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CN112557754B - 光伏逆变器的绝缘阻抗检测方法及装置 - Google Patents

光伏逆变器的绝缘阻抗检测方法及装置 Download PDF

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CN112557754B CN202011312257.2A CN202011312257A CN112557754B CN 112557754 B CN112557754 B CN 112557754B CN 202011312257 A CN202011312257 A CN 202011312257A CN 112557754 B CN112557754 B CN 112557754B
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俞贤桥
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Abstract

本发明公开了一种光伏逆变器的绝缘阻抗检测方法及装置，其中，该方法包括：在第一路光伏输入已经接入光伏逆变器时，检测第二路光伏输入是否需要接入光伏逆变器；如果是，则控制第一路光伏输入停止运行，之后检测第二路光伏输入的绝缘阻抗；判断第二路光伏输入的绝缘阻抗是否满足预设阻抗条件；如果满足，则控制第二路光伏输入接入光伏逆变器，并控制第一路光伏输入和第二路光伏输入并网运行。本发明解决了现有技术中两路光伏输入并网时绝缘检测检测不准确的问题，绝缘阻抗检测结果更加准确，进而提高了逆变器的安全性。

Description

光伏逆变器的绝缘阻抗检测方法及装置
技术领域
本发明涉及光伏技术领域，具体而言，涉及一种光伏逆变器的绝缘阻抗检测方法及装置。
背景技术
相比于小型电子设备，光伏并网逆变器输入电压比较高，例如：大功率的光伏并网逆变器输入电压最大可以达到600V。露天的光伏阵列容易受到灰尘，雨雪，风等影响，从而使得光伏输入两端对地(Earth)绝缘程度会受到很大程度的影响。绝缘阻抗的检测对于人身安全起着至关重要的作用。光伏并网逆变器在每天开机前必须进行光伏输入阵列绝缘阻抗(Riso)检测，以确定能否进行开机操作，不能开机时必须及时找到故障点并排除。
双路DCDC绝缘阻抗在检测过程中互相制约，若第一路已在运行，此时接入第二路光伏，直接对第二路光伏进行绝缘阻抗，易导致绝缘阻抗检测不灵敏，出现误报。
针对相关技术中两路光伏输入并网时绝缘检测检测不准确的问题，目前尚未提出有效地解决方案。
发明内容
本发明提供了一种光伏逆变器的绝缘阻抗检测方法及装置，以至少解决现有技术中两路光伏输入并网时绝缘检测检测不准确的问题。
为解决上述技术问题，根据本发明实施例的一个方面，提供了一种光伏逆变器的绝缘阻抗检测方法，光伏逆变器有两路光伏输入，方法包括：在第一路光伏输入已经接入光伏逆变器时，检测第二路光伏输入是否需要接入光伏逆变器；如果是，则控制第一路光伏输入停止运行，之后检测第二路光伏输入的绝缘阻抗；判断第二路光伏输入的绝缘阻抗是否满足预设阻抗条件；如果满足，则控制第二路光伏输入接入光伏逆变器，并控制第一路光伏输入和第二路光伏输入并网运行。
进一步地，在第一路光伏输入接入光伏逆变器前，还包括：控制光伏逆变器所在系统进行初始化配置；控制机组进行安全自检，在安全自检合格后进行模式配置。
进一步地，在进行模式配置之后，还包括：判断输入电压是否满足预设电压条件；如果是，则触发第一路光伏输入接入光伏逆变器。
进一步地，判断输入电压是否满足预设电压条件，包括：检测输入电压是否大于预设第一输入电压；如果大于预设第一输入电压，确定输入电压满足预设电压条件；否则，在经过预设延时后，检测输入电压是否小于预设第二输入电压；其中，预设第二输入电压小于预设第一输入电压；如果小于预设第二输入电压，确定输入电压不满足预设电压条件。
进一步地，进行初始化配置，包括：控制各个IO口复位，并将各个变量赋初始值。
进一步地，进行安全自检，包括以下至少之一：检测电网频率是否正常、检测AD采样偏置电压是否需要校准、检测漏电流是否超标。
