CN205280825U - 一种用于并网逆变器方阵的绝缘阻抗检测电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于并网逆变器方阵的绝缘阻抗检测电路，包括电池板、绝缘电阻支路、第一继电器支路、第二继电器支路和逆变器AD采样装置，绝缘电阻支路串接在电池板的正极和负极之间，第七电阻(R7)和第八电阻(R8)串接后连接在电池板的正极和负极之间，接地点设置在绝缘电阻支路上，第一继电器支路连接在接地点和电池板的负极之间，第一继电器支路包括串联的第一继电器(K1)、第五电阻(R5)和第六电阻(R6),第二继电器支路包括第二继电器(K2)、第三电阻(R3)和第四电阻(R4)。有益效果是通过继电器的切换和逆变器AD采样装置采集电压，能够检测出方阵的绝缘电阻值，实时监控逆变器方阵的绝缘阻抗，提高太阳能发电系统的安全性。

Description

一种用于并网逆变器方阵的绝缘阻抗检测电路

技术领域

本实用新型属于用于太阳能电池方阵的绝缘阻抗检测电路领域，尤其是涉及一种用于并网逆变器方阵的绝缘阻抗检测电路。

背景技术

随着能源消费的日益增长和人类环保意识的提高，近几年作为绿色能源的太阳能受到大力推广。光伏产业迅速发展，太阳能成为人们关注的焦点。光伏逆变器是光伏并网发电系统的一个重要组成部分。由于光伏系统的光伏电池板阵列的电压为通常几百伏的直流高压，所以光伏电池板方阵的安全问题尤为突出。国家太阳能发电认证标准也要求光伏并网逆变器必须具有方阵绝缘阻抗检测功能，在绝缘阻抗不符合要求时，不得并网发电，并告警。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种用于并网逆变器方阵的绝缘阻抗检测电路，通过继电器的切换和逆变器AD采样装置采集电压，能够简单高效地检测出方阵的绝缘电阻值，实时监控逆变器方阵的绝缘阻抗，提高太阳能发电系统的安全性。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种用于并网逆变器方阵的绝缘阻抗检测电路，包括电池板、绝缘电阻支路、第一继电器支路、第二继电器支路和逆变器AD采样装置，所述绝缘电阻支路串接在所述电池板的正极和负极之间，第七电阻R7和第八电阻R8串接后连接在所述电池板的正极和负极之间，接地点设置在所述绝缘电阻支路上，所述第一继电器支路连接在所述接地点和所述电池板的负极之间，所述第一继电器支路包括串联的第一继电器K1、第五电阻R5和第六电阻R6,所述第二继电器支路包括单刀双掷的第二继电器K2、第三电阻R3和第四电阻R4，所述第三电阻R3的一端连接于所述电池板的负极，另一端连接于所述第二继电器K2的常闭触点，所述第四电阻R4的一端连接于所述电池板的正极，另一端连接于所述第二继电器K2的常开触点，所述第二继电器K2的静触点连接于所述第五电阻R5的输入端，所述逆变器AD采样装置采集两处电压，第一处为所述第五电阻R5和所述第六电阻R6之间的电压，第二处为所述第七电阻R7和所述第八电阻R8之间的电压。

进一步的，所述绝缘电阻支路包括串联的正极绝缘阻抗R2和负极绝缘阻抗R1，所述接地点设置在所述正极绝缘阻抗R2和所述负极绝缘阻抗R1之间，所述正极绝缘阻抗R2和所述负极绝缘阻抗R1为待计算的未知阻值。

相对于现有技术，本实用新型的用于并网逆变器方阵的绝缘阻抗检测电路具有以下优势：

本实用新型需要检测出绝缘电阻支路的正极绝缘阻抗R2和负极绝缘阻抗R1，将第一继电器支路接入电路，再通过第二继电器K2选择性接通常开触点和常闭触点，从而保证逆变器AD采样装置能够采集不同的电压值，再通过已知阻值的第三电阻R3、第四电阻R4，第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7和第八电阻R8，结合分压原理，能计算出正极绝缘阻抗R2和负极绝缘阻抗R1的电阻值，从而能够解决并网逆变器方阵绝缘阻抗的检测问题，提高了光伏系统的安全性和可靠性。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型的第一继电器K1和第二继电器K2保持常开的电路结构示意图；

