專(zhuān)利名稱(chēng)：光伏逆變器絕緣阻抗檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型公開(kāi)了光伏逆變器絕緣阻抗檢測(cè)系統(tǒng)，屬于光伏發(fā)電的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有絕緣阻抗檢測(cè)的方法主要有電橋平衡原理和低頻探測(cè)原理。根據(jù)電橋平衡原理實(shí)現(xiàn)的絕緣阻抗檢測(cè)裝置被廣泛使用，但它不能檢測(cè)直流系統(tǒng)正、負(fù)極絕緣阻抗同等下降時(shí)的絕緣阻抗值；絕緣阻抗檢測(cè)裝置即使報(bào)警，也不能直接得到系統(tǒng)對(duì)地的絕緣阻抗大小。用低頻探測(cè)原理檢測(cè)接地故障是近幾年采用的一種新方法，但它所能檢測(cè)的接地阻抗受直流系統(tǒng)對(duì)地分布電容的制約，而且低頻交流信號(hào)容易受外界的干擾，另外注入的低頻交流信號(hào)增大直流系統(tǒng)的電壓紋波系數(shù)?？梢?jiàn)，電橋平衡原理和低頻探測(cè)原理均存在若干難以克服的缺陷。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述背景技術(shù)的不足，提供了光伏逆變器絕緣阻抗檢測(cè)系統(tǒng)。本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)上述目的采用如下技術(shù)方案:光伏逆變器絕緣阻抗檢測(cè)系統(tǒng)，包括:電阻切換單元、電阻分壓?jiǎn)卧⒛妇€電壓檢測(cè)單元、第一信號(hào)處理單元、第二信號(hào)處理單元、微處理器；其中:所述電阻切換單元的一端與光伏組件陣列的正極連接，另一端接地，控制端接微處理器的I/o接口；所述電阻分壓?jiǎn)卧囊欢私拥?，另一端與光伏組件陣列的負(fù)極連接，控制端與第一信號(hào)處理單元的輸入端連接；所述母線電壓檢測(cè)單元的一端與光伏組件陣列的正極連接，另一端與光伏組件陣列的負(fù)極連接，控制端與第二信號(hào)處理單元的輸入端連接；所述第一信號(hào)處理單兀輸出端、第二信號(hào)處理單兀輸出端與微處理器的A/D端口連接。進(jìn)一步的，所述的光伏逆變器絕緣阻抗檢測(cè)系統(tǒng)中，電阻切換單元包括:第一電阻、第二電阻、單刀雙擲開(kāi)關(guān)；其中，所述單刀雙擲開(kāi)關(guān)的常閉端接地，兩個(gè)常開(kāi)端分別與第一電阻的一端、第二電阻的一端連接；所述第一電阻另一端與光伏組件陣列的正極連接，所述第二電阻另一端與光伏組件陣列的正極連接。進(jìn)一步的，所述的光伏逆變器絕緣阻抗檢測(cè)系統(tǒng)中，電阻分壓?jiǎn)卧?2)包括:第三電阻(R3)、第四電阻(R4);所述第三電阻(R3)、第四電阻(R4)組成的串聯(lián)電路的一端與光伏組件陣列的負(fù)極連接，另一端與大地連接。本實(shí)用新型采用上述技術(shù)方案，具有以下有益效果:不僅可以準(zhǔn)確計(jì)算直流絕緣阻抗值，包括檢測(cè)光伏陣列正、負(fù)極絕緣阻抗同等下降時(shí)的情況；而且不會(huì)注入低頻交流信號(hào)增大直流系統(tǒng)的電壓紋波系數(shù)。

圖1為光伏逆變器絕緣阻抗檢測(cè)系統(tǒng)的模塊圖。圖2為具體實(shí)施例中的電路圖。圖3為具體實(shí)施例中單刀雙擲開(kāi)關(guān)的示意圖。圖4為第一信號(hào)處理單元4的電路圖。圖中標(biāo)號(hào)說(shuō)明:I為電阻切換單元，2為電阻分壓?jiǎn)卧?為母線電壓檢測(cè)單元，4為第一信號(hào)處理單元，5為第二信號(hào)處理單元，6為微處理器，R1-R4為第一至第四電阻，SI為單刀雙擲開(kāi)關(guān)，Rp為光伏陣列正極對(duì)大地的絕緣阻抗值，Rn為光伏陣列負(fù)極對(duì)大地的絕緣阻抗值，Uiso為分壓電阻R4兩端的電壓值，Upn為光伏陣列正負(fù)極之間的電壓值，UlA為0PA4137 芯片，U4A、U4B 均為 LM258 芯片，UPC5 為 HCNR201 芯片。