CN116710787A - 一种光伏系统、电源系统及绝缘故障检测方法 - Google Patents

一种光伏系统、电源系统及绝缘故障检测方法 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种光伏系统、电源系统及绝缘故障检测方法，第一DC/DC电路的正输出端和负输出端分别连接直流正母线和中性母线；第二DC/DC电路的正输出端和负输出端分别连接负压电路的第一输入端和第二输入端，负压电路的第一输出端和第二输出端分别用于连接中性母线和直流负母线；第二DC/DC电路的负输出端用于连接中性母线；绝缘阻抗检测电路的连接在母线与地之间，母线包括：直流正母线、中性母线或直流负母线；绝缘阻抗检测电路至少包括开关；直流负母线通过电气元件或电压源连接中性母线；控制器根据开关闭合前后分别对应的母线的对地电压，获得绝缘阻抗，根据绝缘阻抗判断光伏系统是否存在绝缘故障，从而及时进行保护。

Description

一种光伏系统、电源系统及绝缘故障检测方法 技术领域
本申请涉及光伏发电技术领域，尤其涉及一种光伏系统、电源系统及绝缘故障检测方法。
背景技术
光伏发电是将太阳能转换为电能，一般光伏系统包括光伏阵列和功率变换电路，由于光伏阵列输出的为直流电，交流电网为交流电，因此，需要逆变器将光伏阵列输出的直流电转换为交流电反馈给交流电网。
光伏系统在实际运行时，可能存在绝缘故障，当出现绝缘故障时，一般需要及时发现，并且控制逆变器停止运行，以免绝缘故障扩大范围，影响整个光伏系统的运行。
但是，现有的绝缘故障检测方式均是针对传统的单直流母线的光伏系统，针对双直流母线的光伏系统无法实现全面的绝缘故障检测。
发明内容
本申请提供了一种光伏系统、电源系统及绝缘故障检测方法，能够实现对双直流母线的光伏系统的绝缘故障检测。
本申请实施例提供一种光伏系统，该光伏系统区别于传统的单极性光伏系统，该光伏系统包括三条母线：直流正母线、中性母线和直流负母线。其中的中性母线可以为明线，也可以为一个电位，在光伏侧和逆变器侧的中性母线对应的电位一致即可。直流母线电压既包括正电压又包括负电压，该光伏系统包括：第一DC/DC电路、第二DC/DC电路、负压电路、绝缘阻抗检测电路和控制器；第一DC/DC电路和第二DC/DC电路的输入端分别连接各自对应的光伏组串；第一DC/DC电路的正输出端和负输出端分别连接直流正母线和中性母线；第二DC/DC电路的正输出端和负输出端分别连接负压电路的第一输入端和第二输入端，负压电路的第一输出端和第二输出端分别连接中性母线和直流负母线；第二DC/DC电路的负输出端连接中性母线；绝缘阻抗检测电路连接在母线与地之间，母线包括：直流正母线、中性母线或直流负母线；绝缘阻抗检测电路至少包括开关；直流负母线通过电气元件或电压源连接中性母线；控制器根据开关闭合前后分别对应的母线的对地电压，获得绝缘阻抗，根据绝缘阻抗检测光伏系统是否存在绝缘故障。
本申请实施例提供的光伏系统包括绝缘阻抗检测电路，其中，绝缘阻抗检测电路可以连接在三条母线中的任意一条母线和地之间，为了能够全面检测光伏系统的绝缘阻抗，将直流负母线等效至中性母线，即直流负母线通过电压源或电气元件连接中性母线，即形成直流负母线和中性母线之间的导通路径。由于绝缘阻抗检测电路中包括开关，在开关闭合前获得一次绝缘阻抗检测电路连接的母线的对地电压，在开关闭合后获得一次绝缘阻抗检测电路连接的母线的对地电压，根据两次获得的电压和戴维宁定律获得含有电压和电阻的方程，解方程可以获得绝缘阻抗。该绝缘阻抗为光伏系统对地的综合阻抗，因此，根据该绝缘阻抗可以判断该光伏系统是否出现绝缘故障。通常情况，当光伏系统出现绝缘故障时，对地的绝缘阻抗会降低，因此，可以将绝缘阻抗与预设阈值进行比较，当绝缘阻抗小于预设阈值时，表征光伏系统出现绝缘故障，应该及时进行保护。
在一种可能的实现方式中，控制器根据开关闭合前的母线的对地电压和开关闭合后的母线的对地电压，根据戴维宁定律列方程，解方程可以获得绝缘阻抗，当绝缘阻抗小于预设阈值时，判断光伏系统存在绝缘故障，可以及时进行绝缘保护。
在一种可能的实现方式中，为了硬件电路的简便，绝缘阻抗检测电路至少包括串联的开关和电阻，本申请实施例中不限定串联的开关与电阻的具体位置关系，例如可以开关靠近地，也可以电阻靠近地。由于绝缘阻抗检测电路中的电阻的阻值为已知量，在开关闭合前检测一次母线对地电压，在开关闭合后检测一次母线对地电压，根据戴维宁定律列等效电路的方程，其中电阻和两次检测的电压均为已知量，从而解方程可以获得未知量绝缘阻抗。
在一种可能的实现方式中，电气元件包括以下至少一项：电阻、继电器、IGBT管、MOS管、电感或二极管。
在一种可能的实现方式中，为了简便电路，降低电路成本，其中的电气元件可以利用二极管来实现，即包括：第一二极管；第一二极管的阳极连接直流负母线，第一二极管的阴极连接中性母线，这样即实现了将直流负母线与中性母线之间存在电流路径，由于二极管的单向导通特性，电流是单方向的，从直流负母线向中性母线可以流通，但是从中性母线向直流负母线不可以流通。
在一种可能的实现方式中，绝缘阻抗检测电路连接在直流正母线与地之间；绝缘阻抗检测电路的第一端连接直流正母线，绝缘阻抗检测电路的第二端连接第二DC/DC电路的正输出端，绝缘阻抗检测电路的第一端和第二端均通过串联的开关和电阻接地；控制器，用于根据开关闭合前后分别对应的直流正母线的对地电压以及电阻获得绝缘阻抗。
在一种可能的实现方式中，为了避免直流正母线对负压电路的第一输入端的影响，绝缘阻抗检测电路还包括：第一隔离电路；第一隔离电路的第一端连接绝缘阻抗检测电路的第二端，第一隔离电路的第二端通过串联的电阻和开关接地；第一隔离电路包括以下至少一项：电阻、继电器、IGBT管、MOS管、电感或二极管。
在一种可能的实现方式中，第一隔离电路包括：第二二极管；第二二极管的阳极连接绝缘阻抗检测电路的第二端，第二二极管的阴极通过串联的电阻和开关接地。由于第二二极管的单向导通特性，又由于第二二极管的阴极靠近直流正母线，因此，直流正母线的高压不会通过第二二极管施加给负压电路的第一输入端。
