一種基于并網(wǎng)逆變系統(tǒng)的繼電器電路的自檢方法
【專利摘要】一種并網(wǎng)逆變系統(tǒng)的繼電器電路的自檢方法，為解決冗余設(shè)計繼電器組的自檢問題而提供一種完整的、能夠有效判定繼電器是否損壞異常的自檢判斷方法，優(yōu)化檢測過程使得檢測過程不對逆變器本身有隱患性傷害。
【專利說明】
—種基于并網(wǎng)逆變系統(tǒng)的繼電器電路的自檢方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于并網(wǎng)逆變系統(tǒng)的繼電器電路，具體地涉及基于并網(wǎng)逆變系統(tǒng)的繼電器電路的自檢方法。

【背景技術(shù)】
[0002]各國的并網(wǎng)安規(guī)中都有對并網(wǎng)逆變器和市電之間需要繼電器電路來保證必要的安規(guī)間距的描述，比如德國VDE要求光伏發(fā)電側(cè)與市電交流側(cè)需滿足基本絕緣3.0mm間距，同時需要滿足冗余保護(hù)功能。目前，大多數(shù)應(yīng)用中選用的方案為串聯(lián)兩個繼電器以滿足安規(guī)要求。
[0003]作為并網(wǎng)逆變器的重要安規(guī)器件:繼電器，其本身的可靠性非常重要，有必要在并網(wǎng)運行前進(jìn)行自檢確認(rèn)，確保各繼電器能夠無故障(包括無觸點異常粘死和觸點不可閉合)運行。如現(xiàn)有專利CN201310628667.1的公開的方案(申請日2013/12/02):對應(yīng)檢測方法能較好地檢測各個relay粘死或者不閉合的故障。但是該方案存在I個致命問題，即在閉合第三繼電器和第四繼電器之前，沒有排除第一和第二繼電器有粘死的情況，如果在第一和第二繼電器粘死的情況，去閉合第三和第四繼電器，那么市電能量會直接灌到逆變橋部分，對機(jī)器將會起不到保護(hù)作用，甚至?xí)p壞逆變器。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述問題，本發(fā)明提出為解決冗余設(shè)計繼電器組的自檢問題而提供一種完整的、能夠有效判定繼電器是否損壞異常的自檢判斷方法。該檢測過程不會對逆變器本身有隱患性傷害。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0006]一種基于并網(wǎng)逆變系統(tǒng)的繼電器電路的自檢方法，所述繼電器電路包括:由控制信號分別控制關(guān)斷和開通的第一繼電器、第二繼電器、第三繼電器和第四繼電器，所述第一繼電器和所述第三繼電器串連設(shè)置于由并網(wǎng)逆變系統(tǒng)連接至電網(wǎng)的輸電通路上，所述第二繼電器和所述第四繼電器串聯(lián)設(shè)置于由電網(wǎng)連接至并網(wǎng)逆變系統(tǒng)的輸電回路上，所述第一繼電器和所述第二繼電器分別與并網(wǎng)逆變系統(tǒng)相連接，所述第三繼電器和所述第四繼電器分別與電網(wǎng)相連接，在所述第一繼電器和所述第三繼電器的共同端與所述第二繼電器和所述第四繼電器的共同端之間設(shè)置用于采集第一電壓的第一電壓采樣器，在所述第三繼電器和電網(wǎng)的共同端與所述第四繼電器和電網(wǎng)的共同端之間，設(shè)置用于采集第二電壓的第二電壓采樣器；所述方法包括如下步驟:
[0007]I)，判斷電網(wǎng)的電壓已滿足要求，繼電器開始自檢；
[0008]2)，檢測所述第三繼電器和所述第四繼電器是否同時粘死異常:
[0009]a、在所述第一繼電器、所述第二繼電器、所述第三繼電器、所述第四繼電器均關(guān)斷的情況下，判斷所述第一電壓和所述第二電壓的有效值之差的絕對值是否小于第一閾值Vthl,
[0010]若判斷為是，則所述第三繼電器和所述第四繼電器均出現(xiàn)觸點粘死的異常，
[0011]若判斷為否，則進(jìn)行步驟b ;