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明:如圖1所示的光伏逆變器絕緣阻抗檢測(cè)系統(tǒng)，包括:電阻切換單元1、電阻分壓?jiǎn)卧?、母線電壓檢測(cè)單元3、第一信號(hào)處理單元4、第二信號(hào)處理單元5、微處理器6。電阻切換單元I的一端與光伏組件陣列的正極PV+連接，另一端接地，控制端接微處理器6的I/O接口。電阻分壓?jiǎn)卧?的一端接地，另一端與光伏組件陣列的負(fù)極PV-連接，控制端與第一信號(hào)處理單元4的輸入端連接。母線電壓檢測(cè)單元3的一端與光伏組件陣列的正極PV+連接，另一端與光伏組件陣列的負(fù)極PV-連接，控制端與第二信號(hào)處理單元5的輸入端連接。第一信號(hào)處理單兀4輸出端、第二信號(hào)處理單兀5輸出端與微處理器6的A/D端口連接。如圖2所示，電阻切換單元I包括兩個(gè)或兩個(gè)以上的電阻和單刀多擲開(kāi)關(guān)組成。本實(shí)施例中的電阻切換單元1，包括:第一電阻R1、第二電阻R2、單刀雙擲開(kāi)關(guān)SI。單刀雙擲開(kāi)關(guān)SI為具有常開(kāi)常閉功能的功率繼電器、開(kāi)關(guān)管或光藕。單刀雙擲開(kāi)關(guān)SI的常閉端接地，兩個(gè)常開(kāi)端分別與第一電阻Rl的一端、第二電阻R2的一端連接，單刀雙擲開(kāi)關(guān)SI由微處理器6控制。第一電阻Rl另一端與光伏組件陣列的正極PV+連接，第二電阻R2另一端與光伏組件陣列的正極PV+連接。電阻分壓?jiǎn)卧?包括:第三電阻R3、第四電阻R4 ;第三電阻R3、第四電阻R4組成的串聯(lián)電路的一端與光伏組件陣列的負(fù)極連接，另一端與大地連接。母線電壓檢測(cè)單元3使用LEM霍爾傳感器LV25-P實(shí)現(xiàn)，其具體實(shí)現(xiàn)原理及電路參數(shù)可以根據(jù)LV25-P應(yīng)用手冊(cè)進(jìn)行修改。LEM霍爾傳感器LV25-P的第二信號(hào)處理單元5使用常用的跟隨器即可實(shí)現(xiàn)，同時(shí)可根據(jù)實(shí)際使用環(huán)境進(jìn)行修改。如圖4所示，第一信號(hào)處理單元4由運(yùn)算放大器U4、線性光耦PC5、運(yùn)算放大器Ul以及外圍電路構(gòu)成。運(yùn)算放大器U4的型號(hào)為L(zhǎng)M258，線性光耦UPC5的型號(hào)為HCNR201，運(yùn)算放大器Ul的型號(hào)均為0PA4137。如圖3所示，本實(shí)施例將兩常開(kāi)兩常閉(2C0)繼電器串聯(lián)為一常開(kāi)一常閉(ICO)繼電器作為單刀雙擲開(kāi)關(guān)SI，即為將兩常開(kāi)兩常閉繼電器的COM端、MON端連接，NC端、NO端即為單刀雙擲開(kāi)關(guān)的兩個(gè)常開(kāi)端口，繼電器由微處理器6控制。電阻Rl由6只封裝為1206的SMD貼片電阻2004串聯(lián)組成，代表阻值為12M Q。電阻R2由5只封裝為1206的SMD貼片電阻2003串聯(lián)組成，代表阻值為IMQ0電阻R3由6只封裝為1206的SMD貼片電阻2004串聯(lián)組成，代表阻值為12M Q。電阻R4由2只封裝為1206的SMD貼片電阻1503并聯(lián)組成，代表阻值為0.075M Q。