进一步地，还包括：在第一路光伏输入和第二路光伏输入未接入光伏逆变器时，检测第一路光伏输入和第二路光伏输入是否需要接入光伏逆变器；如果是，则检测第一路光伏输入的绝缘阻抗，判断第一路光伏输入的绝缘阻抗是否满足预设条件；如果满足，则检测第二路光伏输入的绝缘阻抗，判断第二路光伏输入的绝缘阻抗是否满足预设条件；控制第二路光伏输入的绝缘阻抗满足预设条件，控制第一路光伏输入和第二路光伏输入并网运行。
根据本发明实施例的另一方面，提供了一种光伏逆变器的绝缘阻抗检测装置，光伏逆变器有两路光伏输入，装置包括：接入检测模块，用于在第一路光伏输入已经接入光伏逆变器时，检测第二路光伏输入是否需要接入光伏逆变器；绝缘阻抗检测模块，用于如果是，则控制第一路光伏输入停止运行，之后检测第二路光伏输入的绝缘阻抗；判断模块，用于判断第二路光伏输入的绝缘阻抗是否满足预设阻抗条件；控制模块，用于如果满足，则控制第二路光伏输入接入光伏逆变器，并控制第一路光伏输入和第二路光伏输入并网运行。
根据本发明实施例的另一方面，提供了一种光伏发电系统，包括如上述的光伏逆变器的绝缘阻抗检测装置。
根据本发明实施例的又一方面，提供了一种光伏空调，包括如上述的光伏发电系统。
根据本发明实施例的又一方面，提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如上述的光伏逆变器的绝缘阻抗检测方法。
在本发明中，提出了一种针对两路光伏输入的绝缘阻抗检测方法，在一路光伏输入已在正常运行，此时接入另一路光伏输入时，为了对第二路进行绝缘阻抗检测，此时第一路光伏输入会停止运行，随后进行第二路光伏输入的绝缘阻抗判断，待第二路绝缘阻抗检测通过完成，再同时运行两路光伏。通过断开第一路光伏输入使第二路光伏输入的绝缘阻抗检测结果更加准确，从而有效解决了两路光伏输入并网时绝缘检测检测不准确的问题，进而提高了逆变器的安全性。
附图说明
图1是根据本发明实施例的两路光伏输入的光伏逆变器所在系统的一种可选的结构拓扑图；
图2是根据本发明实施例的光伏逆变器的绝缘阻抗检测方法的一种可选的流程图；
图3是根据本发明实施例的初始化方法的一种可选的流程图；
图4是根据本发明实施例的光伏逆变器的绝缘阻抗检测方法的另一种可选的流程图；
图5是根据本发明实施例的光伏输入电压判定方法的一种可选的流程图；以及
图6是根据本发明实施例的光伏逆变器的绝缘阻抗检测装置的一种可选的结构框图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
实施例1
在本发明优选的实施例1中提供了一种光伏逆变器的绝缘阻抗检测方法，应用于有两路光伏输入的光伏逆变器。图1示出有两路光伏输入的光伏逆变器所在系统的一种可选的结构拓扑图，如图1所示，两路光伏经EMI滤波器，再分别经过两路DC/DC的升压，与母线电容相接，后接双向DC/AC拓扑，再经交流侧的EMI滤波器与交流电相接。
在上述结构上，图2示出该光伏逆变器的绝缘阻抗检测方法的一种可选的流程图，如图2所示，该方法包括如下步骤S202-S208：
S202：在第一路光伏输入已经接入光伏逆变器时，检测第二路光伏输入是否需要接入光伏逆变器；
S204：如果是，则控制第一路光伏输入停止运行，之后检测第二路光伏输入的绝缘阻抗；
S206：判断第二路光伏输入的绝缘阻抗是否满足预设阻抗条件；
S208：如果满足，则控制第二路光伏输入接入光伏逆变器，并控制第一路光伏输入和第二路光伏输入并网运行。
在上述实施方式中，提出了一种针对两路光伏输入的绝缘阻抗检测方法，在一路光伏输入已在正常运行，此时接入另一路光伏输入时，为了对第二路进行绝缘阻抗检测，此时第一路光伏输入会停止运行，随后进行第二路光伏输入的绝缘阻抗判断，待第二路绝缘阻抗检测通过完成，再同时运行两路光伏。通过断开第一路光伏输入使第二路光伏输入的绝缘阻抗检测结果更加准确，从而有效解决了两路光伏输入并网时绝缘检测检测不准确的问题，进而提高了逆变器的安全性。
在第一路光伏输入接入光伏逆变器前，还包括：控制光伏逆变器所在系统进行初始化配置；控制机组进行安全自检，在安全自检合格后进行模式配置。在进行模式配置之后，还包括：判断输入电压是否满足预设电压条件；如果是，则触发第一路光伏输入接入光伏逆变器。