[0012]b、驅(qū)動關(guān)斷所述第一繼電器，所述第二繼電器，所述第三繼電器和所述第四繼電器，并使并網(wǎng)逆變系統(tǒng)工作在開環(huán)狀態(tài)而輸出電壓信號，判斷所述第一電壓的有效值是否大于第二閾值Vth2，
[0013]若判斷為是，則所述第一繼電器和所述第二繼電器出現(xiàn)觸點粘死的異常，
[0014]若判斷為否，則進(jìn)行步驟c ；
[0015]C、驅(qū)動開通所述第一繼電器，判斷所述第一電壓的有效值是否大于第三閾值Vth3,
[0016]若判斷為是，則第二繼電器出現(xiàn)觸點粘死的異常，
[0017]若判斷為否，則進(jìn)行步驟d ；
[0018]d、驅(qū)動關(guān)斷所述第一繼電器并驅(qū)動開通所述第二繼電器，
[0019]判斷所述第一電壓有效值是否大于第三閾值Vth3，
[0020]若判斷為是，則第一繼電器出現(xiàn)觸點粘死的異常，
[0021]若判斷為否，則進(jìn)行步驟e ；
[0022]e、驅(qū)動開通所述第一繼電器和所述第二繼電器并判斷所述第一電壓的有效值是否小于第四閾值Vth4，方可進(jìn)行步驟(3)；
[0023](3)檢測所述第三繼電器和所述第四繼電器其他異常，進(jìn)行步驟f:
[0024]f、驅(qū)動開通所述第三繼電器，判斷所述第一電壓的有效值和所述第二電壓的有效值之差的絕對值是否小于第一閾值Vthl，
[0025]若判斷為是，則所述第四繼電器出現(xiàn)觸點粘死的異常，
[0026]若判斷為否，則進(jìn)行步驟g ；
[0027]g、驅(qū)動關(guān)斷所述第三繼電器并驅(qū)動開通所述第四繼電器，判斷所述第一電壓和所述第二電壓的有效值之差的絕對值是否小于第一閾值Vth I，
[0028]若判斷為是，則所述第三繼電器出現(xiàn)觸點粘死的異常，
[0029]若判斷為否，則進(jìn)行步驟h ；
[0030]h、驅(qū)動開通所述第三繼電器，驅(qū)動開通所述第四繼電器，判斷所述第一電壓的有效值和所述第二電壓的有效值之差的絕對值是否大于第二閾值Vth2，
[0031]若判斷為是，則所述第三繼電器和所述第四繼電器出現(xiàn)觸點不閉合的異常，
[0032]若判斷為否，
[0033]則進(jìn)行繼電器檢測結(jié)束，所述第一繼電器，所述第二繼電器，所述第三繼電器及所述第四繼電器都正常，
[0034]可以進(jìn)行并網(wǎng)操作。
[0035]優(yōu)選的上述方法中:所述的第一閾值、所述的第二閾值根據(jù)所述的第三繼電器和所述的第四繼電器所設(shè)定，所述的第三閾值、所述的第四閾值根據(jù)所述的第一繼電器和所述的第二繼電器所設(shè)定。
[0036]優(yōu)選的上述方法中，所述第一閾值、所述第二閾值，所述第三閾值、所述第四閾值，可根據(jù)實際電路測試決定，選取一定的裕量。
[0037]進(jìn)一步的上述方法所述第一閾值、所述第二閾值，所述第三閾值、所述第四閾值選取為60V。
[0038]優(yōu)選的，上述步驟之c和d之間可以交換檢測順序，f和g之間可以交換檢測順序。
[0039]有益效果
[0040]本發(fā)明的有益效果是，為解決冗余設(shè)計繼電器組的自檢問題而提供一種完整的、能夠有效判定繼電器是否損壞異常的自檢判斷方法，優(yōu)化檢測過程使得檢測過程不對逆變器本身有隱患性傷害。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0041]下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述:
[0042]圖1為本發(fā)明電站的基于并網(wǎng)逆變系統(tǒng)的繼電器電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0043]圖2為本發(fā)明實施例的方法的流程圖；

【具體實施方式】
