多路直流输入电源正负极对地绝缘阻抗的检测方法与流程

本发明属于检测电路领域，特别涉及多路直流输入电源正负极对地绝缘阻抗的检测方法。

背景技术：

在光伏逆变器中，需要在输出之前检测光伏板正端和负端到地之间的阻抗，防止光伏板正端或负端发生短路，来保证生命财产危险。通常会在每一路输入上都会串联一个继电器到地，通过继电器通断带来的电压变化来判断阻抗的大小。这样每一路输入都需要一个继电器才能实现绝缘阻抗检测的功能。这样在多路输入时需要的继电器就与输入的路数一样多。在有多路输入，就会需要多个继电器，增加了逆变器成本和线路的繁琐性。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的缺点和不足，本发明提供了用于通过继电器完成电源对地绝缘阻抗，从而降低逆变器成本的线路繁琐性的多路直流输入电源正负极对地绝缘阻抗的检测方法。

为了达到上述技术目的，本发明提供了多路直流输入电源正负极对地绝缘阻抗的检测方法，用于对多路直流电源的对地阻抗进行检测，所述检测方法，包括：

在多路直流输入电源的正极与地面之间设有依次串联的采样电阻ra和继电器ry1，在多路直流输入电源的负极与地面之间设有依次串联的采样电阻rb和继电器ry2；

闭合继电器ry1，断开继电器ry2，获取关于多路直流电源负极相对于地面电压值vg1，根据电压值vg1确定公式一；

断开继电器ry1，闭合继电器ry2，获取关于多路直流电源负极相对于地面电压值vg2，根据电压值vg2确定公式二；

根据公式一和公式二，确定关于对地绝缘阻抗的数学表达式，根据数学表达式确定对地阻抗的范围。

可选的，在所述多路直流电源中：

设有n路pv输入，第一路pv输入的正负端的对地绝缘阻抗分别为r1+、r1‐，第二路pv输入的正负端的对地绝缘阻抗分别为r2+、r2‐，以此类推，第n路pv输入的正负端的对地绝缘阻抗分别为rn+、rn‐，由于每路pv输入的负端并联在一起，将r1‐、r2‐···rn的并联阻抗记作r‐；

针对n路pv输入的每一路，分别设有输入电压v1、v2···vn，多路直流电源的正极与负极之间的电压vb，将r1+、r2+···rn+的倒数记作g1、g2···gn，记r‐的倒数为g0。

可选的，所述闭合继电器ry1，断开继电器ry2，获取关于多路直流电源负极相对于地面电压值vg1，根据电压值vg1确定公式一，包括：

基于基尔霍夫电流定律得到：

可选的，所述断开继电器ry1，闭合继电器ry2，获取关于多路直流电源负极相对于地面电压值vg2，根据电压值vg2确定公式二，包括：

基于基尔霍夫电流定律得到：

可选的，所述根据公式一和公式二，确定关于对地绝缘阻抗的数学表达式，根据数学表达式确定对地阻抗的范围，包括：

将公式一与公式二相减，并将等式两端同时除以vg2‐vg1，之后进行移项处理，得到如公式三所示的数学表达式

设定多路直流电源对地绝缘阻抗的阈值，如果公式四等号左侧的小于阈值的倒数值，则表明多路直流电源的对地绝缘阻抗值满足要求，反之则不满足要求。

本发明提供的技术方案带来的有益效果是：

通过继电器闭合前后，采样到两个不同的电压，以判断接地阻抗是否大于某个值的方式替换精确计算各个直流电源到地阻抗的具体值的方式，简化了对地绝缘阻抗的检测方式，同时还精简了检测电路的电路结构，降低了逆变器的成本和检测电路的繁琐性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的多路直流输入电源正负极对地绝缘阻抗的检测方法的流程示意图；

图2是本发明提供的包含多路直流电源的电路结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的结构和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的结构作进一步地描述。

