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多路直流輸入電源正負(fù)極對地絕緣阻抗的檢測方法與流程

文檔序號:11619003閱讀:2877來源:國知局
多路直流輸入電源正負(fù)極對地絕緣阻抗的檢測方法與流程

本發(fā)明屬于檢測電路領(lǐng)域,特別涉及多路直流輸入電源正負(fù)極對地絕緣阻抗的檢測方法。



背景技術(shù):

在光伏逆變器中,需要在輸出之前檢測光伏板正端和負(fù)端到地之間的阻抗,防止光伏板正端或負(fù)端發(fā)生短路,來保證生命財產(chǎn)危險。通常會在每一路輸入上都會串聯(lián)一個繼電器到地,通過繼電器通斷帶來的電壓變化來判斷阻抗的大小。這樣每一路輸入都需要一個繼電器才能實(shí)現(xiàn)絕緣阻抗檢測的功能。這樣在多路輸入時需要的繼電器就與輸入的路數(shù)一樣多。在有多路輸入,就會需要多個繼電器,增加了逆變器成本和線路的繁瑣性。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)和不足,本發(fā)明提供了用于通過繼電器完成電源對地絕緣阻抗,從而降低逆變器成本的線路繁瑣性的多路直流輸入電源正負(fù)極對地絕緣阻抗的檢測方法。

為了達(dá)到上述技術(shù)目的,本發(fā)明提供了多路直流輸入電源正負(fù)極對地絕緣阻抗的檢測方法,用于對多路直流電源的對地阻抗進(jìn)行檢測,所述檢測方法,包括:

在多路直流輸入電源的正極與地面之間設(shè)有依次串聯(lián)的采樣電阻ra和繼電器ry1,在多路直流輸入電源的負(fù)極與地面之間設(shè)有依次串聯(lián)的采樣電阻rb和繼電器ry2;

閉合繼電器ry1,斷開繼電器ry2,獲取關(guān)于多路直流電源負(fù)極相對于地面電壓值vg1,根據(jù)電壓值vg1確定公式一;

斷開繼電器ry1,閉合繼電器ry2,獲取關(guān)于多路直流電源負(fù)極相對于地面電壓值vg2,根據(jù)電壓值vg2確定公式二;

根據(jù)公式一和公式二,確定關(guān)于對地絕緣阻抗的數(shù)學(xué)表達(dá)式,根據(jù)數(shù)學(xué)表達(dá)式確定對地阻抗的范圍。

可選的,在所述多路直流電源中:

設(shè)有n路pv輸入,第一路pv輸入的正負(fù)端的對地絕緣阻抗分別為r1+、r1‐,第二路pv輸入的正負(fù)端的對地絕緣阻抗分別為r2+、r2‐,以此類推,第n路pv輸入的正負(fù)端的對地絕緣阻抗分別為rn+、rn‐,由于每路pv輸入的負(fù)端并聯(lián)在一起,將r1‐、r2‐···rn的并聯(lián)阻抗記作r‐;

針對n路pv輸入的每一路,分別設(shè)有輸入電壓v1、v2···vn,多路直流電源的正極與負(fù)極之間的電壓vb,將r1+、r2+···rn+的倒數(shù)記作g1、g2···gn,記r‐的倒數(shù)為g0。

可選的,所述閉合繼電器ry1,斷開繼電器ry2,獲取關(guān)于多路直流電源負(fù)極相對于地面電壓值vg1,根據(jù)電壓值vg1確定公式一,包括:

基于基爾霍夫電流定律得到:

可選的,所述斷開繼電器ry1,閉合繼電器ry2,獲取關(guān)于多路直流電源負(fù)極相對于地面電壓值vg2,根據(jù)電壓值vg2確定公式二,包括:

基于基爾霍夫電流定律得到:

可選的,所述根據(jù)公式一和公式二,確定關(guān)于對地絕緣阻抗的數(shù)學(xué)表達(dá)式,根據(jù)數(shù)學(xué)表達(dá)式確定對地阻抗的范圍,包括:

將公式一與公式二相減,并將等式兩端同時除以vg2‐vg1,之后進(jìn)行移項(xiàng)處理,得到如公式三所示的數(shù)學(xué)表達(dá)式

設(shè)定多路直流電源對地絕緣阻抗的閾值,如果公式四等號左側(cè)的小于閾值的倒數(shù)值,則表明多路直流電源的對地絕緣阻抗值滿足要求,反之則不滿足要求。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是:

通過繼電器閉合前后,采樣到兩個不同的電壓,以判斷接地阻抗是否大于某個值的方式替換精確計(jì)算各個直流電源到地阻抗的具體值的方式,簡化了對地絕緣阻抗的檢測方式,同時還精簡了檢測電路的電路結(jié)構(gòu),降低了逆變器的成本和檢測電路的繁瑣性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案,下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明提供的多路直流輸入電源正負(fù)極對地絕緣阻抗的檢測方法的流程示意圖;

圖2是本發(fā)明提供的包含多路直流電源的電路結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步地描述。

實(shí)施例一

本發(fā)明提供了多路直流輸入電源正負(fù)極對地絕緣阻抗的檢測方法,用于對多路直流電源的對地阻抗進(jìn)行檢測,所述檢測方法,如圖1所示,包括:

11、在多路直流輸入電源的正極與地面之間設(shè)有依次串聯(lián)的采樣電阻ra和繼電器ry1,在多路直流輸入電源的負(fù)極與地面之間設(shè)有依次串聯(lián)的采樣電阻rb和繼電器ry2;

