负极与地之间的阻抗，3)交流对地阻抗，其为该系统的交流侧各相与地之间的总阻抗；目前，在光伏发电系统中的逆变器并网前，利用现有的对地阻抗检测方法可以检测出光伏发电系统的直流正对地阻抗、直流负对地阻抗和交流对地阻抗。
但是，在该逆变器并网后，由于直流对地阻抗和交流对地阻抗耦合，所以再利用上述检测方法可能无法检测到对地阻抗或者检测到的结果与实际偏差较大。
因此，如何准确地检测出光伏发电系统的各对地阻抗，是亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种对地阻抗的检测方法和逆变系统，以准确地检测出光伏发电系统的各对地阻抗。
为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
本申请一方面提供一种对地阻抗的检测方法，应用于包括N个逆变器的逆变系统，所述逆变器的交流侧连接于所述逆变系统的交流侧；N为正整数；所述对地阻抗的检测方法，包括：
在所述逆变系统运行后，向所述逆变系统的交流侧投切测试对地阻抗，并获取所述逆变系统在不同状态下的交流对地电气量和每个所述逆变器在不同状态下的直流对地电气量；
将各所述测试对地阻抗的阻抗值和各对地电气量，分别代入相应预设方程；各所述预设方程与所述逆变系统的相应对地阻抗相关；
对各所述预设方程进行求解，确定出所述逆变系统的各对地阻抗。
可选的，所述预设方程的个数为2N+1，且在全部所述预设方程中，包括：至少2N个基于KCL定律所列出的方程。
可选的，各所述预设方程均为针对所述逆变系统所接地节点应用KCL定律所列出的方程。
可选的，所述测试对地阻抗的个数为2N，向所述逆变系统的交流侧投切不同阻抗值的测试对地阻抗，并获取所述逆变系统在不同状态下的交流对地电气量和所述逆变器在不同状态下的直流对地电气量，包括：
在投切之前，先获取一次各对地电气量；
再向所述逆变系统的交流侧依次投切各所述测试对地阻抗，并分别获取各对地电气量。
可选的，所述逆变系统的交流对地电气量包括：所述逆变系统的交流对地电压；
所述逆变系统的直流对地电气量包括：所述逆变器的直流正对地电压和所述逆变器的直流负对地电压。
可选的，其中一个所述预设方程为针对所述交流对地阻抗应用欧姆定律列出的方程；
其他2N个所述预设方程均为针对相应所述逆变器所接地节点应用KCL定律所列出的方程。
可选的，所述测试对地阻抗的个数为1，向所述逆变系统的交流侧投切不同阻抗值的测试对地阻抗，并获取所述逆变系统在不同状态下的交流对地电气量和所述逆变器在不同状态下的直流对地电气量，包括：
在投切之前，先获取一次各对地电气量；
再向所述逆变系统的交流侧投切一个所述测试对地阻抗，并获取各对地电气量。
可选的，所述逆变系统的交流对地电气量包括：所述逆变系统的交流对地电压和各所述逆变器的漏电流；
所述逆变系统的直流对地电气量包括：所述逆变器的直流正对地电压和所述逆变器的直流负对地电压。
可选的，在所述逆变系统运行后，还包括：
获取并判断所述逆变系统的交流对地电压是否大于电压阈值；
若所述逆变系统的交流对地电压大于所述电压阈值，则继续向下执行；
若所述逆变系统的交流对地电压小于等于所述电压阈值，则先向各所述逆变器的直流侧正极或负极投切辅助对地阻抗，再继续向下执行。
可选的，在确定出所述逆变系统的各对地阻抗之后，还包括：
去除所述辅助对地阻抗的并联影响，对各所述逆变器的直流正对地阻抗或直流负对地阻抗进行更新。
本申请另一方面提供一种逆变系统，包括：控制器、测试对地阻抗支路、N个逆变器；N为正整数；其中：
