并网逆变器的继电器失效检测方法及并网逆变器与流程

本发明属于电力电子，特别涉及并网逆变器的继电器失效检测方法及并网逆变器。

背景技术：

1、为了确保安全，光伏并网逆变器在输出端和电网端之间必须使用继电器做电气隔离，对单相光伏并网逆变器而言，电网火线l和零线n与逆变器输出之间都必须装有继电器。在逆变器即将输出功率前，必须确保继电器可以可靠断开。如果发生继电器黏连无法断开，逆变器继续输出功率将会带来极大的安全隐患。

2、为了避免发生安全事故，逆变器在输出功率前都必须对继电器进行黏连失效检测，以确保继电器可以正常导通和断开。在相关技术中，大部分的检测继电器黏连的方法是增加电压检测电路，对继电器两端电压分别进行检测并比较，判断继电器是否黏连。这样做的缺陷是需要额外增加电路，增加了设计成本。

技术实现思路

1、本申请目的是提供一种低成本、安全可靠的继电器失效检测方案，以确保逆变器安全。

2、基于以上目的，本申请提供一种并网逆变器的继电器失效检测方法，并网逆变器包括逆变模块，逆变模块包括至少两个并联的桥臂，每个桥臂包括上半桥臂与下半桥臂，每个桥臂的中点输出端通过继电器与电网连接；

3、方法包括以下步骤：

4、向全部继电器发送断开驱动信号；

5、控制逆变模块中两个同侧的半桥臂的功率器件导通，其余功率器件保持关断，导通的两个同侧的半桥臂和各自连接的继电器之间形成支路电路；

6、对支路电路进行电流采样，得到电流采样结果；

7、基于电流采样结果判断继电器的失效情况。

8、进一步的，逆变模块包括两个以上并联的桥臂，方法包括以下步骤：

9、向全部继电器发送断开驱动信号；

10、依次控制逆变模块中其中两个同侧的半桥臂的功率器件导通，其余功率器件保持关断，导通的其中两个同侧的半桥臂和连接的继电器之间形成支路电路；

11、依次对多个支路电路进行电流采样，得到多个电流采样结果；

12、基于多个电流采样结果判断各继电器的失效情况。

13、进一步的，基于电流采样结果判断继电器的失效情况，包括：

14、当电流采样结果不为0，判断支路电路中的继电器全部黏连；当电流采样结果为0，判断支路电路中的至少一个继电器正常断开。

15、进一步的，并网逆变器的继电器失效检测方法应用于单相并网逆变器或三相并网逆变器。

16、进一步的，方法还包括：

17、当判断至多一个继电器黏连时，控制并网逆变器正常工作；

18、当判断两个及两个以上的继电器黏连时，将故障信息上报给上位机。

19、进一步的，控制逆变模块中两个同侧的半桥臂的功率器件导通，包括：

20、采用pwm控制信号控制功率器件导通，pwm控制信号的占空比从0％增大到100％。

21、本申请还提供一种并网逆变器，并网逆变器包括逆变模块，逆变模块包括至少两个并联的桥臂，每个桥臂包括上半桥臂与下半桥臂，各个桥臂的中点输出端分别通过继电器与电网连接；

22、并网逆变器还包括：

23、控制模块，控制模块用于发送驱动信号给各继电器，并且，控制模块还用于控制桥臂的功率器件的通断；

24、电流采样模块，电流采样模块用于对待测电路进行电流采样，得到电流采样结果；

25、控制模块还与电流采样模块通讯连接，以接收电流采样结果；

26、控制模块向全部继电器发送断开驱动信号，并控制逆变模块中两个同侧的半桥臂的功率器件导通，其余功率器件保持关断，导通的两个同侧的半桥臂和连接的继电器之间形成支路电路，控制模块通过电流采样模块获得支路电路的电流采样结果，并基于电流采样结果判断各继电器的失效情况。

27、进一步的，功率器件为全控型功率器件。

28、进一步的，电流采样模块包括采样电阻和电压采集器，采样电阻设置在支路电路中，电压采集器用于采集采样电阻两端的电压。

29、进一步的，电流采样模块包括隔离采样器，隔离采样器采用隔离器件对支路电路的电流进行电气隔离与采样。

30、根据本申请实施例提供的并网逆变器的继电器失效检测方法，无需在逆变器中增设额外的电路，可以以较低的成本实现继电器失效黏连检测，进而可以确保逆变器在能够与电网断开的情况下工作，避免安全事故的发生。

技术特征：

1.一种并网逆变器的继电器失效检测方法，所述并网逆变器包括逆变模块，所述逆变模块包括至少两个并联的桥臂，每个所述桥臂包括上半桥臂与下半桥臂，每个所述桥臂的中点输出端通过继电器与电网连接；

2.根据权利要求1所述的并网逆变器的继电器失效检测方法，其特征在于，所述逆变模块包括两个以上并联的桥臂，所述方法包括以下步骤：

3.根据权利要求1或2所述的并网逆变器的继电器失效检测方法，其特征在于，所述基于所述电流采样结果判断所述继电器的失效情况，包括：

4.根据权利要求1所述的并网逆变器的继电器失效检测方法，其特征在于，所述并网逆变器的继电器失效检测方法应用于单相并网逆变器或三相并网逆变器。

5.根据权利要求1所述的并网逆变器的继电器失效检测方法，其特征在于，所述方法还包括：

6.根据权利要求1所述的并网逆变器的继电器失效检测方法，其特征在于，所述控制所述逆变模块中两个同侧的半桥臂的功率器件导通，包括：

7.一种并网逆变器，所述并网逆变器包括逆变模块，所述逆变模块包括至少两个并联的桥臂，每个所述桥臂包括上半桥臂与下半桥臂，各个所述桥臂的中点输出端分别通过继电器与电网连接；

8.根据权利要求7所述的并网逆变器，其特征在于，

9.根据权利要求7所述的并网逆变器，其特征在于，

10.根据权利要求7所述的并网逆变器，其特征在于，

技术总结
本申请公开了一种并网逆变器的继电器失效检测方法，并网逆变器包括逆变模块，逆变模块包括至少两个并联的桥臂，每个桥臂包括上半桥臂与下半桥臂，每个桥臂的中点输出端通过继电器与电网连接。方法包括以下步骤：向全部继电器发送断开驱动信号；控制逆变模块中两个同侧的半桥臂的功率器件导通，其余功率器件保持关断，导通的两个同侧的半桥臂和各自连接的继电器之间形成支路电路；对支路电路进行电流采样，得到电流采样结果，基于电流采样结果判断继电器的失效情况。根据本申请提供的检测方法，无需在逆变器中增设额外的电路，可以以较低的成本实现继电器失效黏连检测，避免安全事故的发生。

技术研发人员：滕晓菲,禹红斌,赵一
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：2024/3/21