本實(shí)用新型所述光 伏逆變器絕緣阻抗檢測(cè)系統(tǒng)的工作過(guò)程如下:1、微處理器6預(yù)設(shè)絕緣阻抗故障值Re ；2、微處理器6的I/O端口輸出信號(hào)‘0’，控制開(kāi)關(guān)SI不動(dòng)作,使電阻Rl的一端連接PV+，另一端連接大地E ；電阻R2的一端連接PV+，另一端斷開(kāi)；3、使用微處理器6的兩個(gè)AD端口，同時(shí)記錄分壓電阻R4兩端的電壓值Uisol和光伏陣列正負(fù)極之間的電壓值Upnl ；4、微處理器6的I/O端口輸出信號(hào)‘I’，控制開(kāi)關(guān)SI動(dòng)作,使電阻Rl的一端連接PV+,另一端斷開(kāi)；電阻R2的一端連接PV+，另一端連接大地E ；5、使用微處理器6的兩個(gè)AD端口，同時(shí)記錄分壓電阻R4兩端的電壓值Uiso2和光伏陣列正負(fù)極之間的電壓值Upn2 ；6、通過(guò)微處理器6進(jìn)行如下運(yùn)算:
權(quán)利要求1.光伏逆變器絕緣阻抗檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于包括:電阻切換單元(I)、電阻分壓?jiǎn)卧?2)、母線電壓檢測(cè)單元(3)、第一信號(hào)處理單元(4)、第二信號(hào)處理單元(5)、微處理器(6)；其中: 所述電阻切換單元(I)的一端與光伏組件陣列的正極連接，另一端接地，控制端接微處理器(6)的I/O接口； 所述電阻分壓?jiǎn)卧?2)的一端接地，另一端與光伏組件陣列的負(fù)極連接，控制端與第一信號(hào)處理單元(4)的輸入端連接； 所述母線電壓檢測(cè)單元(3)的一端與光伏組件陣列的正極連接，另一端與光伏組件陣列的負(fù)極連接，控制端與第二信號(hào)處理單元(5)的輸入端連接； 所述第一信號(hào)處理單兀(4)輸出端、第二信號(hào)處理單兀(5)輸出端與微處理器(6)的A/D端口連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏逆變器絕緣阻抗檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述電阻切換單元(I)包括:第一電阻(R1)、第二電阻(R2)、單刀雙擲開(kāi)關(guān)(SI);其中， 所述單刀雙擲開(kāi)關(guān)(SI)的常閉端接地，兩個(gè)常開(kāi)端分別與第一電阻(Rl)的一端、第二電阻(R2)的一端連接； 所述第一電阻(Rl)另一端與光伏組件陣列的正極連接，所述第二電阻(R2)另一端與光伏組件陣列的正極連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光伏逆變器絕緣阻抗檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述電阻分壓?jiǎn)卧?2)包括:第三電阻(R3)、第四電阻(R4);所述第三電阻(R3)、第四電阻(R4)組成的串聯(lián)電路的一端與光伏組件陣列的負(fù)極連接，另一端與大地連接。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了光伏逆變器絕緣阻抗檢測(cè)系統(tǒng)，屬于光伏發(fā)電的技術(shù)領(lǐng)域。所述光伏逆變器絕緣阻抗檢測(cè)系統(tǒng)包括電阻切換單元、電阻分壓?jiǎn)卧⒛妇€電壓檢測(cè)單元、第一信號(hào)處理單元、第二信號(hào)處理單元、微處理器。本實(shí)用新型不僅可以準(zhǔn)確計(jì)算直流絕緣阻抗值，包括檢測(cè)直流系統(tǒng)正、負(fù)極絕緣阻抗同等下降時(shí)的情況；而且不會(huì)注入低頻交流信號(hào)增大直流系統(tǒng)的電壓紋波系數(shù)。
文檔編號(hào)G01R27/02GK202994907SQ20122069414
公開(kāi)日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2012年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月14日
發(fā)明者陳鴿, 陶利鋒, 汪雪峰 申請(qǐng)人:常熟開(kāi)關(guān)制造有限公司(原常熟開(kāi)關(guān)廠)