每个所述逆变器的交流侧连接于所述逆变系统的交流侧，每个所述逆变器与所述控制器相连；
所述测试对地阻抗支路设置于所述逆变系统的交流侧任一相与地之间，用于在自身导通时，向所述逆变系统投入相应测试对地阻抗，在自身关断时，将相应所述测试对地阻抗从所述逆变系统中切出；
所述控制器用于执行如本申请上一方面任一项所述的对地阻抗的检测方法。
可选的，所述逆变系统，还包括：N个辅助对地阻抗支路；其中：
每个所述辅助对地阻抗支路均与所述控制器相连；
每个所述辅助对地阻抗支路设置于相应所述逆变器的直流侧正极与地之间，或者，相应所述逆变器的直流侧负极与地之间，用于在自身导通时，向相应所述逆变器投入相应辅助对地阻抗，在自身关断时，将相应所述辅助对地阻抗从相应所述逆变器中切出。
可选的，所述控制器包括各所述逆变器中的通信主机。
可选的，各所述逆变器的直流侧与所述光伏阵列相连，所述逆变系统的交流侧与电网相连。
由上述技术方案可知，本发明提供了一种对地阻抗的检测方法，其应用于包括N个逆变器的逆变系统，每个逆变器的交流侧连接于逆变系统的交流侧，N为正整数。在该对地阻抗的检测方法中，由于各预设方程与逆变系统的相应对地阻抗相关，所以在将各测试对地阻抗的阻抗值以及逆变系统在不同状态下的交流对地电气量和每个逆变器在不同状态下的直流对地电气量，分别代入相应预设方程之后，通过对各预设方程求解即可确定出该逆变系统的各对地阻抗，即本申请提供的对地阻抗的检测方法可以准确地检测出逆变系统的各对地阻抗。因此，当该逆变系统应用到光伏发电系统中时，本申请提供的对地阻抗的检测方法也可以准确地检测出光伏发电系统的各对地阻抗。
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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1-图4分别为本申请实施例提供的对地阻抗的检测方法的四种流程示意图；
图5和图6分别为本申请实施例提供的逆变系统的两种结构示意图；
图7为逆变系统的一种示例的结构示意图；
图8为图7所对应的对地阻抗的检测方法的流程示意图；
图9为逆变系统的另一种示例的结构示意图；
图10为图9所对应的对地阻抗的检测方法的流程示意图；
图11为逆变系统的又一种示例的结构示意图；
图12为图11所对应的对地阻抗的检测方法的流程示意图；
图13为逆变系统的再一种示例的结构示意图；
图14为图13所对应的对地阻抗的检测方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
在现有技术中，以光伏发电系统为例，电网各相对地电压，即光伏发电系统的交流侧各相对地电压，分别为Ugrida/Ugridb/Ugridc，电网的各相对地阻抗，即光伏发电系统的交流侧各相对地阻抗，分别为Rgrida/Rgridb/Rgridc，电网对地阻抗为Rgrid，即光伏发电系统的交流对地阻抗为Rgrid。
由于电网的各相对地电压相等，均为Ugrida，所以下面以电网的对地电压代表电网的各相对地电压，因此存在下列等式：
Figure BDA0003417801010000051
Figure BDA0003417801010000052
Figure BDA0003417801010000053
由此可知，电网对地阻抗Rgrid即为电网各相对地阻抗的并联值。
在现有技术中，对地阻抗检测方法分别直流对地阻抗检测方法和交流对地阻抗检测方法，具体如下所述：
直流对地阻抗检测方法：通过母线对地电阻值的变化扰动母线对地电压值，从而推断出直流正对地阻抗和直流负对地阻抗。