在一种可能的实现方式中，为了更好地隔离直流正母线与负压电路的第一输入端，绝缘阻抗检测电路还包括：第二隔离电路；第二隔离电路的第一端连接绝缘阻抗检测电路的第一端，第二隔离电路的第二端连接通过串联的电阻和开关接地；第二隔离电路包括以下至少一项：电阻、继电器、IGBT管、MOS管、电感或二极管。
在一种可能的实现方式中，为了电路容易实现，并且节省成本，第二隔离电路还包括：第三二极管；第三二极管的阳极连接绝缘阻抗检测电路的第一端，第三二极管的阴极通过串联的电阻和开关接地。由于第三二极管的单向导通特性，又由于第三二极管的阳极连接直流正母线，第三二极管的阴极靠近负压电路的第一输入端，因此，负压电路的第一输入端的电压也不会对直流正母线造成影响。
本申请实施例提供的绝缘阻抗检测电路不仅可以连接在直流正母线与地之间，还可以连接在直流负母线与地之间，或者连接在中性母线与地之间，获得的绝缘阻抗，均可以表征光伏系统的绝缘情况。
在一种可能的实现方式中，绝缘阻抗检测电路连接在直流负母线与地之间；绝缘阻抗检测电路的第一端连接直流负母线，绝缘阻抗检测电路的第二端通过串联的开关和电阻接地；控制器，用于根据开关闭合前后分别对应的直流负母线的对地电压以及电阻获得绝缘阻抗。
在一种可能的实现方式中，绝缘阻抗检测电路连接在中性母线与地之间；绝缘阻抗检测电路的第一端连接中性母线，绝缘阻抗检测电路的第二端通过串联的开关和电阻接地；控制器，用于根据开关闭合前后分别对应的中性母线的对地电压以及电阻获得绝缘阻抗。
在一种可能的实现方式中，第一DC/DC电路、第二DC/DC电路、负压电路和绝缘阻抗检测电路集成在直流汇流箱中。
在一种可能的实现方式中，还包括：第一逆变器和第二逆变器；第一逆变器的第一输入端和第二输入端分别用于连接直流正母线和中性母线；第二逆变器的第一输入端和第二输入端分别用于连接中性母线和直流负母线。
以上是以光伏系统为例进行的介绍，本申请实施例提供的绝缘阻抗检测电路还可以应用于类似的包括三条母线的其他电源系统中，例如其他新能源领域，包括风力发电、水利发电等，或者也可以为储能系统中，以上光伏系统中的各个技术方案对应的优点同样适用于以下的电源系统，在此不再赘述。
本申请实施例还提供一种电源系统包括：绝缘阻抗检测电路和控制器；绝缘阻抗检测电路连接在母线与地之间，母线包括：直流正母线、中性母线或直流负母线；其中，直流正母线和中性母线对应第一直流电源，中性母线和直流负母线对应第二直流电源；绝缘阻抗检测电路至少包括开关；直流负母线通过电气元件或电压源连接中性母线；控制器，用于根据开关闭合前后分别对应的母线的对地电压，获得绝缘阻抗，根据绝缘阻抗检测电源系统是否存在绝缘故障。
在一种可能的实现方式中，还包括：第一DC/DC电路、第二DC/DC电路和负压电路；第一DC/DC电路的输入端用于连接第一直流电源；第二DC/DC电路的输入端用于连接第二直流电源；第一DC/DC电路的正输出端和负输出端分别用于连接直流正母线和中性母线；第二DC/DC电路的正输出端和负输出端分别连接负压电路的第一输入端和第二输入端，负压电路的第一输出端和第二输出端分别用于连接中性母线和直流负母线；第二DC/DC电路的负输出端用于连接中性母线。
在一种可能的实现方式中，绝缘阻抗检测电路连接在直流正母线与地之间；绝缘阻抗检测电路的第一端连接直流正母线，绝缘阻抗检测电路的第二端连接第二DC/DC电路的正输出端，绝缘阻抗检测电路的第一端和第二端均通过串联的开关和电阻接地；控制器，用于根据开关闭合前后分别对应的直流正母线的对地电压以及电阻获得绝缘阻抗。
在一种可能的实现方式中，绝缘阻抗检测电路连接在直流负母线与地之间；绝缘阻抗检测电路的第一端连接直流负母线，绝缘阻抗检测电路的第二端通过串联的开关和电阻接 地；控制器，用于根据开关闭合前后分别对应的直流负母线的对地电压以及电阻获得绝缘阻抗。
在一种可能的实现方式中，绝缘阻抗检测电路连接在中性母线与地之间；绝缘阻抗检测电路的第一端连接中性母线，绝缘阻抗检测电路的第二端通过串联的开关和电阻接地；控制器，用于根据开关闭合前后分别对应的中性母线的对地电压以及电阻获得绝缘阻抗。
基于以上实施例提供的一种光伏系统和一种直流电源，本申请实施例还提供一种光伏系统的绝缘故障检测方法，光伏系统包括：第一DC/DC电路、第二DC/DC电路、负压电路、绝缘阻抗检测电路和控制器；第一DC/DC电路的输入端用于连接对应的光伏组串；第二DC/DC电路的输入端用于连接对应的光伏组串；第一DC/DC电路的正输出端和负输出端分别用于连接直流正母线和中性母线；第二DC/DC电路的正输出端和负输出端分别连接负压电路的第一输入端和第二输入端，负压电路的第一输出端和第二输出端分别用于连接中性母线和直流负母线；第二DC/DC电路的负输出端用于连接中性母线；绝缘阻抗检测电路的连接在母线与地之间，母线包括：直流正母线、中性母线或直流负母线；绝缘阻抗检测电路至少包括开关；直流负母线通过电气元件或电压源连接中性母线；
该方法包括：获得开关闭合前母线的对地电压；获得开关闭合后母线的对地电压；根据开关闭合前母线的对地电压和开关闭合后母线的对地电压，获得绝缘阻抗；绝缘阻抗检测光伏系统是否存在绝缘故障。
从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：
由于本申请实施例提供的光伏系统包括直流正母线、中性母线和直流负母线，因此，需要检测直流正母线的绝缘情况、直流负母线的绝缘情况，还需要检测光伏阵列的绝缘情况。而传统的绝缘阻抗检测电路无法全面检测本申请实施例提供的这种多母线的光伏系统的绝缘故障，因此，为了全面检测本申请实施例提供的光伏系统的绝缘故障，本申请实施例提供了一种绝缘故障检测方式，通过在三条母线中的任意一条与地之间连接绝缘阻抗检测电路，其中三条母线包括：直流正母线L+、中性母线M和直流负母线L-，而且可以通过辅助电路将直流负母线L-与中性母线M连接，即将直流负母线L-与中性母线M形成通路，从而保证绝缘阻抗检测电路也可以检测到直流负母线L-的对地绝缘情况。其中辅助电路至少包括电气元件或电压源。绝缘阻抗检测电路中至少包括开关，根据开关闭合前后分别对应的母线的对地电压可以获得光伏系统的绝缘情况，其中，直流正母线L+、直流负母线L-一级光伏阵列绝缘故障时，均会影响绝缘阻抗的大小。因此，本申请实施例提供的光伏系统可以全面检测绝缘故障。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种光伏系统的示意图；
