一种光伏逆变器漏电流检测装置及方法_2

文档序号:8486718阅读:来源:国知局
要利用稳压管的2. 5V 精准参考脚作为控制信号,自检是为了确保硬件电路能够正常工作。
[0032] 进一步的,所述的滤波器采用双阶压控电压源型低通滤波电路设计,该滤波电路 截止频率f。= I. 2kHz,而采集信号为50Hz,能确保正常采样。
[0033] 图3是本发明逆变器漏电流检测装置的微控制器控制方法方框图。
[0034] 图中主MCU(Micro Control Unit,微控制器)代表外部主控制器,GFCI (Ground Fault Circuit,漏电流检测),GFCI_MCU(Ground Fault Circuit Interrupter Micro Control Unit,漏电流检测装置微控制器)代表漏电流检测装置所包含的微控制器。
[0035] 参照图3所示,微控制器负责整个漏电流检测装置的控制和校正。
[0036] 第一步,装置上电后,先进行初始化,读取校正系数,校正系数存储在微控制器中, 校正系数因为逆变器容量的不同而进行调整,确保电流检测装置能适用于不同容量的逆变 器;
[0037] 第二步,微控制器与外部主控制器间建立握手信号,此握手动作总是以一定的频 率f进行,握手不成功则重启漏电流检测装置,返回第一步,外部主控制器连续5次没有 接收到握手信号,则报错,漏电流检测装置损坏,若握手成功,则进入第三步,若没有自检信 号,则进入第四步;
[0038] 第三步,装置在初始化上电并实现正常握手通信后,微控制器给自检电路提供一 个触发信号,检查装置是否正常,自检信号只有在初始化上电时才会触发,装置在正常工作 时不会触发自检信号,若连续5次自检失败,微控制器向外部主控制器报错,漏电流检测装 置损坏,若自检成功,则进行下一步,进行正常的漏电流检测;
[0039] 第四步,漏电流采样电路开始正常的检测光伏逆变器的漏电流,漏电流采样电路 检测到的电流传递给微控制器,进行校正和判断,一旦出现漏电流超标,微控制器则向外部 主控制器发送警报信息,触发保护动作。
[0040] 图4是本发明逆变器漏电流检测装置的模拟实验方框图。
[0041] 参照图4所示,应用平台由直流电源401、断路器(SI、S2)、电流勾枪(401、402)、 光伏逆变器403、逆变器漏电流检测装置、电网及监控软件组成。闭合断路器Sl可测得正极 对地的漏电流,闭合断路器S2可测得负极对地的漏电流。
[0042] 进一步的,测试漏电流渐变时系统的工作情况,测试结果如表1所示。
[0043] 表1漏电流渐变实验数据
[0044]
[004b」
【主权项】
1. 一种光伏逆变器漏电流检测装置,其特征在于包括漏电流采样电路和微控制器组 成,漏电流采样电路包括磁环、振荡电路、滤波电路和自检电路,漏电流采样电路负责漏电 流的采样以及滤除杂讯和振荡频率干扰;微控制器对漏电流采样电路的采样值的校正,以 及与外部主控制器进行信号传递; 振荡电路与磁环相连接,给磁环提供振荡环境,磁环还与滤波电路相连接,磁环检测到 的漏电流经过滤波电路,滤除干扰信号,然后再传递给微控制器进行ADC模数采样;自检电 路与微控制器和磁环相连接,受微控制器的自检信号控制触发,自检电路的工作会使磁环 感应出一个定额的电流值,经过滤波电路再反馈给微控制器; 所述磁环工作在振荡状态,用于检测光伏逆变器中的漏电流; 所述振荡电路使磁环起振,避免磁环不振荡而进入饱和状态,从而失去对光伏逆变器 漏电流的检测功能; 所述滤波电路用于滤除振荡电路引起的电流增量; 所述的自检电路在微控制器的控制触发下,会使磁环感应出一个电流,然后反馈给微 控制器,由此判断检测装置是否能正常工作。
2. 根据权利要求1所述的一种光伏逆变器漏电流检测装置,其特征在于所述微控制器 采用有20管脚的STM32R)30F4。
3. 利用权利要求1所述的光伏逆变器漏电流检测装置的检测方法,其特征在于包括如 下步骤: 第一步,检测装置上电后,先进行初始化,读取校正系数,校正系数存储在微控制器中, 校正系数因为逆变器容量的不同而进行调整,确保电流检测装置能适用于不同容量的逆变 器; 第二步,微控制器与外部主控制器间建立握手信号,此握手动作总是以设定的频率f 进行,握手不成功则重启漏电流检测装置,返回第一步,外部主控制器连续N次没有接收到 握手信号,N为设定值,则报错,漏电流检测装置损坏,若握手成功,则进入第三步,若没有自 检信号,则进入第四步; 第三步,检测装置在初始化上电并实现正常握手通信后,微控制器给自检电路提供一 个触发信号,检查装置是否正常,自检信号只有在初始化上电时才会触发,检测装置在正常 工作时不会触发自检信号,若连续N次自检失败,微控制器向外部主控制器报错,漏电流检 测装置损坏,若自检成功,则进行下一步,进行正常的漏电流检测; 第四步,漏电流采样电路开始正常的检测光伏逆变器的漏电流,漏电流采样电路检测 到的电流传递给微控制器,进行校正和判断,一旦出现漏电流超标,微控制器则向外部主控 制器发送警报信息,触发保护动作。
【专利摘要】本发明公开一种光伏逆变器漏电流检测装置及方法。检测装置包括漏电流采样模块和微控制器模块。漏电流采样模块包括磁环、振荡电路、自检电路、滤波环节等,主要负责漏电流的采样及滤除振荡频率的干扰;微控制器主要由体积小、价格低、功能齐全的STM32F030F4及其周边引脚电路组成,微控制器负责漏电流检测的控制、计算、校正,以及与外部的主控制器进行信息交换。整个检测流程按照上电握手、自检、循环检测、异常报警等顺序进行。该漏电流检测装置能够实现比例系数的校正,使同一款漏电流检测装置能够适用于不同容量的逆变器,为逆变器漏电流检测装置的统一化生产提供便利。
【IPC分类】G01R19-00, G01R31-00
【公开号】CN104808037
【申请号】CN201510153034
【发明人】杨苹, 许志荣, 周述前, 郑远辉, 刘文明
【申请人】华南理工大学
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年4月1日
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