12、閉合繼電器ry1,斷開繼電器ry2,獲取關(guān)于多路直流電源負(fù)極相對于地面電壓值vg1,根據(jù)電壓值vg1確定公式一;

13、斷開繼電器ry1,閉合繼電器ry2,獲取關(guān)于多路直流電源負(fù)極相對于地面電壓值vg2,根據(jù)電壓值vg2確定公式二;

14、根據(jù)公式一和公式二,確定關(guān)于對地絕緣阻抗的數(shù)學(xué)表達(dá)式,根據(jù)數(shù)學(xué)表達(dá)式確定對地阻抗的范圍。

在實(shí)施中,該檢測方法用于對多路直流電源的對地絕緣阻抗進(jìn)行檢測,包含多路直流電源的電路結(jié)構(gòu)圖如圖2所示,電路包含設(shè)有n路pv輸入,第一路pv輸入的正負(fù)端的對地絕緣阻抗分別為r1+、r1‐,第二路pv輸入的正負(fù)端的對地絕緣阻抗分別為r2+、r2‐,以此類推,第n路pv輸入的正負(fù)端的對地絕緣阻抗分別為rn+、rn‐,由于每路pv輸入的負(fù)端并聯(lián)在一起,將r1‐、r2‐···rn的并聯(lián)阻抗記作r‐;針對n路pv輸入的每一路,分別設(shè)有輸入電壓v1、v2···vn,多路直流電源的正極與負(fù)極之間的電壓vb,將r1+、r2+···rn+的倒數(shù)記作g1、g2···gn,記r‐的倒數(shù)為g0。

所有的輸入的正負(fù)端與大地之間都是存在阻抗的,只是正常情況下這個阻抗非常的大,不會對我們造成危害,當(dāng)異常情況發(fā)生時,這個阻抗變得非常小了,就可能危害到生命財產(chǎn)安全,于是就需要對這個阻抗進(jìn)行檢測。

在多路直流電源的電路中使用繼電器ry1與采樣電阻ra串聯(lián)從bus正連接到地,使用繼電器ry2與采樣電阻ra串聯(lián)從bus負(fù)連接到地。通過ry1與ry2的通斷帶來的偵測電壓vi的變化可以判斷輸入絕緣阻抗是否滿足要求。

具體的,在步驟12中,所述閉合繼電器ry1,斷開繼電器ry2,獲取關(guān)于多路直流電源負(fù)極相對于地面電壓值vg1,根據(jù)電壓值vg1確定公式一,包括:

基于基爾霍夫電流定律得到:

具體的,在步驟12中,所述斷開繼電器ry1,閉合繼電器ry2,獲取關(guān)于多路直流電源負(fù)極相對于地面電壓值vg2,根據(jù)電壓值vg2確定公式二,包括:

基于基爾霍夫電流定律得到:

在執(zhí)行完步驟11‐13后,還需要執(zhí)行步驟14,所述根據(jù)公式一和公式二,確定關(guān)于對地絕緣阻抗的數(shù)學(xué)表達(dá)式,根據(jù)數(shù)學(xué)表達(dá)式確定對地阻抗的范圍,包括:

41、將公式一與公式二相減,并將等式兩端同時除以vg2‐vg1,之后進(jìn)行移項(xiàng)處理,得到如公式三所示的數(shù)學(xué)表達(dá)式

42、設(shè)定多路直流電源對地絕緣阻抗的閾值,如果公式四等號左側(cè)的小于閾值的倒數(shù)值,則表明多路直流電源的對地絕緣阻抗值滿足要求,反之則不滿足要求。

公式三中采樣電阻ra、rb為電路設(shè)計(jì)時的已知量,多路直流電源的正極與負(fù)極之間的電壓為vb,通過機(jī)器采樣可以得知,vg1、vg2也可以通過vi的采樣得知,于是通過以上式子我們就可以算出g0+g1+g2+…+gn,而這四個值就是檢測中所關(guān)注的絕緣阻抗的阻值的倒數(shù)和。

例如需要檢測小于50kω的阻抗,那么當(dāng)時,那么其中必有至少一個阻抗是小于50kω的。當(dāng)時,那么所有的值必然都是大于50kω的。由此只要輸入中任意一路的絕緣阻抗小于50kω都是可以被檢測到的。

上述檢測方法存在誤檢的可能,但是不存在漏檢的可能,在一些對安全要求較高的地方,可以方便使用。

本發(fā)明提供了多路直流輸入電源正負(fù)極對地絕緣阻抗的檢測方法,包括在多路直流輸入電源的正負(fù)極與地面之間設(shè)有依次串聯(lián)的采樣電阻和繼電器;對兩個繼電器分別進(jìn)行閉合、通斷處理,獲取到在不同狀態(tài)下多路直流電源負(fù)極相對于地面電壓值,確定關(guān)于對地絕緣阻抗的數(shù)學(xué)表達(dá)式,根據(jù)數(shù)學(xué)表達(dá)式確定對地阻抗的范圍。通過繼電器閉合前后,采樣到兩個不同的電壓,以判斷接地阻抗是否大于某個值的方式替換精確計(jì)算各個直流電源到地阻抗的具體值的方式,簡化了對地絕緣阻抗的檢測方式,同時還精簡了檢測電路的電路結(jié)構(gòu),降低了逆變器的成本和檢測電路的繁瑣性。

上述實(shí)施例中的各個序號僅僅為了描述,不代表各部件的組裝或使用過程中的先后順序。

以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、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)。

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