[0044]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明了，下面結(jié)合【具體實施方式】并參照附圖，對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本發(fā)明的范圍。此外，在以下說明中，省略了對公知結(jié)構(gòu)和技術(shù)的描述，以避免不必要地混淆本發(fā)明的概念。
[0045]實施例:
[0046]如圖1所示，一種基于并網(wǎng)逆變系統(tǒng)的繼電器電路結(jié)構(gòu)如，用于對與并網(wǎng)逆變系統(tǒng)相連接的繼電器電路中的各個繼電器進(jìn)行自檢，所述的繼電器電路包括由控制信號分別控制關(guān)斷和開通的第一繼電器RLY1、第二繼電器RLY2、第三繼電器RLY3和第四繼電器RLY4，所述第一繼電器RLYl和所述第三繼電器RLY3串連設(shè)置于由并網(wǎng)逆變系統(tǒng)連接至電網(wǎng)的輸電通路上，所述第二繼電器RLY2和所述第四繼電器RLY4串聯(lián)設(shè)置于由電網(wǎng)連接至并網(wǎng)逆變系統(tǒng)的輸電回路上，所述第一繼電器RLYl和所述第二繼電器RLY2分別與并網(wǎng)逆變系統(tǒng)相連接，所述第三繼電器RLY3和所述第四繼電器RLY4分別與電網(wǎng)相連接，在所述第一繼電器RLYl和所述第三繼電器RLY3的共同端與所述第二繼電器RLY2和所述第四繼電器RLY4的共同端之間設(shè)置用于采集第一電壓Vl的第一電壓采樣器5，在所述第三繼電器RLY3和電網(wǎng)的共同端與所述第四繼電器RLY4和電網(wǎng)的共同端之間，設(shè)置用于采集第二電壓V2的第二電壓采樣器6。
[0047]如附圖2所示，為了對圖1中所述的繼電器電路中的四個繼電器進(jìn)行自檢，提出一種基于并網(wǎng)逆變系統(tǒng)的繼電器電路的自檢方法，該方法包括如下步驟，
[0048]I)，判斷電網(wǎng)的電壓已滿足要求，繼電器開始自檢；
[0049]2)，檢測所述第三繼電器和所述第四繼電器是否同時粘死異常:
[0050]a、在所述第一繼電器、所述第二繼電器、所述第三繼電器、所述第四繼電器均關(guān)斷的情況下，判斷所述第一電壓和所述第二電壓的有效值之差的絕對值|V1RMS-V2RMS|是否小于第一閾值Vthl,該第一閾值Vthl根據(jù)第三繼電器RLY3和第四繼電器RLY4所設(shè)定,本實施例中設(shè)定為60V。故需判斷|V1RMS-V2RMS|〈60V是否成立:若判斷為是，則所述第三繼電器和所述第四繼電器均出現(xiàn)觸點粘死的異常，若判斷為否，則進(jìn)行開始判斷所述第一繼電器和所述第二繼電器狀態(tài)即步驟b ;
[0051]b、驅(qū)動關(guān)斷所述第一繼電器，所述第二繼電器，所述第三繼電器和所述第四繼電器，并使并網(wǎng)逆變系統(tǒng)工作在開環(huán)狀態(tài)而輸出電壓信號，判斷所述第一電壓的有效值VlRMS是否大于第二閾值Vth2，即V1RMS>60V
[0052]若判斷為是，則所述第一繼電器和所述第二繼電器出現(xiàn)觸點粘死的異常，
[0053]若判斷為否，則進(jìn)行步驟c ；
[0054]C、驅(qū)動開通所述第一繼電器，判斷所述第一電壓的有效值VlRMS是否大于第三閾值 Vth3，即 V1RMS>60V
[0055]若判斷為是，則第二繼電器出現(xiàn)觸點粘死的異常，
[0056]若判斷為否，則進(jìn)行步驟d ；
[0057]d、驅(qū)動關(guān)斷所述第一繼電器并驅(qū)動開通所述第二繼電器，
[0058]判斷所述第一電壓有效值VlRMS是否大于第三閾值Vth3:即V1RMS>60V
[0059]若判斷為是，則第一繼電器出現(xiàn)觸點粘死的異常，
[0060]若判斷為否，則進(jìn)行步驟e ；