其中，判断输入电压是否满足预设电压条件，包括：检测输入电压是否大于预设第一输入电压；如果大于预设第一输入电压，确定输入电压满足预设电压条件；否则，在经过预设延时后，检测输入电压是否小于预设第二输入电压；其中，预设第二输入电压小于预设第一输入电压；如果小于预设第二输入电压，确定输入电压不满足预设电压条件。进行初始化配置，包括：控制各个IO口复位，并将各个变量赋初始值。进行安全自检，包括以下至少之一：检测电网频率是否正常、检测AD采样偏置电压是否需要校准、检测漏电流是否超标。
图3示出上述初始化方法的一种可选的流程图，如图3所示，该方法包括如下步骤：系统初始化-电网频率检测配置-AD采样偏置校准-漏电流电路自检-模式配置任务-系统正常模式。
具体的，逆变器一上电，需经多个步骤来检测机组硬件是否正常，保证机组正常运行。首先机组运行初始化配置，主要是将CPU控制的各个IO口复位，将各个变量赋初始值，由于温漂、零漂的影响，会导致电流传感器、电压传感器的检测值存在较大误差，一般会在上电时对其进行校准，保证精确；根据逆变器的安规标准(IEC 62109-2)中的单一故障检测条例，要求对漏电流传感器进行自检，以判断上电前漏电流传感器是否损坏，能否检测漏电流超标；为应对不同的应用场景，机组有多种模式配置，更换PWM调制方式、是否具备光伏重启功能、空调模式或者逆变器模式，如用户无配置，则按默认配置正常运行。
在初始化之后，本系统可以执行只接入两路光伏的其中一路、同时接入两路、一路先接入，另一路再接入这三种情况之一，具体的：
①只接入两路光伏的其中一路：首先机组进行初始化配置，检测电网频率，AD校准验证，漏电流自检，模式配置，当前面所有检测正常完成后，判断光伏侧输入电压值，采用滞环判断，若输入电压满足条件，则判断绝缘阻抗判断标志位是否为0，只有当该路的绝缘阻抗标志位为0才开始进行绝缘阻抗判断，同时将绝缘阻抗判断标志位置1，否则返回，持续判断待绝缘阻抗标志位，开始计算出光伏输入1正对地、和负对地的绝缘阻抗结果，该结果与设置保护比较后看是否有绝缘检测异常，正常后则可以进入下一环节正常发电，同时将第一路绝缘阻抗判断标志位复位；
图4示出上述光伏逆变器的绝缘阻抗检测方法的一种可选的流程图，如图4所示，该方法包括如下步骤S401-S419：
S401：接入光伏；
S402：第一路光伏输入电压是否满足条件；
S403：第一路绝缘阻抗判断标志位是否为0；
S404：第二路绝缘阻抗判断标志位是否为0；
S405：将第二路绝缘阻抗判断标志位置1，对第二路进行绝缘阻抗检测；
S406：第二路绝缘阻抗是否通过；
S407：报第二路绝缘阻抗故障，停机；
S408：第二路光伏运行状态由停止状态变为待机状态，第二路绝缘阻抗判断标志位复位0；
S409：第一路光伏绝缘阻抗判断标志位是否为0；
S410：运行至开机状态，MPPT，光伏DCDC运行；
S411：第二路光伏输入电压是否满足条件；
S412：第二路绝缘阻抗判断标志位是否为0；
S413：第一路绝缘阻抗判断标志位是否为0；
S414：将第一路绝缘阻抗判断标志位置1，对第一路进行绝缘阻抗检测；
S415：第一路绝缘阻抗是否通过；
S416：报第一路绝缘阻抗故障，停机；
S417：第一路光伏运行状态由停止状态变为待机状态，第一路绝缘阻抗判断标志位复位0；
S418：第二路光伏绝缘阻抗判断标志位是否为0；
S419：运行至开机状态，准备做MPPT。
②同时接入两路光伏：若两路光伏输入均满足发电条件，先检测第一路绝缘阻抗当第一路完成绝缘阻抗检测后，仍然不启动第一路光伏，只有当第二路绝缘阻抗也完成后，两路光伏才正常启动。
③一路先接入，另一路再接入：此种情况针对的是一路光伏已在正常运行，此时接入另一路光伏，例如，第一路在运行，此时接入第二路光伏。此时第一路已在正常运行，但第一路的运行条件包含第二路的绝缘阻抗标志位判断，为了对第二路进行绝缘阻抗检测，会将第二路绝缘阻抗判断标志位置1，此时第一路光伏会停止运行，随后进行第二路光伏的绝缘阻抗判断，待第二路绝缘阻抗检测通过完成，再同时运行两路光伏。