图2为本申请实施例提供的又一种光伏系统的示意图；
图3为本申请实施例提供的另一种光伏系统的示意图；
图4为本申请实施例提供的再一种光伏系统的示意图；
图5为本申请实施例提供的又一种光伏系统的示意图；
图6为本申请实施例提供的又一种光伏系统的示意图；
图7为本申请实施例提供的一种开关断开时的戴维宁等效电路图；
图8为本申请实施例提供的一种开关闭合时的戴维宁等效电路图；
图9为本申请实施例提供的又一种光伏系统的示意图；
图10为本申请实施例提供再一种光伏系统的示意图；
图11为本申请实施例提供的另一种光伏系统的示意图；
图12为本申请实施例提供的一种电源系统的示意图；
图13为本申请实施例提供的另一种电源系统的示意图；
图14为本申请实施例提供的又一种电源系统的示意图；
图15为本申请实施例提供的再一种电源系统的示意图；
图16为本申请实施例提供的一种光伏系统的绝缘故障检测方法的流程图。
具体实施方式
以下说明中的“第一”、“第二”等用词仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
此外，本申请中，“上”、“下”等方位术语可以包括但不限于相对附图中的部件示意置放的方位来定义的，应当理解到，这些方向性术语可以是相对的概念，它们用于相对于的描述和澄清，其可以根据附图中部件附图所放置的方位的变化而相应地发生变化。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。此外，术语“耦接”可以是实现信号传输的电性连接的方式。“耦接”可以是直接的电性连接，也可以通过中间媒介间接电性连接。
光伏系统实施例
为了使本领域技术人员更好地理解本申请实施例提供的技术方案，下面介绍本申请实施例提供的一种光伏系统。
参见图1，该图为本申请实施例提供的一种光伏系统的示意图。
本申请实施例涉及一种光伏系统，与传统的单极光伏系统的区别是，本申请实施例提供的光伏系统包括三条母线，分别为：直流正母线L+、中性母线M和直流负母线L-。其中的中性母线M可以为明线，也可以为虚拟的一个电位，即直流侧的中性母线M与交流输入端的中性母线M的电位一致即可，不必直流侧与交流输入端的M一定通过实际存在的线连接在一起。该光伏系统包括三条直流母线，即直流正母线L+、中性母线M和直流负母线L-。
例如，L+的电压为+1500V，L-的电压为-1500V，则该光伏系统的电压等级为正负1500V。但是L+和L-串联后的电压为3000V。因此，本申请实施例提供的光伏系统可以适用1500V的安规即可，从而降低对于功率变换器以及逆变器中功率管的耐压要求。
功率变换器200的输入端用于连接光伏阵列100，功率变换器200的第一输出端连接直流正母线L+的第一端，功率变换器200的第二输出端连接中性母线M的第一端，功率 变换器200的第三输出端连接直流负母线L-的第一端。
而且本申请实施例提供的光伏系统至少包括两个逆变器：第一逆变器107和第二逆变器108。
第一逆变器107的第一输入端连接直流正母线L+的第二端，第一逆变器107的第二输入端连接所述中性母线M的第二端；
第二逆变器108的第一输入端连接中性母线M的第二端，第二逆变器108的第二输入端连接直流负母线L-的第二端。
图1所示的光伏系统可以降低功率器件所承受的压降，利于功率器件的选型。
因为实际工作时，功率变换器与后级逆变器的距离可能较远，因此，在直流母线对应的电力线缆上的损耗比较大，因此，为了提高发电效率，需要尽量降低该损耗。图1对应的直流母线总电压为3000V，电压越高，则对应的电流越小，进而可以降低在直流母线上的损耗。
下面结合图2简要介绍本申请实施例提供的另一种光伏系统的示意图。
参见图2，该图为本申请实施例提供的又一种光伏系统的示意图。
本实施例提供的光伏系统包括三条母线，即直流正母线L+、中性母线M和直流负母线L-，继续以直流正母线L+和中性母线M之间为1500V，直流负母线L-和中性母线M之间为-1500V。
本申请实施例提供的光伏系统包括第一DC/DC电路103、第二DC/DC电路104和负压电路106。其中第一DC/DC电路103的输入端用于连接第一光伏阵列PV1，第一DC/DC电路103的输出端连接直流正母线L+和中性母线M，第二DC/DC电路104的输入端用于连接第二光伏阵列PV2，第二DC/DC电路104的输出端连接中性母线M和直流负母线L-。
一般光伏阵列输出的电压为正电压，因此，第二DC/DC电路104输出的电压也为正电压，因此，需要负压电路106将DC/DC电路104输出的正电压转换为负电压提供给中性母线M和直流负母线L-。例如，负压电路106的一种实现方式可以为Buck-Boost电路，也可以为其他电路拓扑，本申请实施例中不做具体限定。
另外，第一逆变器107和第二逆变器108与三条母线的连接方式与图1相同，在此不再赘述。
由于本申请实施例提供的光伏系统包括直流正母线、中性母线和直流负母线，因此，需要检测直流正母线的绝缘情况、直流负母线的绝缘情况，还需要检测光伏阵列的绝缘情况。而传统的绝缘阻抗检测电路无法全面检测本申请实施例提供的这种多母线的光伏系统的绝缘故障，因此，为了全面检测本申请实施例提供的光伏系统的绝缘故障，本申请实施例提供了一种绝缘故障检测方式，通过在三条母线中的任意一条与地之间连接绝缘阻抗检测电路，其中三条母线包括：直流正母线L+、中性母线M和直流负母线L-，而且可以通过辅助电路将直流负母线L-与中性母线M连接，即将直流负母线L-与中性母线M形成通路，从而保证绝缘阻抗检测电路也可以检测到直流负母线L-的对地绝缘情况。其中辅助电路至少包括电气元件或电压源。绝缘阻抗检测电路中至少包括开关，根据开关闭合前后分别对应的母线的对地电压可以获得光伏系统的绝缘情况，其中，直流正母线L+、直流负母 线L-一级光伏阵列绝缘故障时，均会影响绝缘阻抗的大小。因此，本申请实施例提供的光伏系统可以全面检测绝缘故障。
下面继续以光伏系统包括两个DC/DC电路和负压电路为例进行介绍。
参见图3，该图为本申请实施例提供的另一种光伏系统的示意图。