[0061]e、驅(qū)動開通所述第一繼電器和所述第二繼電器并判斷所述第一電壓的有效值VlRMS是否小于第四閾值Vth4，即V1RMS〈60V，
[0062]若判斷為是，則所述第一繼電器和所述第二繼電器出現(xiàn)觸點不能閉合的異常，若判斷為否，則所述第一繼電器、所述第二繼電器工作正常；方可進(jìn)行步驟(3) ；(3)檢測所述第三繼電器和所述第四繼電器其他異常，進(jìn)行步驟f:
[0063]f、驅(qū)動開通所述第三繼電器，判斷所述第一電壓的有效值和所述第二電壓的有效值之差的絕對值|V1RMS-V2RMS|是否小于第一閾值Vthl，S卩| V1RMS-V2RMS |〈60V
[0064]若判斷為是，則所述第四繼電器出現(xiàn)觸點粘死的異常，
[0065]若判斷為否，則進(jìn)行步驟g ;
[0066]g、驅(qū)動關(guān)斷所述第三繼電器并驅(qū)動開通所述第四繼電器，判斷所述第一電壓和所述第二電壓的有效值之差的絕對值|V1RMS-V2RMS|是否小于第一閾值Vthl，SP
V1RMS-V2RMSI<60V,
[0067]若判斷為是，則所述第三繼電器出現(xiàn)觸點粘死的異常，
[0068]若判斷為否，則進(jìn)行步驟h ；
[0069]h、驅(qū)動開通所述第三繼電器，驅(qū)動開通所述第四繼電器，判斷所述第一電壓的有效值和所述第二電壓的有效值之差的絕對值是否大于第二閾值Vth2，SP
V1RMS-V2RMSI>60V
[0070]若判斷為是，則所述第三繼電器和所述第四繼電器出現(xiàn)觸點不閉合的異常，
[0071]若判斷為否，則進(jìn)行繼電器檢測結(jié)束，
[0072]所述第一繼電器，所述第二繼電器，所述第三繼電器及所述第四繼電器都正常，可以進(jìn)行并網(wǎng)操作。
[0073]上述方案所述第一閾值、所述第二閾值，所述第三閾值、所述第四閾值均選取為60V。實際應(yīng)用時上述技術(shù)方案中的所述第一閾值、所述第二閾值，所述第三閾值、所述第四閾值，可根據(jù)實際電路測試決定(設(shè)定時留有一定的裕量)。
[0074]作為上述方案的變形，上述步驟之c和d之間可以交換檢測順序，f和g之間可以交換檢測順序。
[0075]技術(shù)效果:
[0076]通過本實施例的方案，能夠有效判定繼電器是否損壞異常的自檢判斷方法，優(yōu)化檢測過程使得檢測過程不對逆變器本身有隱患性傷害。上述技術(shù)方案可應(yīng)用于單相系統(tǒng)中。
[0077]另外，應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的上述【具體實施方式】僅僅用于示例性說明或解釋本發(fā)明的原理，而不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。因此，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。此外，本發(fā)明所附權(quán)利要求旨在涵蓋落入所附權(quán)利要求范圍和邊界、或者這種范圍和邊界的等同形式內(nèi)的全部變化和修改例。
【權(quán)利要求】
1.一種基于并網(wǎng)逆變系統(tǒng)的繼電器電路的自檢方法，所述繼電器電路包括:由控制信號分別控制關(guān)斷和開通的第一繼電器、第二繼電器、第三繼電器和第四繼電器，所述第一繼電器和所述第三繼電器串連設(shè)置于由并網(wǎng)逆變系統(tǒng)連接至電網(wǎng)的輸電通路上，所述第二繼電器和所述第四繼電器串聯(lián)設(shè)置于由電網(wǎng)連接至并網(wǎng)逆變系統(tǒng)的輸電回路上，所述第一繼電器和所述第二繼電器分別與并網(wǎng)逆變系統(tǒng)相連接，所述第三繼電器和所述第四繼電器分別與電網(wǎng)相連接，在所述第一繼電器和所述第三繼電器的共同端與所述第二繼電器和所述第四繼電器的共同端之間設(shè)置用于采集第一電壓的第一電壓采樣器，在所述第三繼電器和電網(wǎng)的共同端與所述第四繼電器和電網(wǎng)的共同端之間，設(shè)置用于采集第二電壓的第二電壓米樣器， 