但是当逆变器并网后，交直流对地阻抗耦合，未知对地阻抗变成包括3个，分别为：直流正对地阻抗、直流负对地阻抗和交流对地阻抗(电网对地阻抗)，因此利用现有数据不足以推断出直流对地阻抗。
交流对地阻抗检测方案：通过在电网对地间施加一个已知阻抗和一个已知电压源，采样电网对地电压，通过阻抗分压原理计算出交流对地阻抗，即电网对地阻抗。
但是当逆变器并网后，直流侧与交流侧对地阻抗耦合，此时采样到的电网对地电压并不只是电压源分压得到的电压，从而造成检测结果不准，影响检测。
因此，为了可以准确地检测出光伏发电系统的各对地阻抗，本申请实施例提供一种对地阻抗的检测方法，其应用于包括N个逆变器的逆变系统，各个逆变器的交流侧均连接于逆变系统的交流侧。
其中，N为正整数，此处不对其取值进行具体限定，可视具体情况而定。
该对地阻抗的检测方法的具体流程如图1所示，具体包括以下步骤：
S110、判断逆变系统是否运行。
若逆变系统运行，则执行步骤S120；若逆变系统未运行，则停止执行该对地阻抗的检测方法。
S120、在逆变系统运行后，向逆变系统的交流侧投切测试对地阻抗，并获取逆变系统在不同状态下的交流对地电气量和每个逆变器在不同状态下的直流对地电气量。
其中，向逆变系统的交流侧投切测试对地阻抗，即在逆变系统的交流侧任一相与地之间投切阻抗，该阻抗即为测试对地阻抗。
另外，逆变系统的不同状态，包括：每次投切测试对地阻抗后逆变系统所处的状态；不过，在实际应用中，逆变系统的不同状态还包括投切测试对地阻抗前逆变系统所处的状态，即逆变系统并网后的初始状态。
S130、将各测试对地阻抗的阻抗值和各对地电气量，分别代入相应预设方程。
其中，各预设方程与逆变系统的相应对地阻抗相关，比如，全部预设方程均与逆变系统的各对地阻抗相关。
S140、对各预设方程进行求解，确定出逆变系统的各对地阻抗。
其中，逆变系统的各对地阻抗，包括：逆变系统的交流对地阻抗、各逆变器的直流正对地阻抗和各逆变器的直流负对地阻抗。
由于各预设方程与逆变系统的相应对地阻抗相关，所以在将各测试对地阻抗的阻抗值以及逆变系统在不同状态下的交流对地电气量和每个逆变器在不同状态下的直流对地电气量，分别代入相应预设方程之后，通过对各预设方程求解即可确定出该逆变系统的各对地阻抗，即本申请提供的对地阻抗的检测方法可以准确地检测出逆变系统的各对地阻抗。因此，当该逆变系统应用到光伏发电系统中时，本申请提供的对地阻抗的检测方法也可以准确地检测出光伏发电系统的各对地阻抗。
在本申请另一实施例中，预设方程的个数为2N+1，并且，在全部预设方程中，包括至少2N个基于KCL定律所列出的方程。
上述仅为预设方程的一种具体实施方式，在实际应用中，包括但不限于上述实施方式，此处不做具体限定，可视具体情况而定，均在本申请的保护范围内。
在上述实施方式的基础上，在实际应用中，第一种具体应用示例为：各预设方程均为针对逆变系统所接地节点应用KCL定律所列出的方程；第二种具体应用示例为：其中一个预设方程为针对交流对地阻抗应用欧姆定律列出的方程，其他2N个预设方程均为针对相应逆变器所接地节点应用KCL定律所列出的方程。
需要说明的是，上述仅为基于上述实施方式的两种具体实施方式，在实际应用中，包括但不限于上述实施方式，此处不做具体限定，均在本申请的保护范围内。
在上述第一种具体示例的基础上，本申请另一实施例提供步骤S120的一种具体实施方式，在此实施方式中，投切的测试对地阻抗的个数为2N个；步骤S120的此实施方式的具体流程如图2所示，具体包括以下步骤：