本申请实施例提供的光伏系统，包括：第一DC/DC电路103、第二DC/DC电路104、负压电路106、绝缘阻抗检测电路105和控制器(图中未示出)。
第一DC/DC电路103的输入端用于连接对应的光伏组串；第二DC/DC电路104的输入端用于连接对应的光伏组串。
第一DC/DC电路103的正输出端和负输出端分别用于连接直流正母线L+和中性母线M。
第二DC/DC电路104的正输出端和负输出端分别连接负压电路106的第一输入端和第二输入端，负压电路106的第一输出端和第二输出端分别用于连接中性母线M和直流负母线L-；第二DC/DC电路104的负输出端用于连接中性母线M。
绝缘阻抗检测电路105的连接在母线与地之间，母线包括以下至少一项：直流正母线L+、中性母线M或直流负母线L-；绝缘阻抗检测电路105至少包括开关；直流负母线L-通过电气元件或电压源连接中性母线M。
本申请实施例中不具体限定绝缘阻抗检测电路105中的开关的具体实现方式，例如可以为继电器，也可以为其他可以控制其通断的开关器件，其中开关的状态可以通过控制器来控制，即控制器控制开关的断开和闭合。
控制器，用于根据开关闭合前后分别对应的母线的对地电压，获得绝缘阻抗，根据绝缘阻抗判断光伏系统是否存在绝缘故障。
图3中以绝缘阻抗检测电路105连接在直流正母线L+与地PE之间为例进行介绍，因此，可以获得绝缘阻抗检测电路105中的开关闭合前后直流正母线L+对地电压来获得绝缘阻抗。
其中，辅助电路109用于将直流负母线L-与中性母线M连接，即使直流负母线L-与PV-或中性母线M之间形成导通路径，需要说明的是，此处形成导通路径，并不是直流负母线L-与中性母线M的电位一致，而是两者之间存在电位差。
辅助电路109可以至少包括电气元件或电压源，例如，电气元件可以至少包括以下任意一种：电阻、继电器、IGBT管、MOS管、电感或二极管。例如电气元件可以包括二极管，二极管的阳极连接直流负母线L-，二极管的阴极可以连接中性母线M，即直流负母线L-可以形成对中性母线M的导通路径，从而将直流负母线L-的对地绝缘阻抗通过二极管等效至中性母线的对地绝缘阻抗。
本申请实施例中不限定绝缘阻抗检测电路105的位置，例如当光伏系统包括直流汇流箱时，绝缘阻抗检测电路105可以位于直流汇流箱中。
本申请实施例提供的光伏系统包括绝缘阻抗检测电路，其中，绝缘阻抗检测电路可以连接在三条母线中的任意一条母线和地之间，为了能够全面检测光伏系统的绝缘阻抗，将直流负母线等效至中性母线，即直流负母线通过电压源或电气元件连接中性母线，即形成 直流负母线和中性母线之间的导通路径。由于绝缘阻抗检测电路中包括开关，在开关闭合前获得一次绝缘阻抗检测电路连接的母线的对地电压，在开关闭合后获得一次绝缘阻抗检测电路连接的母线的对地电压，根据两次获得的电压和戴维宁定律获得含有电压和电阻的方程，解方程可以获得绝缘阻抗。该绝缘阻抗为光伏系统对地的综合阻抗，因此，根据该绝缘阻抗可以判断该光伏系统是否出现绝缘故障。通常情况，当光伏系统出现绝缘故障时，对地的绝缘阻抗会降低，因此，可以将绝缘阻抗与预设阈值进行比较，当绝缘阻抗小于预设阈值时，表征光伏系统出现绝缘故障，应该及时进行保护。
参见图4，该图为本申请实施例提供的再一种光伏系统的示意图。
本实施例提供的光伏系统包括直流汇流箱1000，还包括直流开关102，其中第一DC/DC电路103和第二DC/DC电路104通过直流开关102分别连接第一光伏阵列PV1和第二光伏阵列PV2。直流开关102可以在需要时断开，例如当光伏系统存在故障时，直流开关102断开，从而断开光伏阵列与DC/DC电路的连接，起到保护作用。本申请实施例不具体限定直流开关102的具体实现形式，例如可以为继电器，也可以为其他类型的开关。
为了方便控制，控制器也可以位于直流汇流箱1000中，该控制器可以控制第一DC/DC电路103、第二DC/DC电路104和负压电路106的工作。
为了本领域技术人员更好地理解本申请实施例提供的光伏系统检测绝缘故障的原理，下面结合图5进行详细的阐述。本申请以下实施例中均以第一DC/DC电路103和第二DC/DC电路104为升压电路为例进行介绍，应该理解，第一DC/DC电路103和第二DC/DC电路104还可以为其他形式的直流变换电路，本申请实施例中不做具体限定。
参见图5，该图为本申请实施例提供的又一种光伏系统的示意图。
本申请实施例提供的光伏系统中以直流负母线L-通过电气元件连接中性母线M。即以辅助电路包括电气元件为例，为例方便介绍，而且为了电路结构简单，降低整个光伏系统的成本，电气元件可以选择第一二极管D1。
第一二极管D1的阳极连接直流负母线，第一二极管D1的阴极连接中性母线M。
绝缘阻抗检测电路105连接在直流正母线L+与地PE之间。
绝缘阻抗检测电路105的第一端连接直流正母线L+，绝缘阻抗检测电路105的第二端连接第二DC/DC电路104的正输出端，绝缘阻抗检测电路105的第一端和第二端均通过串联的开关K1和电阻R1接地；本申请实施例中不限定串联的开关K1与电阻R1的具体位置关系，例如可以开关K1靠近地PE，也可以电阻R1靠近地PE。
控制器，用于根据开关K1闭合前后分别对应的直流正母线L+的对地PE电压，即两个电压以及电阻获得绝缘阻抗。
例如，当开关K1断开时，即开关K1闭合之前，直流正母线L+并没有通过开关K1和电阻R1接地PE，即串联的R1和K1构成的支路并未导通。此时获得直流正母线L+与PE之间的电压。当开关K1闭合后，即串联的R1和K1构成的支路导通，直流正母线L+通过开关K1和电阻R1接地PE，此时获得直流正母线L+与PE之间的电压。由于开关K1导通前和导通后直流正母线L+对地的阻抗将发生变化，因为K1导通后，电阻R1接入了系统，因此将影响L+对地阻抗，又由于R1已知，因此可以通过方程获得光伏系统的绝缘阻抗， 从而判断出光伏系统是否发生绝缘故障，例如当获得的绝缘阻抗小于预设阈值时，则说明光伏系统存在绝缘故障，发生绝缘故障的逆变器应该停机，避免绝缘故障的范围扩大。
为了避免直流正母线L+对负压电路106的第一输入端的影响，因此，本申请实施例提供的绝缘阻抗检测电路105还可以包括：第一隔离电路G1；