图2为图1的等效简化电路示意图；

图3为本实用新型的第一继电器K1吸合，第二继电器K2吸合常闭触点的电路结构示意图；

图4为图3的等效简化电路示意图；

图5为本实用新型的第一继电器K1吸合，第二继电器K2吸合常开触点的电路结构示意图；

图6为图5的等效简化电路示意图。

附图标记说明：

1-电池板；2-绝缘电阻支路；3-第一继电器支路；4-第二继电器支路；41-常闭触电；42-常开触点；43-静触点；5-逆变器AD采样装置；6-接地点。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，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个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1所示，本实用新型提供一种用于并网逆变器方阵的绝缘阻抗检测电路，包括电池板1、绝缘电阻支路2、第一继电器支路3、第二继电器支路4和逆变器AD采样装置5，所述绝缘电阻支路2串接在所述电池板1的正极和负极之间，第七电阻R7和第八电阻R8串接后连接在所述电池板1的正极和负极之间，接地点6设置在所述绝缘电阻支路2上，所述第一继电器支路3连接在所述接地点6和所述电池板1的负极之间，所述第一继电器支路3包括串联的第一继电器K1、第五电阻R5和第六电阻R6,所述第二继电器支路4包括单刀双掷的第二继电器K2、第三电阻R3和第四电阻R4，所述第三电阻R3的一端连接于所述电池板1的负极，另一端连接于所述第二继电器K2的常闭触点41，所述第四电阻R4的一端连接于所述电池板1的正极，另一端连接于所述第二继电器K2的常开触点42，所述第二继电器K2的静触点43连接于所述第五电阻R5的输入端，所述逆变器AD采样装置5采集两处电压，第一处为所述第五电阻R5和所述第六电阻R6之间的电压，第二处为所述第七电阻R7和所述第八电阻R8之间的电压。

所述绝缘电阻支路2包括串联的正极绝缘阻抗R2和负极绝缘阻抗R1，所述接地点6设置在所述正极绝缘阻抗R2和所述负极绝缘阻抗R1之间，所述正极绝缘阻抗R2和所述负极绝缘阻抗R1为待计算的未知阻值。

本实例计算正极绝缘阻抗R2和负极绝缘阻抗R1的方法：

图1所示为第一继电器K1和第二继电器K2保持常开的电路，图2为图1的等效简化电路示意图，假定R2为正极绝缘阻抗，R1为负极绝缘阻抗，第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7和第八电阻R8是为测量而引入的已知阻值的电阻；

图3所示为第一继电器K1吸合，第二继电器K2吸合常闭触点42的电路，图4为图3的等效简化电路示意图，此时通过逆变器AD采样装置5得出第六电阻R6两端的电压Vpe1，根据分压计算出负极绝缘阻抗R1两端的电压U11，同理根据逆变器AD采样装置5采样电压Vpv1计算出方阵电压Upv1，此时得到等式一：(Upv1-U11)/R2＝U11/(R1||R3||(R5+R6))；

图5所示为第一继电器K1吸合，第二继电器K2吸合常开触点43的电路，图6为图5的等效简化电路示意图，通过逆变器AD采样装置5得出第六电阻R6两端的电压Vpe2，根据分压计算出负极绝缘阻抗R1两端的电压U12，同理根据逆变器AD采样装置5采样电压Vpv2计算出方阵电压Upv2，此时得到等式二：(Upv2-U12)/(R2||R3)＝U12/(R1||(R5+R6))；

在等式一和等式二中，只有R1和R2为未知数，其余均为已知或采样计算后已知，解等式一和等式二组成的方程，求解出R1和R2。

另外，在出现短路，如接地点6和电池板1的正极短路时，采样计算出的负极绝缘阻抗R1两端的电压U1会非常接近或者等于Upv；接地点6和电池板1的负极短路时，采样计算电压会非常接近接近或者等于0。鉴于上述两种情况，可以设定一个界限值，在采样电压接近电池板电压到一定程度时，直接确定绝缘阻抗过低或者短路而不必计算等式来解方程。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种用于并网逆变器方阵的绝缘阻抗检测电路，其特征在于：包括电池板、绝缘电阻支路、第一继电器支路、第二继电器支路和逆变器AD采样装置，所述绝缘电阻支路串接在所述电池板的正极和负极之间，第七电阻(R7)和第八电阻(R8)串接后连接在所述电池板的正极和负极之间，接地点设置在所述绝缘电阻支路上，所述第一继电器支路连接在所述接地点和所述电池板的负极之间，所述第一继电器支路包括串联的第一继电器(K1)、第五电阻(R5)和第六电阻(R6),所述第二继电器支路包括单刀双掷的第二继电器(K2)、第三电阻(R3)和第四电阻(R4)，所述第三电阻(R3)的一端连接于所述电池板的负极，另一端连接于所述第二继电器(K2)的常闭触点，所述第四电阻(R4)的一端连接于所述电池板的正极，另一端连接于所述第二继电器(K2)的常开触点，所述第二继电器(K2)的静触点连接于所述第五电阻(R5)的输入端，所述逆变器AD采样装置采集两处电压，第一处为所述第五电阻(R5)和所述第六电阻(R6)之间的电压，第二处为所述第七电阻(R7)和所述第八电阻(R8)之间的电压。

2.根据权利要求1所述的用于并网逆变器方阵的绝缘阻抗检测电路，其特征在于：所述绝缘电阻支路包括串联的正极绝缘阻抗(R2)和负极绝缘阻抗(R1)，所述接地点设置在所述正极绝缘阻抗(R2)和所述负极绝缘阻抗(R1)之间，所述正极绝缘阻抗(R2)和所述负极绝缘阻抗(R1)为待计算的阻抗。