S210、在投切之前，先获取一次各对地电气量。
其中，各对地电气量包括：逆变系统的交流对地电气量和每个逆变器的直流对地电气量。
S220、再向逆变系统的交流侧依次投切各测试对地阻抗，并分别获取各对地电气量。
在上述第一种具体示例的基础上，本申请另一实施例还提供步骤S120的一种具体实施方式，在此实施方式中，投切的测试对地阻抗的个数为2N+1个；步骤S120的此实施方式，具体为：向逆变系统的交流侧依次投切各测试对地阻抗，并分别获取各对地电气量。
在步骤S120的上述两个实施方式中，相比较而言，前一种实施方式可以将逆变系统的初始状态利用上，从而减少了投切测试对地阻抗的次数，进而简化了对地阻抗的检测方法。
在步骤S120的上述两个实施方式中，逆变系统的交流对地电气量包括：逆变系统的交流对地电压；逆变器的直流对地电气量，包括：逆变器的直流正对地电压和逆变器的直流负对地电压。
其中，逆变系统的交流对地电压，即为逆变系统的交流侧任一相与地之间的平均电压；由于逆变系统的交流侧各相与地之间的平均电压均相等，所以可以将逆变系统的交流侧任一相与地之间的平均电压作为逆变系统的交流对地电压。
另外，逆变器的直流正对地电压，即为逆变器的直流侧正极与地之间的电压，逆变器的直流负对地电压，即为逆变器的直流侧负极与地之间的电压；需要注意的是，由于逆变器及其直流支路上存在对地电容或寄生对地电容、电感，并且又由于对逆变器的控制，所以在逆变器的直流正对地电压和逆变器的直流负对地电压中包含了大量的交流成份，因此为了滤除交流成份，去除干扰，保证计算的准确性，逆变器的直流正对地电压和逆变器的直流负对地电压均为平均电压。
在上述第二种具体示例的基础上，本申请另一实施例提供步骤S120的一种具体实施方式，在此实施方式中，投切的测试对地阻抗的个数为1个；步骤S120的此实施方式的具体流程如图3所示，具体包括以下步骤：
S310、在投切之前，先获取一次各对地电气量。
其中，各对地电气量包括：逆变系统的交流对地电气量和每个逆变器的直流对地电气量。
S320、再向逆变系统的交流侧一个投切测试对地阻抗，并获取各对地电气量。
在上述第一种具体示例的基础上，本申请另一实施例还提供步骤S120的一种具体实施方式，在此实施方式中，投切的测试对地阻抗的个数为2个；步骤S120的此实施方式，具体为：向逆变系统的交流侧依次投切各测试对地阻抗，并分别获取各对地电气量。
在步骤S120的上述两个实施方式中，相比较而言，前一种实施方式可以将逆变系统的初始状态利用上，从而减少了投切测试对地阻抗的次数，进而简化了对地阻抗的检测方法。
在步骤S120的上述两个实施方式中，逆变系统的交流对地电气量包括：逆变系统的交流对地电压和各逆变器的漏电流；逆变器的直流对地电气量，包括：逆变器的直流正对地电压和逆变器的直流负对地电压。
其中，逆变系统的交流对地电压、逆变器的直流正对地电压和逆变器的直流负对地电压均与在上述实施例相同，此处不再一一赘述。
另外，逆变器的漏电流为逆变器的交流对地电流，即从逆变器交流侧电流中流经逆变系统的交流对地阻抗的电流；通常情况下，可以由逆变器检测得到。
本申请另一实施例提供对地阻抗的检测方法的另一种实施方式，其具体流程如图4(仅在图3的基础上进行展示)所示，在逆变系统运行后，还包括以下步骤：
S410、获取并判断逆变系统的交流对地电压是否大于电压阈值。
若逆变系统的交流对地电压大于电压阈值，则执行步骤S120；若逆变系统的交流对地电压小于等于电压阈值，则先执行步骤S420，之后再执行步骤S120。
