一种接地阻抗检测装置、检测方法、逆变器及光伏系统与流程

本申请涉及检测电路领域，特别是涉及一种接地阻抗检测装置、检测方法、逆变器及光伏系统。

背景技术：

1、在光伏并网系统中，如果光伏直流电源输出端的对地直流电阻太低会造成直流侧和交流侧的短路风险。因此光伏并网系统都需要进行直流侧的接地阻抗检测。

2、由于目前大多数逆变器都带金属壳体且壳体接地，所用的接地阻抗检测方式中会利用到机壳接地电位点，检测方式为通过继电器或半导体开关的切换在接地电位点与光伏直流电源正极和负极之间分别接入固定阻值的电阻，先后采集接地电位点处的电压值，计算得到光伏直流电源两端到地的接地阻抗值。上述检测方法均会利用到机壳接地点或直接从交流侧进线的接地电位点，因此并不适用于非金属壳体并且无接地线连接的光伏逆变器，具有一定的局限性。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种接地阻抗检测装置、检测方法、逆变器及光伏系统。

2、第一方面，本申请提供了一种接地阻抗检测装置，包括：

3、连接在逆变器输入端的一dc线和输出端的第一ac线之间的第一阻抗网络；

4、连接在所述dc线和逆变器输出端的第二ac线之间的第二阻抗网络；

5、控制模块，根据所述第一阻抗网络上的第一采样电压和/或所述第二阻抗网络上的第二采样电压判断逆变器直流侧的接地阻抗是否异常。

6、在其中的一个实施例中，所述接地阻抗检测装置还包括：连接在所述第一ac线或第二ac线与所述dc线之间的第三阻抗网络。

7、在其中的一个实施例中，所述控制模块根据所述第一采样电压和/或第二采样电压，以及所述第一阻抗网络和所述第二阻抗网络的阻抗值计算所述接地阻抗，根据所述接地阻抗和相应的安全阈值判断接地阻抗是否异常。

8、在其中的一个实施例中，所述控制模块根据所述第一采样电压和/或第二采样电压、所述第一ac线和所述第二ac线之间的电压或电网电压，以及所述第一阻抗网络和所述第二阻抗网络的阻抗值计算所述接地阻抗，根据所述接地阻抗和相应的安全阈值判断所述接地阻抗是否异常。

9、在其中的一个实施例中，所述控制模块根据所述第一采样电压和/或所述第二采样电压与相应的电压阈值判断接地阻抗是否异常。

10、在其中的一个实施例中，所述控制模块根据所述第二采样电压和所述第一采样电压之间的差值或比值与相应的电压阈值判断所述接地阻抗是否异常。

11、在其中的一个实施例中，所述第一采样电压和所述第二采样电压分别为所述第一阻抗网络和所述第二阻抗网络上的电压的电网频率分量的幅值或有效值。

12、在其中的一个实施例中，所述控制模块根据所述第一采样电压和/或第二采样电压，以及所述第一阻抗网络、所述第二阻抗网络、所述第三阻抗网络的阻抗值计算所述接地阻抗，根据所述接地阻抗和相应的安全阈值判断接地阻抗是否异常；

13、或所述控制模块根据所述第一采样电压和/或第二采样电压、所述第一ac线和所述第二ac线之间的电压或电网电压，以及所述第一阻抗网络、所述第二阻抗网络、所述第三阻抗网络的阻抗值计算所述接地阻抗，根据所述接地阻抗和相应的安全阈值判断接地阻抗是否异常。

14、在其中的一个实施例中，所述第一采样电压和第二采样电压为相量。

15、在其中的一个实施例中，所述接地阻抗检测装置还包括：与所述第三阻抗网络串联连接的切换开关，所述切换开关用于控制是否接入所述第三阻抗网络。

16、在其中的一个实施例中，所述控制模块根据所述切换开关闭合前后分别获取所述第二采样电压和所述第一采样电压，以及相应的电压阈值判断所述接地阻抗是否异常。

17、在其中的一个实施例中，所述控制模块根据所述切换开关闭合前后分别获取所述第二采样电压和所述第一采样电压、第一ac线和第二ac线之间的电压，以及所述第一阻抗网络、所述第二阻抗网络、所述第三阻抗网络的阻抗值计算接地阻抗，根据所述接地阻抗和阈值中的安全阈值判断所述接地阻抗是否异常。

18、在其中的一个实施例中，所述第一阻抗网络的阻抗值与所述第二阻抗网络的阻抗值相等。

19、在其中的一个实施例中，所述第三阻抗网络在电网频率处的阻抗值远大于所述接地阻抗的安全阈值。

20、在其中的一个实施例中，所述第一阻抗网络和/或第二阻抗网络包括电容和/或电阻。

21、在其中的一个实施例中，第一ac线为火线和中性线中之一，第二ac线为火线和中性线中的另一；或第一ac线和第二ac线为火线。

22、第二方面，本申请还提供了一种接地阻抗检测方法。所述方法包括：

23、获取逆变器输入端的dc线和输出端的第一ac线之间的第一采样电压和/或所述dc线和逆变器输出端的第二ac线之间的第二采样电压；

24、根据所述第一采样电压和/或所述第二采样电压判断逆变器直流侧的接地阻抗是否异常。

25、第三方面，本申请还提供了一种逆变器，包括：

26、dc/ac变换电路，用于进行电力变换；

27、以及如第一方面所述的接地阻抗检测装置。

28、第四方面，本申请还提供了一种光伏系统，包括：

29、直流电源；

30、逆变器，连接在所述直流电源和电网之间，包括如第一方面所述的接地阻抗检测装置。

31、本申请提供的接地阻抗检测装置通过设置在逆变器输入端的一dc线和输出端的ac线之间第一阻抗网络和第二阻抗网络，获取一dc线和相应ac线之间的电压，根据dc线和相应ac线之间的电压判断接地阻抗是否异常。由于无需对机壳接地电位点进行电压采样，因此适用于无接地壳的逆变器，同时省去接地线的使用，且检测装置结构简单、减少了硬件元器件的数量，进一步降低了设备制造成本；同时计算简单、容易实现；广泛适用于单相、裂相及三相电网等；进一步可以消除在裂相、三相电网中电网电压幅值不一致对接地阻抗检测的影响，提高了检测精度。