其特征在于:所述方法包括如下步驟: 1)，判斷電網(wǎng)的電壓已滿足要求，繼電器開始自檢； 2)，檢測所述第三繼電器和所述第四繼電器是否同時粘死異常: a、在所述第一繼電器、所述第二繼電器、所述第三繼電器、所述第四繼電器均關(guān)斷的情況下，判斷所述第一電壓和所述第二電壓的有效值之差的絕對值是否小于第一閾值Vthl， 若判斷為是，則所述第三繼電器和所述第四繼電器均出現(xiàn)觸點粘死的異常， 若判斷為否，則進(jìn)行步驟b; b、驅(qū)動關(guān)斷所述第一繼電器，所述第二繼電器，所述第三繼電器和所述第四繼電器，并使并網(wǎng)逆變系統(tǒng)工作在開環(huán)狀態(tài)而輸出電壓信號，判斷所述第一電壓的有效值是否大于第二閾值Vth2， 若判斷為是，則所述第一繼電器和所述第二繼電器出現(xiàn)觸點粘死的異常， 若判斷為否，則進(jìn)行步驟c ; C、驅(qū)動開通所述第一繼電器，判斷所述第一電壓的有效值是否大于第三閾值Vth3， 若判斷為是，則第二繼電器出現(xiàn)觸點粘死的異常， 若判斷為否，則進(jìn)行步驟d; d、驅(qū)動關(guān)斷所述第一繼電器并驅(qū)動開通所述第二繼電器， 判斷所述第一電壓有效值是否大于第三閾值Vth3， 若判斷為是，則第一繼電器出現(xiàn)觸點粘死的異常， 若判斷為否，則進(jìn)行步驟e; e、驅(qū)動開通所述第一繼電器和所述第二繼電器并判斷所述第一電壓的有效值是否小于第四閾值Vth4，方可進(jìn)行步驟(3)； (3)檢測所述第三繼電器和所述第四繼電器其他異常，進(jìn)行步驟f: f、驅(qū)動開通所述第三繼電器，判斷所述第一電壓的有效值和所述第二電壓的有效值之差的絕對值是否小于第一閾值VthI， 若判斷為是，則所述第四繼電器出現(xiàn)觸點粘死的異常， 若判斷為否，則進(jìn)行步驟g; g、驅(qū)動關(guān)斷所述第三繼電器并驅(qū)動開通所述第四繼電器，判斷所述第一電壓和所述第二電壓的有效值之差的絕對值是否小于第一閾值Vth I， 若判斷為是，則所述第三繼電器出現(xiàn)觸點粘死的異常， 若判斷為否，則進(jìn)行步驟h; h、驅(qū)動開通所述第三繼電器，驅(qū)動開通所述第四繼電器，判斷所述第一電壓的有效值和所述第二電壓的有效值之差的絕對值是否大于第二閾值Vth2， 若判斷為是，則所述第三繼電器和所述第四繼電器出現(xiàn)觸點不閉合的異常， 若判斷為否， 則進(jìn)行繼電器檢測結(jié)束，所述第一繼電器，所述第二繼電器，所述第三繼電器及所述第四繼電器都正常， 可以進(jìn)行并網(wǎng)操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于: 所述的第一閾值、所述的第二閾值根據(jù)所述的第三繼電器和所述的第四繼電器所設(shè)定，所述的第三閾值、所述的第四閾值根據(jù)所述的第一繼電器和所述的第二繼電器所設(shè)定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述第一閾值、所述第二閾值、所述第三閾值、所述第四閾值均設(shè)定為60V。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:步驟c和d可以交換檢測順序。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:f和g可以交換檢測順序。
【文檔編號】G01R31/327GK104360264SQ201410605643
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月31日
【發(fā)明者】楊文杰, 程進(jìn) 申請人:江蘇兆伏愛索新能源有限公司