实施例一

本发明提供了多路直流输入电源正负极对地绝缘阻抗的检测方法，用于对多路直流电源的对地阻抗进行检测，所述检测方法，如图1所示，包括：

11、在多路直流输入电源的正极与地面之间设有依次串联的采样电阻ra和继电器ry1，在多路直流输入电源的负极与地面之间设有依次串联的采样电阻rb和继电器ry2；

12、闭合继电器ry1，断开继电器ry2，获取关于多路直流电源负极相对于地面电压值vg1，根据电压值vg1确定公式一；

13、断开继电器ry1，闭合继电器ry2，获取关于多路直流电源负极相对于地面电压值vg2，根据电压值vg2确定公式二；

14、根据公式一和公式二，确定关于对地绝缘阻抗的数学表达式，根据数学表达式确定对地阻抗的范围。

在实施中，该检测方法用于对多路直流电源的对地绝缘阻抗进行检测，包含多路直流电源的电路结构图如图2所示，电路包含设有n路pv输入，第一路pv输入的正负端的对地绝缘阻抗分别为r1+、r1‐，第二路pv输入的正负端的对地绝缘阻抗分别为r2+、r2‐，以此类推，第n路pv输入的正负端的对地绝缘阻抗分别为rn+、rn‐，由于每路pv输入的负端并联在一起，将r1‐、r2‐···rn的并联阻抗记作r‐；针对n路pv输入的每一路，分别设有输入电压v1、v2···vn，多路直流电源的正极与负极之间的电压vb，将r1+、r2+···rn+的倒数记作g1、g2···gn，记r‐的倒数为g0。

所有的输入的正负端与大地之间都是存在阻抗的，只是正常情况下这个阻抗非常的大，不会对我们造成危害，当异常情况发生时，这个阻抗变得非常小了，就可能危害到生命财产安全，于是就需要对这个阻抗进行检测。

在多路直流电源的电路中使用继电器ry1与采样电阻ra串联从bus正连接到地，使用继电器ry2与采样电阻ra串联从bus负连接到地。通过ry1与ry2的通断带来的侦测电压vi的变化可以判断输入绝缘阻抗是否满足要求。

具体的，在步骤12中，所述闭合继电器ry1，断开继电器ry2，获取关于多路直流电源负极相对于地面电压值vg1，根据电压值vg1确定公式一，包括：

基于基尔霍夫电流定律得到：

具体的，在步骤12中，所述断开继电器ry1，闭合继电器ry2，获取关于多路直流电源负极相对于地面电压值vg2，根据电压值vg2确定公式二，包括：

基于基尔霍夫电流定律得到：

在执行完步骤11‐13后，还需要执行步骤14，所述根据公式一和公式二，确定关于对地绝缘阻抗的数学表达式，根据数学表达式确定对地阻抗的范围，包括：

41、将公式一与公式二相减，并将等式两端同时除以vg2‐vg1，之后进行移项处理，得到如公式三所示的数学表达式

42、设定多路直流电源对地绝缘阻抗的阈值，如果公式四等号左侧的小于阈值的倒数值，则表明多路直流电源的对地绝缘阻抗值满足要求，反之则不满足要求。

公式三中采样电阻ra、rb为电路设计时的已知量，多路直流电源的正极与负极之间的电压为vb，通过机器采样可以得知，vg1、vg2也可以通过vi的采样得知，于是通过以上式子我们就可以算出g0+g1+g2+…+gn，而这四个值就是检测中所关注的绝缘阻抗的阻值的倒数和。

例如需要检测小于50kω的阻抗，那么当时，那么其中必有至少一个阻抗是小于50kω的。当时，那么所有的值必然都是大于50kω的。由此只要输入中任意一路的绝缘阻抗小于50kω都是可以被检测到的。

上述检测方法存在误检的可能，但是不存在漏检的可能，在一些对安全要求较高的地方，可以方便使用。

本发明提供了多路直流输入电源正负极对地绝缘阻抗的检测方法，包括在多路直流输入电源的正负极与地面之间设有依次串联的采样电阻和继电器；对两个继电器分别进行闭合、通断处理，获取到在不同状态下多路直流电源负极相对于地面电压值，确定关于对地绝缘阻抗的数学表达式，根据数学表达式确定对地阻抗的范围。通过继电器闭合前后，采样到两个不同的电压，以判断接地阻抗是否大于某个值的方式替换精确计算各个直流电源到地阻抗的具体值的方式，简化了对地绝缘阻抗的检测方式，同时还精简了检测电路的电路结构，降低了逆变器的成本和检测电路的繁琐性。

上述实施例中的各个序号仅仅为了描述，不代表各部件的组装或使用过程中的先后顺序。

以上所述仅为本发明的实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。