其中，电压阈值可根据实际情况进行设定，此处不做具体限定，均在本申请的保护范围内，可视具体情况而定。
S420、向各逆变器的直流侧正极或负极投切辅助对地阻抗。
其中向各逆变器的直流侧正极或负极投切辅助对地阻抗，即在逆变系统的直流侧正极或负极与地之间投切阻抗，该阻抗即为辅助对地阻抗。
需要说明的是，有些时候，在逆变系统运行后，检测逆变系统的交流侧对地电压时发现交流侧对地电压为0V或接近0V，此时本申请利用本申请提供的对地阻抗的检测方法，无法检测到逆变系统的交流对地阻抗；而造成此问题的原因为：逆变器的直流正对地阻抗和直流负对地阻抗值相等或者接近，因此，本实施例通过向各逆变器的直流侧正极或负极投切辅助对地阻抗，解决了上述问题，从而利用该对地阻抗的检测方法可以检测出逆变系统的交流对地阻抗。
在步骤S140之后，还包括以下步骤：
S430、去除辅助对地阻抗的并联影响，对各逆变器的直流正对地阻抗或直流负对地阻抗进行更新。
由于步骤S420中向各逆变器的直流侧正极或负极投切辅助对地阻抗，所以，此时利用上述实施例提供的对地阻抗的检测方法所检测出的各逆变器的直流正对地阻抗或直流负对地阻抗并不是真实的对地阻抗，而是与相应辅助对地阻抗并联后的总阻抗，因此，在S140之后，需要消除辅助对地阻抗的并联影响，并对各逆变器的直流正对地阻抗或直流负对地阻抗进行更新。
需要说明的是，消除辅助对地阻抗的并联影响，即为：根据现在检测到的各逆变器的直流正对地阻抗或直流负对地阻抗，利用并联阻抗公式，计算出真实的直流正对地阻抗或直流负对地阻抗；由于消除辅助对地阻抗的并联影响的方法为现有技术，此处不再详细说明。
本申请另一实施例提供逆变系统的一种具体实施方式，其具体结构如图5(图中仅以N＝2为例进行展示)所示，具体包括：控制器10、测试对地阻抗支路20、N个逆变器30。
其中，N为正整数，此处不对其取值进行具体限定，可视具体情况而定。
在此实施方式中，每个逆变器30的交流侧连接于逆变系统的交流侧，每个逆变器30与控制器10相连；测试对地阻抗支路20设置于逆变系统的交流侧任一相与地PE之间，用于在自身导通时，向逆变系统投入相应测试对地阻抗，在自身关断时，将相应测试对地阻抗从逆变系统中切出；控制器10用于执行如上述实施例提供的对地阻抗的检测方法。
需要说明的是，由于通常情况下，逆变器30中设置的电压检测装置和电流检测装置可以实现对逆变系统的交流对地电压以及逆变器30的直流正对地电压、直流负对地电压和漏电流的检测，所以在逆变系统中不再单独设置。
测试对地阻抗支路20的一种示例为：测试对地阻抗和可控开关串联组成测试对地阻抗支路20，并且，可控开关与控制器10相连；当控制器10控制可控开关导通时，相应的测试对地阻抗投入逆变系统，当控制器10控制可控开关关断时，相应的测试对地阻抗从逆变系统中切出。
本申请另一实施例提供逆变系统的另一种具体实施方式，其具体结构如图6(图中仅以N＝2为例进行展示，并且为了简化视图仅在一个逆变器上示出辅助对地阻抗支路40)所示，在上述实施方式的基础上，还包括：N个辅助对地阻抗支路40。
在该逆变系统的此实施方式中，每个辅助对地阻抗支路40均与控制器10相连；每个辅助对地阻抗支路40设置于相应逆变器30的直流侧正极与地之间，或者，相应逆变器30的直流侧负极与地之间，用于在自身导通时，向相应逆变器30投入相应辅助对地阻抗，在自身关断时，将相应辅助对地阻抗从相应逆变器30中切出。
可选的，控制器10包括各逆变器30中的通信主机，在实际应用中，包括但不限于上述实施方式，此处不做具体限定，可视具体情况而定，均在本申请的保护范围内。