技术特征：

1.一种接地阻抗检测装置，其特征在于，所述接地阻抗检测装置，包括：

2.根据权利要求1所述的接地阻抗检测装置，其特征在于，所述接地阻抗检测装置还包括：连接在所述第一ac线或第二ac线与所述dc线之间的第三阻抗网络。

3.根据权利要求1所述的接地阻抗检测装置，其特征在于，所述控制模块根据所述第一采样电压和/或第二采样电压，以及所述第一阻抗网络和所述第二阻抗网络的阻抗值计算所述接地阻抗，根据所述接地阻抗和相应的安全阈值判断接地阻抗是否异常。

4.根据权利要求1所述的接地阻抗检测装置，其特征在于，所述控制模块根据所述第一采样电压和/或第二采样电压、所述第一ac线和所述第二ac线之间的电压或电网电压，以及所述第一阻抗网络和所述第二阻抗网络的阻抗值计算所述接地阻抗，根据所述接地阻抗和相应的安全阈值判断所述接地阻抗是否异常。

5.根据权利要求1或2所述的接地阻抗检测装置，其特征在于，所述控制模块根据所述第一采样电压和/或所述第二采样电压与相应的电压阈值判断接地阻抗是否异常。

6.根据权利要求5所述的接地阻抗检测装置，其特征在于，所述控制模块根据所述第二采样电压和所述第一采样电压之间的差值或比值与相应的电压阈值判断所述接地阻抗是否异常。

7.根据权利要求5所述的接地阻抗检测装置，其特征在于，所述第一采样电压和所述第二采样电压分别为所述第一阻抗网络和所述第二阻抗网络上的电压的电网频率分量的幅值或有效值。

8.根据权利要求2所述的接地阻抗检测装置，其特征在于，所述控制模块根据所述第一采样电压和/或第二采样电压，以及所述第一阻抗网络、所述第二阻抗网络、所述第三阻抗网络的阻抗值计算所述接地阻抗，根据所述接地阻抗和相应的安全阈值判断接地阻抗是否异常；

9.根据权利要求3或4或8所述的接地阻抗检测装置，其特征在于，所述第一采样电压和第二采样电压为相量。

10.根据权利要求2所述的接地阻抗检测装置，其特征在于，所述接地阻抗检测装置还包括：与所述第三阻抗网络串联连接的切换开关，所述切换开关用于控制是否接入所述第三阻抗网络。

11.根据权利要求10所述的接地阻抗检测装置，其特征在于，所述控制模块根据所述切换开关闭合前后分别获取所述第二采样电压和所述第一采样电压，以及相应的电压阈值判断所述接地阻抗是否异常。

12.根据权利要求10所述的接地阻抗检测装置，其特征在于，所述控制模块根据所述切换开关闭合前后分别获取所述第二采样电压和所述第一采样电压、第一ac线和第二ac线之间的电压，以及所述第一阻抗网络、所述第二阻抗网络、所述第三阻抗网络的阻抗值计算接地阻抗，根据所述接地阻抗和阈值中的安全阈值判断所述接地阻抗是否异常。

13.根据权利要求1所述的接地阻抗检测装置，其特征在于，所述第一阻抗网络的阻抗值与所述第二阻抗网络的阻抗值相等。

14.根据权利要求2所述的接地阻抗检测装置，其特征在于，所述第三阻抗网络在电网频率处的阻抗值远大于所述接地阻抗的安全阈值。

15.根据权利要求1所述的接地阻抗检测装置，其特征在于，

16.根据权利要求1所述的接地阻抗检测装置，其特征在于，第一ac线为火线和中性线中之一，第二ac线为火线和中性线中的另一；或第一ac线和第二ac线为火线。

17.一种接地阻抗的检测方法，其特征在于，包括：

18.一种逆变器，其特征在于，包括：

19.一种光伏系统，包括：

技术总结
本申请涉及一种接地阻抗检测装置、检测方法、逆变器及光伏系统，包括连接在逆变器输入端的一DC线和输出端的第一AC线之间的第一阻抗网络；连接在DC线和逆变器输出端的第二AC线之间的第二阻抗网络；控制模块根据第一阻抗网络上的第一采样电压和/或第二阻抗网络上的第二采样电压判断逆变器直流侧的接地阻抗是否异常。通过设置逆变器输入端的DC线和输出端的第一阻抗网络、第二阻抗网络，获取一DC线和相应AC线之间的采样电压，根据采样电压判断接地阻抗是否异常。无需对机壳接地电位点进行电压采样，减少了硬件元器件的数量，降低了设备制造成本；进一步可消除在裂相、三相电网中电网电压幅值不一致对接地阻抗检测的影响，提高了检测精度。

技术研发人员：施科研,禹红斌,赵一,杨波
受保护的技术使用者：杭州禾迈电力电子股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16