第一隔离电路G1的第一端连接绝缘阻抗检测电路105的第二端，第一隔离电路G1的第二端通过串联的电阻R和开关K1接地；
本申请实施例不限定第一隔离电路G1的具体实现形式，只要可以将直流正母线L+与负压电路106的第一输入端隔离开即可，例如第一隔离电路G1可以包括以下至少一项：电阻、继电器、绝缘栅双极型晶体管(IGBT，Insulated Gate Bipolar Transistor)、金属氧化物半导体场效应晶体管(MOS，Metal Oxide Semiconductor)、电感或二极管。
另外，为了更好地隔离直流正母线L+与负压电路106的第一输入端，绝缘阻抗检测电路105还可以包括：第二隔离电路G2。
第二隔离电路G2的第一端连接绝缘阻抗检测电路105的第一端，第二隔离电路G2的第二端连接通过串联的电阻和开关接地；
与第一隔离电路G1类似，本申请实施例也不具体限定第二隔离电路G2的实现方式，例如第二隔离电路G2可以包括以下至少一项：电阻、继电器、IGBT管、MOS管、电感或二极管。
本实施例中以直流开关包括第一直流开关S1和第二直流开关S2为例进行介绍。其中，第一DC/DC电路103通过第一直流开关S1连接第一光伏阵列PV1，第二DC/DC电路104通过第二直流开关S2连接第二光伏阵列PV2。
参见图6，该图为本申请实施例提供的又一种光伏系统的示意图。
本实施例中介绍第一隔离电路和第二隔离电路的具体实现方式，为了方便简单，节省电路成本，在一种可能的实现方式中，第一隔离电路G1可以包括：第二二极管D2；
第二二极管D2的阳极连接绝缘阻抗检测电路105的第二端，第二二极管D2的阴极通过串联的电阻R1和开关K1接地。
由于第二二极管D2的单向导通特性，又由于第二二极管D2的阴极靠近直流正母线L+，因此，直流正母线L+的高压不会通过第二二极管D2施加给负压电路106的第一输入端。
为了电路容易实现，并且节省成本，第二隔离电路G2可以包括：第三二极管D3；
第三二极管D3的阳极连接绝缘阻抗检测电路105的第一端，第三二极管D3的阴极通过串联的电阻R1和开关K1接地。
由于第三二极管D3的单向导通特性，又由于第三二极管D3的阳极连接直流正母线L+，第三二极管D3的阴极靠近负压电路106的第一输入端，因此，负压电路106的第一输入端的电压也不会对直流正母线L+造成影响。
综上所述，本申请实施例通过第二二极管D2和第三二极管D3实现负压电路106的第一输入端和直流正母线L+的双向隔离，使其两者互不影响。
下面结合图7和图8分析绝缘阻抗检测的具体方式。
参见图7，该图为本申请实施例提供的一种开关断开时的戴维宁等效电路图。
本申请实施例提供的绝缘阻抗检测电路可以基于戴维宁定律，在绝缘阻抗检测电路中的开关断开时，利用戴维宁定律可以将直流正母线L+对地PE等效为图7所示的电路。
其中，直流正母线L+可以等效为一个电压源与一个阻抗的串联，U表示等效的电压源，Rx表示光伏系统对地PE的等效阻抗，U1表示直流正母线L+对地的电压。
参见图8，该图为本申请实施例提供的一种开关闭合时的戴维宁等效电路图。
与图7对应，图8表示开关图6中的开关K1闭合时的等效电路图。当开关K1闭合时，电阻R1被接入电路，即直流正母线L+通过电阻R1接地。
下面综合图7和图8列方程式来获得Rx。
首先，由图7所示的电路，由于直流正母线L+和PE之间断路，因此，U＝U1。
由图8所示的电路，U＝Ux+U2，其中Ux＝Rx*I，U2＝R1*I，I为流过R1和Rx的电流。
因此，综合以上的公式，可以获得Rx＝[(U1-U2)*R1]/U2。
由于R1的大小已知，U1和U2可以检测获得，因此，可以获得Rx的大小，通过Rx的大小与预设阈值进行比较，Rx小于预设阈值时，说明光伏系统发生绝缘故障，Rx为光伏阵列一侧的PV+和PV-对PE的绝缘阻抗以及直流正母线L+和直流负母线L-对PE的绝缘阻抗的并联值。因此，本申请实施例提供的光伏系统，当检测出光伏系统存在绝缘故障时，可能是直流正母线L+绝缘故障，也可能是直流负母线L-对地绝缘故障，也可能是光伏阵列一侧对地绝缘故障。
应该理解，具体可以通过电压检测电路来获得U1和U2，一般光伏系统中设有母线电压的电压检测电路。
以上实施例介绍的是以绝缘阻抗检测电路连接在直流正母线与地之间，下面结合附图介绍绝缘阻抗检测电路连接在中性母线与地之间的情况。
参见图9，该图为本申请实施例提供的又一种光伏系统的示意图。
本申请实施例提供的光伏系统中的绝缘检测电路105连接在中性母线M与地PE之间，与以上实施例类似，绝缘检测电路105包括串联的电阻R1和开关K1。
控制器可以根据开关K1闭合前后分别对应的中性母线M对地电压以及电阻R1来获得光伏系统的绝缘阻抗，应该理解，当绝缘阻抗检测电路连接在中性母线M与地PE之间时，获得绝缘阻抗的具体方式依然可以采用戴维宁定律，参照以上图7和图8的介绍，在此不再赘述。当获得绝缘阻抗后，控制器可以根据绝缘阻抗判断光伏系统是否发生绝缘故障，当获得的绝缘阻抗小于预设阈值时，说明光伏系统出现绝缘故障，此时控制器可以控制第一直流开关S1和第二直流开关S2均断开，进而使光伏阵列断开与DC/DC电路的连接。另外，控制器也可以控制两个DC/DC电路停止工作，控制后级连接的两个逆变器停机。
图9介绍的是绝缘阻抗检测电路连接在中性母线与地之间的情况，下面结合图10介绍绝缘阻抗检测电路连接在直流负母线与地之间的情况。
参见图10，该图为本申请实施例提供再一种光伏系统的示意图。
本申请实施例提供的光伏系统中的绝缘检测电路105连接在直流负母线L-与地PE之间，与以上实施例类似，绝缘检测电路105包括串联的电阻R1和开关K1。
控制器可以根据开关K1闭合前后分别对应的直流负母线L-对地电压以及电阻R1来获得光伏系统的绝缘阻抗，应该理解，当绝缘阻抗检测电路连接在直流负母线L-与地PE之间时，获得绝缘阻抗的具体方式依然可以采用戴维宁定律，参照以上图7和图8的介绍，在此不再赘述。当获得绝缘阻抗后，控制器可以根据绝缘阻抗判断光伏系统是否发生绝缘故障，当获得的绝缘阻抗小于预设阈值时，说明光伏系统出现绝缘故障，此时控制器可以控制第一直流开关S1和第二直流开关S2均断开，进而使光伏阵列断开与DC/DC电路的连接。另外，控制器也可以控制两个DC/DC电路停止工作，控制后级连接的两个逆变器停机。