一种应用示例为：该逆变系统中各逆变器30的直流侧与光伏阵列相连，逆变系统的交流侧与电网相连。在实际应用中，包括但不限于上述应用示例，此处不做具体限定，可视具体情况而定，均在本申请的保护范围内。
下面举例对第一种示例的对地阻抗的检测方法进行详细说明；
例1：如图7所示，逆变系统包括一个逆变器30，逆变器30的直流侧与光伏阵列相连，逆变器30的交流侧与电网相连；图7中的RPV+1和RPV+2分别为逆变器30的直流正对地阻抗、直流负对地阻抗；图7中的R1、R2和R3的并联总阻抗为逆变系统的交流对地阻抗Rgrid，也为电网对地阻抗；图7中的R4和R5分别为两个阻值不同的测试对地阻抗，当S1导通时，R4投入电网，当S2导通时，R5投入电网。
在此情况下，对地阻抗的检测方法的具体流程如图8所示，具体包括以下步骤：
S511、逆变器并网。
S512、获取一组电网的对地电压、逆变器的直流正对地电压、逆变器的直流负对地电压，分别记为Ugrid1、UPV+1、UPV-1。
S513、将R4投入电网，并再获取一组电网的对地电压、逆变器的直流正对地电压、逆变器的直流负对地电压，分别记为Ugrid2、UPV+2、UPV-2。
S514、将R4从电网上切出、将R5投入电网，并又获取一组电网的对地电压、逆变器的直流正对地电压、逆变器的直流负对地电压，分别记为Ugrid3、UPV+3、UPV-3。
S515、分别将获取的三组数据代入相应预设方程，对各预设方程进行求解，计算出Rgrid、RPV+1、RPV-1。
其中，相应预设方程为针对逆变系统所接地节点应用KCL定律所列出的方程，具体为：
Figure BDA0003417801010000121
Figure BDA0003417801010000122
Figure BDA0003417801010000123
例2：如图9所示，例2中的逆变系统与例1中的逆变系统基本相同，此处不再详细说明；两者区别在于：在例2中，在逆变器的直流侧负极与地之间设置有辅助对地阻抗R6和开关S3，当S3导通时，R6投入逆变器的直流侧；此时对地阻抗的检测方法的具体流程如图10所示，在例1的基础上，在步骤S511之后，还包括以下步骤：
S521、判断电网的对地电压是否大于电压阈值。
若电网的对地电压大于电压阈值，则执行步骤S512；若电网的对地电压小于等于电压阈值，则先执行步骤S522，在执行步骤S512。
522、将R6投入逆变器的直流侧负极与地之间。
在步骤S515之后，还包括：
S523、根据R6和并联阻抗公式，计算出真实的Rpv-1。
下面举例对第二种示例的对地阻抗的检测方法进行详细说明；
例3：如图11所示，逆变系统包括一个逆变器30，逆变器30的直流侧与光伏阵列相连，逆变器30的交流侧与电网相连；图11中的RPV+1和RPV+2分别为逆变器30的直流正对地阻抗、直流负对地阻抗；图11中的R1、R2和R3的并联总阻抗为逆变系统的交流对地阻抗，也为电网的对地阻抗Rgrid；图11中的R4为测试对地阻抗，当S1导通时，R4投入电网。
在此情况下，对地阻抗的检测方法的具体流程如图12所示，具体包括以下步骤：
S611、逆变器并网。
S612、获取一组电网的交流对地电压、逆变器的漏电流、逆变器的直流正对地电压、逆变器的直流负对地电压，分别记为Ugrid1、IPE1、UPV+1、UPV-1。
S613、将R4投入电网，并再获取一组电网的对地电压、逆变器的漏电流、逆变器的直流正对地电压、逆变器的直流负对地电压，分别记为Ugrid2、IPE2、UPV+2、UPV-2。
