CN104779903A - 一种光伏系统对地绝缘阻抗监测的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光伏系统对地绝缘阻抗监测的方法，采用不平衡电桥方法，利用继电器切入或者切除不同电阻，使得不平衡电桥的状态发生改变，再根据欧姆定律计算出相应绝缘阻抗值；本发明利用光伏电压，不增加外部电源的情况下，监测光伏系统对地绝缘状况，保障人身安全。

Description

一种光伏系统对地绝缘阻抗监测的方法

技术领域

本发明涉及一种工业电源领域的技术运用，尤其涉及一种光伏系统对地绝缘阻抗监测的方法。

背景技术

随着光伏发电系统的发展，整个发电系统的安全性越来越受到人们的重视，而光伏系统的直流输入电压普遍较高，光伏发电系统的对地安全性就越显得重要。

发明内容

本发明提供了一种光伏系统对地绝缘阻抗监测的方法，利用光伏电压，不增加外部电源的情况下，监测光伏系统的对地绝缘阻抗。

本发明的技术解决方案是：一种光伏系统对地绝缘阻抗监测的方法，其特征在于：采用不平衡电桥方法，利用继电器切入或者切除不同电阻，使得不平衡电桥的状态发生改变，再根据欧姆定律计算出相应绝缘阻抗值。

当有三个继电器K1、K2、K3时，闭合K1、K2继电器，测量电压U₁、U_BUS，输出电压，得一组输出状态，电压分别记为U′₁和U′_BUS，根据欧姆定律，得如下关系式：

$\frac{U_{\mathrm{BUS}}^{\′}}{U_1^{\′}}=\frac{R1//R3//R{L}_{+}}{R2//{\mathrm{RL}}_{-}}=k1$     (式1)；

闭合K3，断开K2，测量U1，U_BUS输出电压，得另一组输出状态，电压分别记为U″₁和U″_BUS，根据欧姆定律，得如下关系式：

$\frac{U_{\mathrm{BUS}}^{\′\′}}{U_1^{\′\′}}=\frac{R1//{\mathrm{RL}}_{+}}{R2//R4//{\mathrm{RL}}_{-}}=k2$     (式2)，

上述式(1)和式(2)中，电阻R1，R2，R3，R4阻值已知，RL+和RL-阻值是被测的光伏系统对地绝缘阻抗值，将等式进行如下替代，记R1//R3＝R13，R2//R4＝R24，

上述等式变更为

$\frac{R13//R{L}_{+}}{R2//{\mathrm{RL}}_{-}}=k1$     (式3)

$\frac{R1//R{L}_{+}}{R24//{\mathrm{RL}}_{-}}=k2$     (式4)

上述式(3)和式(4)，k1和k2有检测到的四组电压值得出，如式(5)和式(6)

$\frac{U_{\mathrm{BUS}}^{\′}}{U_1^{\′}}=k1$     (式5)

$\frac{U_{\mathrm{BUS}}^{\′\′}}{U_1^{\′\′}}=k2$     (式6)

联立式(3)和式(4)构成二元一次方程组，可以计算出光伏系统对地绝缘阻抗RL₊和RL_-，即光伏系统根据测算的RL₊和RL_-来评估光伏系统对地绝缘状况。

本发明的有益效果是：本发明利用光伏电压，不增加外部电源的情况下，监测光伏系统对地绝缘状况，保障人身安全。

附图说明

图1为本发明绝缘监测系统图；

图2为本发明欧姆定律计算示意图一；

图3为本发明欧姆定律计算示意图二。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明技术方案作进一步的详细说明。

如图1所示，图1为本发明绝缘监测系统图；一种光伏系统对地绝缘阻抗监测的方法，其特征在于：采用不平衡电桥方法，利用继电器切入或者切除不同电阻，使得不平衡电桥的状态发生改变，再根据欧姆定律计算出相应绝缘阻抗值。

如图2、图3所示，图2为本发明欧姆定律计算示意图一；图3为本发明欧姆定律计算示意图二。

如图2，闭合K1、K2继电器，测量电压U₁、U_BUS，输出电压，得一组输出状态，电压分别记为U′₁和U′_BUS，根据欧姆定律，得如下关系式：

$\frac{U_{\mathrm{BUS}}^{\′}}{U_1^{\′}}=\frac{R1//R3//R{L}_{+}}{R2//{\mathrm{RL}}_{-}}=k1$     (式1)；