以上介绍了三条母线分别连接绝缘检测电路的情况，应该理解，三条母线对应连接两个逆变器，具体以直流正母线L+连接绝缘检测电路105为例。参见图11，该图为本申请实施例提供的另一种光伏系统的示意图。
本申请实施例提供的光伏系统还包括：第一逆变器107和第二逆变器108；
第一逆变器107的第一输入端和第二输入端分别用于连接直流正母线L+和中性母线M；
第二逆变器108的第一输入端和第二输入端分别用于连接中性母线M和直流负母线L-。
例如，第一逆变器107输入端的电压为0V-1500V，第二逆变器108输入端的电压为-1500V-0V，整个光伏系统的电压等级为3000V。
电源系统实施例
基于以上实施例提供的一种光伏系统，本申请实施例还提供一种电源系统，该电源系统与以上光伏系统的区别仅是不限定直流电源的种类，例如直流电源可以为任何新能源，例如光伏阵列，也就可以为风力发电产生的直流电源，也可以为水利发电产生的直流电源，也可以为储能电池产生的直流电源，只要该电源系统包括三条母线即可，从而形成正电压和负电压。
参见图12，该图为本申请实施例提供的一种电源系统的示意图。
本实施例提供的电源系统，包括：绝缘阻抗检测电路105和控制器(图中未示出)。
绝缘阻抗检测电路105连接在母线与地之间，母线包括：直流正母线L+、中性母线M或直流负母线L-；其中，直流正母线L+和中性母线对应第一直流电源201，中性母线M和直流负母线L-对应第二直流电源202。
图12中以绝缘阻抗检测电路105连接在直流正母线L+与地PE之间为例进行介绍。
绝缘阻抗检测电路105至少包括开关；直流负母线L-通过电气元件或电压源连接中性母线M，即直流负母线L-和中性母线M之间存在一定的电位差。其中，辅助电路109用于将直流负母线L-与中性母线M连接，即使直流负母线L-与PV-或中性母线M之间形成导通路径，需要说明的是，此处形成导通路径，并不是直流负母线L-与中性母线M的电位一致，而是两者之间存在电位差。例如可以通过辅助电路将L-和M进行连接，例如辅助电路可以至少包括电气元件或电压源，例如，电气元件可以至少包括以下任意一种：电阻、继电器、IGBT管、MOS管、电感或二极管。例如电气元件可以包括二极管，二极管的阳极连接直流负母线L-，二极管的阴极可以连接中性母线M，即直流负母线L-可以形成对中性母线M的导通路径，从而将直流负母线L-的对地绝缘阻抗通过二极管等效至中性母线的 对地绝缘阻抗。
本申请实施例中不具体限定绝缘阻抗检测电路105中的开关的具体实现方式，例如可以为继电器，也可以为其他可以控制其通断的开关器件，其中开关的状态可以通过控制器来控制，即控制器控制开关的断开和闭合。
控制器，用于根据开关闭合前后分别对应的母线的对地电压获得绝缘阻抗，绝缘阻抗小于预设阈值表征电源系统存在绝缘故障。控制器具体获得绝缘阻抗的方式可以参见光伏系统实施例的介绍，在此不再赘述。
下面结合图13介绍本申请实施例提供的一种电源系统的具体实现方式，还可以包括功率变换电路，功率变换电路包括：第一DC/DC电路103、第二DC/DC电路104和负压电路106；
第一DC/DC电路103的输入端用于连接第一直流电源201；第二DC/DC电路104的输入端用于连接第二直流电源202；
第一DC/DC电路103的正输出端和负输出端分别用于连接直流正母线L+和中性母线M；
第二DC/DC电路104的正输出端和负输出端分别连接负压电路106的第一输入端和第二输入端，负压电路106的第一输出端和第二输出端分别用于连接中性母线M和直流负母线；第二DC/DC电路104的负输出端用于连接中性母线M。
继续以绝缘阻抗检测电路105连接在直流正母线L+与地PE之间为例进行介绍。
绝缘阻抗检测电路105的第一端连接直流正母线L+，绝缘阻抗检测电路105的第二端连接第二DC/DC电路104的正输出端，绝缘阻抗检测电路105的第一端和第二端均通过串联的开关和电阻接地。
控制器，用于根据开关闭合前后分别对应的直流正母线L+的对地电压以及电阻获得绝缘阻抗，具体获取方式可以参见光伏系统实施例的介绍，在此不再赘述。
当控制器获得绝缘阻抗后，控制器可以根据绝缘阻抗判断电源系统是否发生绝缘故障，当获得的绝缘阻抗小于预设阈值时，说明电源系统出现绝缘故障，此时控制器可以控制第一直流电源和第二直流电源均断开与功率变换电路的连接，例如断开直流电源与DC/DC电路的连接。另外，控制器也可以控制两个DC/DC电路停止工作，控制后级连接的两个逆变器停机。
参见图14，该图为本申请实施例提供的又一种电源系统的示意图。
本实施例提供的电源系统，以绝缘阻抗检测电路105连接在直流负母线L-与地PE之间为例进行介绍。
绝缘阻抗检测电路105的第一端连接直流负母线L-，绝缘阻抗检测电路105的第二端通过串联的开关和电阻接地；
控制器，用于根据开关闭合前后分别对应的直流负母线的对地电压以及电阻获得绝缘阻抗，具体获取方式可以参见光伏系统实施例的介绍，在此不再赘述。
参见图15，该图为本申请实施例提供的再一种电源系统的示意图。
本实施例提供的电源系统中，绝缘阻抗检测电路105连接在中性母线M与地PE之间；
绝缘阻抗检测电路105的第一端连接中性母线M，绝缘阻抗检测电路105的第二端通过串联的开关和电阻接地；
控制器，用于根据开关闭合前后分别对应的中性母线的对地电压以及电阻获得绝缘阻抗，具体获取方式可以参见光伏系统实施例的介绍，在此不再赘述。
方法实施例
基于以上实施例提供的一种光伏系统，本申请实施例还提供一种光伏系统的绝缘故障检测方法，下面结合附图进行详细介绍。
参见图14，该图为本申请实施例提供的一种光伏系统的绝缘故障检测方法的流程图。
本申请实施例提供的光伏系统的绝缘故障检测方法，应用于以上任意一个实施例介绍的光伏系统，其中光伏系统包括：第一DC/DC电路、第二DC/DC电路、负压电路、绝缘阻抗检测电路和控制器；第一DC/DC电路的输入端用于连接对应的光伏组串；第二DC/DC电路的输入端用于连接对应的光伏组串；第一DC/DC电路的正输出端和负输出端分别用于连接直流正母线和中性母线；第二DC/DC电路的正输出端和负输出端分别连接负压电路的第一输入端和第二输入端，负压电路的第一输出端和第二输出端分别用于连接中性母线和直流负母线；第二DC/DC电路的负输出端用于连接中性母线；绝缘阻抗检测电路的连接在母线与地之间，母线包括：直流正母线、中性母线或直流负母线；绝缘阻抗检测电路至少包括开关；直流负母线通过电气元件或电压源连接中性母线；