S614、分别将获取的两组数据代入相应预设方程，对各预设方程进行求解，计算出电网的对地阻抗Rgrid、逆变器的直流正对地阻抗RPV+1、逆变器的直流负对地阻抗RPV-1。
其中，一个预设方程为针对交流对地阻抗应用欧姆定律列出的方程，其他预设方程均为针对相应逆变器所接地节点应用KCL定律所列出的方程，相应预设方程具体为：
Figure BDA0003417801010000131
Figure BDA0003417801010000132
Figure BDA0003417801010000133
例4：如图13所示，逆变系统包括两个逆变器30，每个逆变器30的直流侧与相应光伏阵列相连，每个逆变器30的交流侧均与电网相连；图13中的1RPV+1和2RPV+1分别为两个逆变器30的直流正对地阻抗，1RPV+2和2RPV+2分别为两个逆变器30的直流负对地阻抗；图13中的R1、R2和R3的并联总阻抗为逆变系统的交流对地阻抗，也为电网的对地阻抗Rgrid；图13中的R4为测试对地阻抗，当S1导通时，R4投入电网。
在此情况下，对地阻抗的检测方法的具体流程如图14所示，具体包括以下步骤：
S711、逆变器并网.
S712、获取一组电网的对地电压、两个逆变器的漏电流、两个逆变器的直流正对地电压、两个逆变器的直流负对地电压，分别记为Ugrid1、1IPE1、2IPE1、1UPV+1、2UPV+1、1UPV-1、2UPV-1。
S713、将R4投入电网，并再获取一组电网的对地电压、两个逆变器的漏电流、两个逆变器的直流正对地电压、两个逆变器的直流负对地电压，分别记为Ugrid2、1IPE2、2IPE2、1UPV+2、2UPV+2、1UPV-2、2UPV-2。
S714、分别将获取的两组数据代入相应预设方程，对各预设方程进行求解，计算出电网的对地阻抗Rgrid、逆变器的直流正对地阻抗RPV+1、逆变器的直流负对地阻抗RPV-1。
其中，一个预设方程为针对交流对地阻抗应用欧姆定律列出的方程，其他预设方程均为针对相应逆变器所接地节点应用KCL定律所列出的方程，相应预设方程具体为：
Figure BDA0003417801010000141
Figure BDA0003417801010000142
Figure BDA0003417801010000143
Figure BDA0003417801010000144
Figure BDA0003417801010000145
对所公开的实施例的上述说明，本说明书中各实施例中记载的特征可以相互替换或者组合，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (14)

1.一种对地阻抗的检测方法，其特征在于，应用于包括N个逆变器的逆变系统，所述逆变器的交流侧连接于所述逆变系统的交流侧；N为正整数；所述对地阻抗的检测方法，包括：
在所述逆变系统运行后，向所述逆变系统的交流侧投切测试对地阻抗，并获取所述逆变系统在不同状态下的交流对地电气量和每个所述逆变器在不同状态下的直流对地电气量；
将各所述测试对地阻抗的阻抗值和各对地电气量，分别代入相应预设方程；各所述预设方程与所述逆变系统的相应对地阻抗相关；
对各所述预设方程进行求解，确定出所述逆变系统的各对地阻抗。
2.根据权利要求1所述的对地阻抗的检测方法，其特征在于，所述预设方程的个数为2N+1，且在全部所述预设方程中，包括：至少2N个基于KCL定律所列出的方程。
3.根据权利要求2所述的对地阻抗的检测方法，其特征在于，各所述预设方程均为针对所述逆变系统所接地节点应用KCL定律所列出的方程。