如图3，闭合K3，断开K2，测量U1，U_BUS输出电压，得另一组输出状态，电压分别记为U″₁和U″_BUS，根据欧姆定律，得如下关系式：

$\frac{U_{\mathrm{BUS}}^{\′\′}}{U_1^{\′\′}}=\frac{R1//{\mathrm{RL}}_{+}}{R2//R4//{\mathrm{RL}}_{-}}=k2$     (式2)，

上述式(1)和式(2)中，电阻R1，R2，R3，R4阻值已知，RL+和RL-阻值是被测的光伏系统对地绝缘阻抗值，将等式进行如下替代，记R1//R3＝R13，R2//R4＝R24，

上述等式变更为

$\frac{R13//R{L}_{+}}{R2//{\mathrm{RL}}_{-}}=k1$     (式3)

$\frac{R1//R{L}_{+}}{R24//{\mathrm{RL}}_{-}}=k2$     (式4)

上述式(3)和式(4)，k1和k2有检测到的四组电压值得出，如式(5)和式(6)

$\frac{U_{\mathrm{BUS}}^{\′}}{U_1^{\′}}=k1$     (式5)

$\frac{U_{\mathrm{BUS}}^{\′\′}}{U_1^{\′\′}}=k2$ (式6)

联立式(3)和式(4)构成二元一次方程组，可以计算出光伏系统对地绝缘阻抗RL₊和RL_-，即光伏系统根据测算的RL₊和RL_-来评估光伏系统对地绝缘状况。

本发明利用光伏电压，不增加外部电源的情况下，监测光伏系统对地绝缘状况，保障人身安全。

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但它们并不是用来限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明之精神和范围内，自当可作各种变化或润饰，但同样在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种光伏系统对地绝缘阻抗监测的方法，其特征在于：采用不平衡电桥方法，利用继电器切入或者切除不同电阻，使得不平衡电桥的状态发生改变，再根据欧姆定律计算出相应绝缘阻抗值。

2.根据权利要求1所述的光伏系统对地绝缘阻抗监测的方法，其特征在于：当有三个继电器K1、K2、K3时，闭合K1、K2继电器，测量电压U₁、U_BUS，输出电压，得一组输出状态，电压分别记为U′₁和U′_BUS，根据欧姆定律，得如下关系式：

$\frac{U_{\mathrm{BUS}}^{\′}}{U_1^{\′}}=\frac{R1//R3//{\mathrm{RL}}_{+}}{R2//{\mathrm{RL}}_{-}}=k1$    (式1)；

闭合K3，断开K2，测量U₁、U_BUS输出电压，得另一组输出状态，电压分别记为U″₁和U″_BUS，根据欧姆定律，得如下关系式：

$\frac{U_{\mathrm{BUS}}^{\′\′}}{U_1^{\′\′}}=\frac{R1//{\mathrm{RL}}_{+}}{R2//R4//{\mathrm{RL}}_{-}}=k2$    (式2)，

上述式(1)和式(2)中，电阻R1，R2，R3，R4阻值已知，RL+和RL-阻值是被测的光伏系统对地绝缘阻抗值，将等式进行如下替代，记R1//R3＝R13，R2//R4＝R24,

上述等式变更为

$\frac{R13//{\mathrm{RL}}_{+}}{R2//{\mathrm{RL}}_{-}}=k1$    (式3)

$\frac{R1//{\mathrm{RL}}_{+}}{R24//{\mathrm{RL}}_{-}}=k2$    (式4)

上述式(3)和式(4)，k1和k2有检测到的四组电压值得出,如式(5)和式(6)

$\frac{U_{\mathrm{BUS}}^{\′}}{U_1^{\′}}=k1$    (式5)

$\frac{U_{\mathrm{BUS}}^{\′\′}}{U_1^{\′\′}}=k2$    (式6)

联立式(3)和式(4)构成二元一次方程组，计算出光伏系统对地绝缘阻抗RL₊和RL_{_}，即光伏系统根据测算的RL₊和RL_{_}来评估光伏系统对地绝缘状况。