该方法包括：
S1201：获得开关闭合前母线的对地电压；即获得开关断开时母线的对地电压，例如当绝缘检测电路连接在直流正母线与地之间时，获得开关断开时直流正母线的对地电压。
S1202：获得开关闭合后母线的对地电压；例如获得开关闭合后直流正母线的对地电压。
S1203：根据开关闭合前母线的对地电压和开关闭合后母线的对地电压获得绝缘阻抗；具体可以参见图7和图8对应的描述，利用戴维宁定律可以获得绝缘阻抗。
S1204：绝缘阻抗小于预设阈值表征光伏系统存在绝缘故障。
当光伏系统发生绝缘故障时，绝缘阻抗会减小，因此，可以将绝缘阻抗与预设阈值进行比较，当绝缘阻抗小于预设阈值时，则表明光伏系统存在绝缘故障。
绝缘阻抗为光伏阵列一侧对PE的绝缘阻抗以及直流正母线L+和直流负母线L-对PE的绝缘阻抗的并联值。因此，本申请实施例提供的光伏系统，当检测出光伏系统存在绝缘故障时，可能是直流正母线L+绝缘故障，也可能是直流负母线L-对地绝缘故障，也可能是光伏阵列一侧发生对地绝缘故障。
由于本申请实施例提供的光伏系统包括直流正母线、中性母线和直流负母线，因此，需要检测直流正母线的绝缘情况、直流负母线的绝缘情况，还需要检测光伏阵列的绝缘情况。而传统的绝缘阻抗检测电路无法全面检测本申请实施例提供的这种多母线的光伏系统的绝缘故障，因此，为了全面检测本申请实施例提供的光伏系统的绝缘故障，本申请实施例提供了一种绝缘故障检测方法，通过在三条母线中的任意一条与地之间连接绝缘阻抗检测电路，其中三条母线包括：直流正母线L+、中性母线M和直流负母线L-，而且可以通过辅助电路将直流负母线L-与中性母线M连接，即将直流负母线L-与中性母线M形成通 路，从而保证绝缘阻抗检测电路也可以检测到直流负母线L-的对地绝缘情况。其中辅助电路至少包括电气元件或电压源。绝缘阻抗检测电路中至少包括开关，根据开关闭合前后分别对应的母线的对地电压可以获得光伏系统的绝缘情况，其中，直流正母线L+、直流负母线L-一级光伏阵列绝缘故障时，均会影响绝缘阻抗的大小。因此，本申请实施例提供的光伏系统的绝缘检测方法可以全面检测绝缘故障。
应当理解，在本申请中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：只存在A，只存在B以及同时存在A和B三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。
以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (20)

  1. 一种光伏系统，其特征在于，包括：第一DC/DC电路、第二DC/DC电路、负压电路、绝缘阻抗检测电路和控制器；
    所述第一DC/DC电路的输入端用于连接对应的光伏组串；所述第二DC/DC电路的输入端用于连接对应的光伏组串；
    所述第一DC/DC电路的正输出端和负输出端分别用于连接直流正母线和中性母线；
    所述第二DC/DC电路的正输出端和负输出端分别连接所述负压电路的第一输入端和第二输入端，所述负压电路的第一输出端和第二输出端分别用于连接所述中性母线和直流负母线；所述第二DC/DC电路的负输出端用于连接所述中性母线；
    所述绝缘阻抗检测电路连接在母线与地之间，所述母线包括：所述直流正母线、所述中性母线或所述直流负母线；所述绝缘阻抗检测电路至少包括开关；所述直流负母线通过电气元件或电压源连接所述中性母线；
    所述控制器，用于根据所述开关闭合前后分别对应的所述母线的对地电压，获得绝缘阻抗，根据所述绝缘阻抗检测所述光伏系统是否存在绝缘故障。
  2. 根据权利要求1所述的光伏系统，其特征在于，所述控制器，具体用于根据所述开关闭合前的所述母线的对地电压和所述开关闭合后的所述母线的对地电压，获得绝缘阻抗，所述绝缘阻抗小于预设阈值表征所述光伏系统存在绝缘故障。
  3. 根据权利要求1或2所述的光伏系统，其特征在于，所述绝缘阻抗检测电路至少包括串联的所述开关和电阻。
  4. 根据权利要求1-3任一项所述的光伏系统，其特征在于，所述电气元件包括以下至少一项：电阻、继电器、IGBT管、MOS管、电感或二极管。
  5. 根据权利要求4所述的光伏系统，其特征在于，所述电气元件包括：第一二极管；
    所述第一二极管的阳极连接所述直流负母线，所述第一二极管的阴极连接所述中性母线。
  6. 根据权利要求1-5任一项所述的光伏系统，其特征在于，所述绝缘阻抗检测电路连接在所述直流正母线与地之间；
    所述绝缘阻抗检测电路的第一端连接所述直流正母线，所述绝缘阻抗检测电路的第二端连接所述第二DC/DC电路的正输出端，所述绝缘阻抗检测电路的第一端和第二端均通过串联的所述开关和电阻接地；
    所述控制器，用于根据所述开关闭合前后分别对应的所述直流正母线的对地电压以及所述电阻获得绝缘阻抗。
  7. 根据权利要求6所述的光伏系统，其特征在于，所述绝缘阻抗检测电路还包括：第一隔离电路；
    所述第一隔离电路的第一端连接所述绝缘阻抗检测电路的第二端，所述第一隔离电路的第二端通过串联的电阻和所述开关接地；
    所述第一隔离电路包括以下至少一项：电阻、继电器、IGBT管、MOS管、电感或二极管。
  8. 根据权利要求7所述的光伏系统，其特征在于，所述第一隔离电路包括：第二二极管；
    所述第二二极管的阳极连接所述绝缘阻抗检测电路的第二端，所述第二二极管的阴极通过串联的电阻和开关接地。
  9. 根据权利要求6-8任一项所述的光伏系统，其特征在于，所述绝缘阻抗检测电路还包括：第二隔离电路；
    所述第二隔离电路的第一端连接所述绝缘阻抗检测电路的第一端，所述第二隔离电路的第二端连接通过串联的电阻和所述开关接地；
    所述第二隔离电路包括以下至少一项：电阻、继电器、IGBT管、MOS管、电感或二极管。
  10. 根据权利要求9所述的光伏系统，其特征在于，所述第二隔离电路还包括：第三二极管；