4.根据权利要求3所述的对地阻抗的检测方法，其特征在于，所述测试对地阻抗的个数为2N，向所述逆变系统的交流侧投切不同阻抗值的测试对地阻抗，并获取所述逆变系统在不同状态下的交流对地电气量和所述逆变器在不同状态下的直流对地电气量，包括：
在投切之前，先获取一次各对地电气量；
再向所述逆变系统的交流侧依次投切各所述测试对地阻抗，并分别获取各对地电气量。
5.根据权利要求3所述的对地阻抗的检测方法，其特征在于，所述逆变系统的交流对地电气量包括：所述逆变系统的交流对地电压；
所述逆变系统的直流对地电气量包括：所述逆变器的直流正对地电压和所述逆变器的直流负对地电压。
6.根据权利要求2所述的对地阻抗的检测方法，其特征在于，其中一个所述预设方程为针对所述交流对地阻抗应用欧姆定律列出的方程；
其他2N个所述预设方程均为针对相应所述逆变器所接地节点应用KCL定律所列出的方程。
7.根据权利要求6所述的对地阻抗的检测方法，其特征在于，所述测试对地阻抗的个数为1，向所述逆变系统的交流侧投切不同阻抗值的测试对地阻抗，并获取所述逆变系统在不同状态下的交流对地电气量和所述逆变器在不同状态下的直流对地电气量，包括：
在投切之前，先获取一次各对地电气量；
再向所述逆变系统的交流侧投切一个所述测试对地阻抗，并获取各对地电气量。
8.根据权利要求6所述的对地阻抗的检测方法，其特征在于，所述逆变系统的交流对地电气量包括：所述逆变系统的交流对地电压和各所述逆变器的漏电流；
所述逆变系统的直流对地电气量包括：所述逆变器的直流正对地电压和所述逆变器的直流负对地电压。
9.根据权利要求1至8任一项所述的对地阻抗的检测方法，其特征在于，在所述逆变系统运行后，还包括：
获取并判断所述逆变系统的交流对地电压是否大于电压阈值；
若所述逆变系统的交流对地电压大于所述电压阈值，则继续向下执行；
若所述逆变系统的交流对地电压小于等于所述电压阈值，则先向各所述逆变器的直流侧正极或负极投切辅助对地阻抗，再继续向下执行。
10.根据权利要求8所述的对地阻抗的检测方法，其特征在于，在确定出所述逆变系统的各对地阻抗之后，还包括：
去除所述辅助对地阻抗的并联影响，对各所述逆变器的直流正对地阻抗或直流负对地阻抗进行更新。
11.一种逆变系统，其特征在于，包括：控制器、测试对地阻抗支路、N个逆变器；N为正整数；其中：
每个所述逆变器的交流侧连接于所述逆变系统的交流侧，每个所述逆变器与所述控制器相连；
所述测试对地阻抗支路设置于所述逆变系统的交流侧任一相与地之间，用于在自身导通时，向所述逆变系统投入相应测试对地阻抗，在自身关断时，将相应所述测试对地阻抗从所述逆变系统中切出；
所述控制器用于执行如权利要求1至10任一项所述的对地阻抗的检测方法。
12.根据权利要求11所述的逆变系统，其特征在于，所述逆变系统，还包括：N个辅助对地阻抗支路；其中：
每个所述辅助对地阻抗支路均与所述控制器相连；
每个所述辅助对地阻抗支路设置于相应所述逆变器的直流侧正极与地之间，或者，相应所述逆变器的直流侧负极与地之间，用于在自身导通时，向相应所述逆变器投入相应辅助对地阻抗，在自身关断时，将相应所述辅助对地阻抗从相应所述逆变器中切出。
13.根据权利要求11所述的逆变系统，其特征在于，所述控制器包括各所述逆变器中的通信主机。
14.根据权利要求11至13任一项所述的逆变系统，其特征在于，各所述逆变器的直流侧与所述光伏阵列相连，所述逆变系统的交流侧与电网相连。
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