[发明专利]一种光伏逆变器的对地绝缘电阻检测方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及光伏逆变器对地绝缘电阻检测技术领域，特别涉及一种光伏逆变器的对地绝缘电阻检测方法及装置。

背景技术

非隔离光伏逆变器效率高、成本低，在光伏发电系统中获得了广泛的应用。由于光伏基板和电网间没有电气隔离，存在泄漏电流。为避免发生电击事故，安全规范要求光伏逆变器在并网之前先检测光伏逆变器输入端与地之间的绝缘阻抗，当绝缘阻抗小于规定值时，逆变器不能并网。以前，绝缘阻抗保护阀值为1000KΩ，但是随着国内光伏行业的发展，依据新的标准，绝缘阻抗保护阀值依据调整为100KΩ以内，因此，原来用来检测大于500KΩ绝缘阻抗的电路和方法，直接用来检测小于50KΩ的绝缘阻抗，精度是无法满足要求。

光伏逆变器的相关标准也逐步建立起来了，目前国内CQC认证依据的标准是NBT32004，该标准规定的保护阀值为Umaxpv/30mA,若最大输入电压为1000V，可以计算出绝缘阻抗阀值为33KΩ。测试时并入0.9倍阀值的绝缘阻抗，逆变器应保护，并入1.1倍阀值的绝缘阻抗，逆变器应正常工作。根据测试要求可知，逆变器绝缘阻抗检测电路在检测小于40kΩ的检测误差要小于±10％。而单相光伏逆变器，最大输入电压为600V，依据保准可计算得保护阀值为20kΩ，测试采用电阻分别是18kΩ和20kΩ。

原来用来检测大于500KΩ绝缘阻抗的电路和方法，直接用来检测小于50KΩ的绝缘阻抗，精度是无法满足要求。

以单Boost光伏逆变器为例，目前采用图1所示的检测电路，采用检测方法是采用在一个桥臂通过并入一个已知阻值的电阻，根据电阻分压关系来获得两组方程。

依据NBT32004，逆变器输入电路对地的绝缘电阻不应小于1M欧姆，即R1和R2的阻值不应小于1M欧姆。由方程结果可知，Rx和Ry的值主要与VPV和VO相关，由于整个检测过程持续时间很短，输入电压VPV在整个过程中通常没有变化。切换K1的目的是为了通过并入R3使VO发生变化，当VO1和VO2差值足够大时，方程才有独立的解，当VO1和VO2趋于相等时，方程的解均为0。

由于DSP的AD口电压通常为0～3.3V，VPV和VO均需通过调理电路处理后才能送到AD口。设光伏逆变的最大输入电压为600V，输入电压采样电路和VO电压采样电路的衰减增益均为0.005。AD转换器的位数为12位，AD口能识别的最小电压为小于此数值时AD转换后得到数值为0。根据电阻分压关系可以得出开关K1闭合前后的电压差为：