    所述第三二极管的阳极连接所述绝缘阻抗检测电路的第一端，所述第三二极管的阴极通过所述串联的电阻和开关接地。
  11. 根据权利要求1-5任一项所述的光伏系统，其特征在于，所述绝缘阻抗检测电路连接在所述直流负母线与地之间；
    所述绝缘阻抗检测电路的第一端连接所述直流负母线，所述绝缘阻抗检测电路的第二端通过串联的开关和电阻接地；
    所述控制器，用于根据所述开关闭合前后分别对应的所述直流负母线的对地电压以及所述电阻获得绝缘阻抗。
  12. 根据权利要求1-5任一项所述的光伏系统，其特征在于，所述绝缘阻抗检测电路连接在所述中性母线与地之间；
    所述绝缘阻抗检测电路的第一端连接所述中性母线，所述绝缘阻抗检测电路的第二端通过串联的开关和电阻接地；
    所述控制器，用于根据所述开关闭合前后分别对应的所述中性母线的对地电压以及所述电阻获得绝缘阻抗。
  13. 根据权利要求1-12任一项所述的光伏系统，其特征在于，所述第一DC/DC电路、所述第二DC/DC电路、所述负压电路和所述绝缘阻抗检测电路集成在直流汇流箱中。
  14. 根据权利要求1-13任一项所述的光伏系统，其特征在于，还包括：第一逆变器和第二逆变器；
    所述第一逆变器的第一输入端和第二输入端分别用于连接所述直流正母线和所述中性母线；
    所述第二逆变器的第一输入端和第二输入端分别用于连接所述中性母线和所述直流负母线。
  15. 一种电源系统，其特征在于，包括：绝缘阻抗检测电路和控制器；
    所述绝缘阻抗检测电路连接在母线与地之间，所述母线包括：直流正母线、中性母线或直流负母线；其中，所述直流正母线和所述中性母线对应第一直流电源，所述中性母线 和所述直流负母线对应第二直流电源；
    所述绝缘阻抗检测电路至少包括开关；所述直流负母线通过电气元件或电压源连接所述中性母线；
    所述控制器，用于根据所述开关闭合前后分别对应的所述母线的对地电压，获得绝缘阻抗，根据所述绝缘阻抗检测所述电源系统是否存在绝缘故障。
  16. 根据权利要求15所述的电源系统，其特征在于，还包括：第一DC/DC电路、第二DC/DC电路和负压电路；
    所述第一DC/DC电路的输入端用于连接所述第一直流电源；所述第二DC/DC电路的输入端用于连接所述第二直流电源；
    所述第一DC/DC电路的正输出端和负输出端分别用于连接所述直流正母线和所述中性母线；
    所述第二DC/DC电路的正输出端和负输出端分别连接所述负压电路的第一输入端和第二输入端，所述负压电路的第一输出端和第二输出端分别用于连接所述中性母线和所述直流负母线；所述第二DC/DC电路的负输出端用于连接所述中性母线。
  17. 根据权利要求15或16所述的电源系统，其特征在于，所述绝缘阻抗检测电路连接在所述直流正母线与地之间；
    所述绝缘阻抗检测电路的第一端连接所述直流正母线，所述绝缘阻抗检测电路的第二端连接所述第二DC/DC电路的正输出端，所述绝缘阻抗检测电路的第一端和第二端均通过串联的所述开关和电阻接地；
    所述控制器，用于根据所述开关闭合前后分别对应的所述直流正母线的对地电压以及所述电阻获得绝缘阻抗。
  18. 根据权利要求15或16所述的电源系统，其特征在于，所述绝缘阻抗检测电路连接在所述直流负母线与地之间；
    所述绝缘阻抗检测电路的第一端连接所述直流负母线，所述绝缘阻抗检测电路的第二端通过串联的开关和电阻接地；
    所述控制器，用于根据所述开关闭合前后分别对应的所述直流负母线的对地电压以及所述电阻获得绝缘阻抗。
  19. 根据权利要求15或16所述的电源系统，其特征在于，所述绝缘阻抗检测电路连接在所述中性母线与地之间；
    所述绝缘阻抗检测电路的第一端连接所述中性母线，所述绝缘阻抗检测电路的第二端通过串联的开关和电阻接地；
    所述控制器，用于根据所述开关闭合前后分别对应的所述中性母线的对地电压以及所述电阻获得绝缘阻抗。
  20. 一种光伏系统的绝缘故障检测方法，其特征在于，所述光伏系统包括：第一DC/DC电路、第二DC/DC电路、负压电路、绝缘阻抗检测电路和控制器；所述第一DC/DC电路的输入端用于连接对应的光伏组串；所述第二DC/DC电路的输入端用于连接对应的光伏组串；所述第一DC/DC电路的正输出端和负输出端分别用于连接直流正母线和中性母线；所 述第二DC/DC电路的正输出端和负输出端分别连接所述负压电路的第一输入端和第二输入端，所述负压电路的第一输出端和第二输出端分别用于连接所述中性母线和直流负母线；所述第二DC/DC电路的负输出端用于连接所述中性母线；所述绝缘阻抗检测电路的连接在母线与地之间，所述母线包括：所述直流正母线、所述中性母线或所述直流负母线；所述绝缘阻抗检测电路至少包括开关；所述直流负母线通过电气元件或电压源连接所述中性母线；
    该方法包括：
    获得所述开关闭合前所述母线的对地电压；
    获得所述开关闭合后所述母线的对地电压；
    根据所述开关闭合前所述母线的对地电压和所述开关闭合后所述母线的对地电压，获得绝缘阻抗；
    所述绝缘阻抗检测所述光伏系统是否存在绝缘故障。
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CN103475271B (zh) * 2013-09-24 2016-04-27 深圳市禾望电气股份有限公司 一种光伏发电系统及其控制方法
JP6486665B2 (ja) * 2014-11-25 2019-03-20 日置電機株式会社 絶縁抵抗測定装置
CN107305224A (zh) * 2016-04-19 2017-10-31 台达电子企业管理（上海）有限公司 光伏逆变器的绝缘阻抗检测电路、检测方法及光伏逆变器
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CN106603007B (zh) * 2016-12-16 2018-09-28 阳光电源股份有限公司 光伏阵列对地绝缘阻抗检测电路

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