实际情况下，由于环境的变化会导致光伏输入电压变化，加之MMPT，只靠一个开路电压下限值判断官府是否启动，易造成光伏反复重启。基于此，在本发明优选的实施例1中还提供了一种光伏输入电压是否满足条件的判定方法，具体来说，图5示出该方法的一种可选的流程图，如图5所示，该方法包括如下步骤S502-S510：
S502：初始化，电压标志位置1；
S504：光伏输入电压Vpv>120V，延时3.5s；
S506：电压标志位置1；
S508：光伏输入电压Vpv<110V；
S510：电压标志位置0。
加入开路电压滞环检测，使得开路电压波动也不引起光伏的重启，避免光伏开路电压在下限值附近变化时，光伏反复重启，保证光伏发电率。
实施例2
基于上述实施例1中提供的光伏逆变器的绝缘阻抗检测方法，在本发明优选的实施例2中还提供了一种光伏逆变器的绝缘阻抗检测装置，具体地，图6示出该装置的一种可选的结构框图，如图6所示，该装置包括：
接入检测模块602，用于在第一路光伏输入已经接入光伏逆变器时，检测第二路光伏输入是否需要接入光伏逆变器；
绝缘阻抗检测模块604，与接入检测模块602连接，用于如果是，则控制第一路光伏输入停止运行，之后检测第二路光伏输入的绝缘阻抗；
判断模块606，与绝缘阻抗检测模块604连接，用于判断第二路光伏输入的绝缘阻抗是否满足预设阻抗条件；
控制模块608，与判断模块606连接，用于如果满足，则控制第二路光伏输入接入光伏逆变器，并控制第一路光伏输入和第二路光伏输入并网运行。
在上述实施方式中，提出了一种针对两路光伏输入的绝缘阻抗检测方法，在一路光伏输入已在正常运行，此时接入另一路光伏输入时，为了对第二路进行绝缘阻抗检测，此时第一路光伏输入会停止运行，随后进行第二路光伏输入的绝缘阻抗判断，待第二路绝缘阻抗检测通过完成，再同时运行两路光伏。通过断开第一路光伏输入使第二路光伏输入的绝缘阻抗检测结果更加准确，从而有效解决了两路光伏输入并网时绝缘检测检测不准确的问题，进而提高了逆变器的安全性。
关于上述实施例中的装置，其中各个单元、模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
实施例3
基于上述实施例2中提供的光伏逆变器的绝缘阻抗检测装置，在本发明优选的实施例3中还提供了一种光伏发电系统，包括如上述的光伏逆变器的绝缘阻抗检测装置。
在上述实施方式中，提出了一种针对两路光伏输入的绝缘阻抗检测方法，在一路光伏输入已在正常运行，此时接入另一路光伏输入时，为了对第二路进行绝缘阻抗检测，此时第一路光伏输入会停止运行，随后进行第二路光伏输入的绝缘阻抗判断，待第二路绝缘阻抗检测通过完成，再同时运行两路光伏。通过断开第一路光伏输入使第二路光伏输入的绝缘阻抗检测结果更加准确，从而有效解决了两路光伏输入并网时绝缘检测检测不准确的问题，进而提高了逆变器的安全性。
实施例4
基于上述实施例3中提供的光伏发电系统，在本发明优选的实施例4中还提供了一种光伏空调，包括如上述的光伏发电系统。
在上述实施方式中，提出了一种针对两路光伏输入的绝缘阻抗检测方法，在一路光伏输入已在正常运行，此时接入另一路光伏输入时，为了对第二路进行绝缘阻抗检测，此时第一路光伏输入会停止运行，随后进行第二路光伏输入的绝缘阻抗判断，待第二路绝缘阻抗检测通过完成，再同时运行两路光伏。通过断开第一路光伏输入使第二路光伏输入的绝缘阻抗检测结果更加准确，从而有效解决了两路光伏输入并网时绝缘检测检测不准确的问题，进而提高了逆变器的安全性。
实施例5
基于上述实施例1中提供的光伏逆变器的绝缘阻抗检测方法，在本发明优选的实施例4中还提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如上述的光伏逆变器的绝缘阻抗检测方法。
在上述实施方式中，提出了一种针对两路光伏输入的绝缘阻抗检测方法，在一路光伏输入已在正常运行，此时接入另一路光伏输入时，为了对第二路进行绝缘阻抗检测，此时第一路光伏输入会停止运行，随后进行第二路光伏输入的绝缘阻抗判断，待第二路绝缘阻抗检测通过完成，再同时运行两路光伏。通过断开第一路光伏输入使第二路光伏输入的绝缘阻抗检测结果更加准确，从而有效解决了两路光伏输入并网时绝缘检测检测不准确的问题，进而提高了逆变器的安全性。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未发明的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (11)

1.一种光伏逆变器的绝缘阻抗检测方法，其特征在于，所述光伏逆变器有两路光伏输入，所述方法包括：
在第一路光伏输入已经接入所述光伏逆变器时，检测第二路光伏输入是否需要接入所述光伏逆变器；
如果是，则控制所述第一路光伏输入停止运行，之后检测所述第二路光伏输入的绝缘阻抗；
判断所述第二路光伏输入的绝缘阻抗是否满足预设阻抗条件；
如果满足，则控制所述第二路光伏输入接入所述光伏逆变器，并控制所述第一路光伏输入和所述第二路光伏输入并网运行。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述第一路光伏输入接入所述光伏逆变器前，还包括：
控制所述光伏逆变器所在系统进行初始化配置；
控制所述机组进行安全自检，在所述安全自检合格后进行模式配置。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在进行模式配置之后，还包括：
判断输入电压是否满足预设电压条件；
如果是，则触发所述第一路光伏输入接入所述光伏逆变器。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述判断输入电压是否满足预设电压条件，包括：
检测所述输入电压是否大于预设第一输入电压；
如果大于所述预设第一输入电压，确定所述输入电压满足所述预设电压条件；
否则，在经过预设延时后，检测所述输入电压是否小于预设第二输入电压；其中，所述预设第二输入电压小于所述预设第一输入电压；
如果小于所述预设第二输入电压，确定所述输入电压不满足所述预设电压条件。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述进行初始化配置，包括：
控制各个IO口复位，并将各个变量赋初始值。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述进行安全自检，包括以下至少之一：
检测电网频率是否正常、检测AD采样偏置电压是否需要校准、检测漏电流是否超标。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
在所述第一路光伏输入和所述第二路光伏输入未接入所述光伏逆变器时，检测所述第一路光伏输入和所述第二路光伏输入是否需要接入所述光伏逆变器；
如果是，则检测所述第一路光伏输入的绝缘阻抗，判断所述第一路光伏输入的绝缘阻抗是否满足预设条件；
如果满足，则检测所述第二路光伏输入的绝缘阻抗，判断所述第二路光伏输入的绝缘阻抗是否满足所述预设条件；
如果所述第二路光伏输入的绝缘阻抗满足所述预设条件，控制所述第一路光伏输入和所述第二路光伏输入并网运行。
8.一种光伏逆变器的绝缘阻抗检测装置，其特征在于，所述光伏逆变器有两路光伏输入，所述装置包括：
接入检测模块，用于在第一路光伏输入已经接入所述光伏逆变器时，检测第二路光伏输入是否需要接入所述光伏逆变器；
绝缘阻抗检测模块，用于如果是，则控制所述第一路光伏输入停止运行，之后检测所述第二路光伏输入的绝缘阻抗；
判断模块，用于判断所述第二路光伏输入的绝缘阻抗是否满足预设阻抗条件；
控制模块，用于如果满足，则控制所述第二路光伏输入接入所述光伏逆变器，并控制所述第一路光伏输入和所述第二路光伏输入并网运行。
9.一种光伏发电系统，其特征在于，包括如权利要求8所述的光伏逆变器的绝缘阻抗检测装置。
10.一种光伏空调，其特征在于，包括如权利要求9所述的光伏发电系统。
11.一种包含计算机可执行指令的存储介质，其特征在于，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如权利要求1至7中任一项所述的光伏逆变器的绝缘阻抗检测方法。
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