光伏并网逆变器的继电器失效检测及滤波电容保护方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及光伏并网逆变器技术领域，特别是涉及光伏并网逆变器的继电器失效检测及滤波电容保护方法。
【背景技术】
[0002]在组串式光伏并网逆变器、小功率光伏并网逆变器领域，均采用的是两组继电器并网。行业内普遍采用的继电器检测方法是继电器吸合、逆变器并网瞬间，不会对逆变器滤波电容进行充电处理，从而导致在逆变器并网瞬间，电网能量瞬间灌入滤波电容，这会对滤波电容产生较大的电流冲击，这就容易导致滤波电容失效、寿命降低等现象。特别是逆变器功率较大，滤波电容容量较大时，这一冲击电流甚至会导致机器无法正常启动。
【发明内容】
[0003]为解决上述问题，本发明提供一种光伏并网逆变器的继电器失效检测及滤波电容保护方法，在精准地检测每一继电器是否失效的同时，对逆变器输出滤波电容电压进行了处理，消除了逆变器并网瞬间电网对滤波电容造成电流冲击的可能，提高逆变器系统稳定性，延长滤波电容寿命。
[0004]本发明采用如下技术方案:光伏并网逆变器的继电器失效检测及滤波电容保护方法，其特征在于，包括如下步骤:(一)闭合任意继电器组前，检测逆变侧的电压，如检测到的某一相或多相逆变电压Vinv有效值与同相电网电压V gHd有效值、继电器失效电压阈值Δ V满足:I Vinv-Vfid I < Δν，则判定该相继电器已经粘连，不允许逆变器并网；反之，该相继电器正常；(二)在步骤(一)检测到继电器正常时，开启逆变器，发出与电网电压同相位同幅值的逆变电压，N个工频周期后，待逆变器输出滤波电容电压建立后，开启逆变器侧的继电器组，继续发出上述N个工频周期的逆变电压，释放滤波电容的电能，释放完毕后检测逆变电压Vinv有效值与同相电网电压V gHd有效值的绝对值之差，当检测到某一相或多相电压满足:IVinv-Vg,id|〈AV，则判定该相电网侧的继电器粘连，不允许逆变器并网；反之，电网侧继电器正常；(三)在步骤(二)检测到电网侧继电器正常时，断开逆变侧继电器，开启逆变器，发出与电网电压同相位同幅值的逆变电压，N个工频周期后，待逆变器输出滤波电容电压建立后，开启电网侧的继电器，继续发出N个工频周期的逆变电压，释放滤波电容的电能，释放完毕后检测逆变电压Vinv有效值与同相电网电压V #id有效值的绝对值之差，当检测到某一相或多相满足:I Vinv_VgHd|〈 Λ V，则判定该相逆变器侧的继电器粘连，不允许逆变器并网；反之，逆变器侧继电器正常；(四)在步骤(三)检测到电网侧继电器正常时，开启逆变器，发出与电网电压同相位同幅值的逆变电压，N个工频周期后，待逆变器输出滤波电容电压建立后，开启逆变器侧的继电器，继续发出N个工频周期的逆变电压，检测逆变电压Vinv有效值与同相电网电压V #id有效值的绝对值之差，当检测到某一相或多相满足:
I Vinv-Vgrid I > Δ V,则能够断定该相继电器在收到开启信号后并未吸合，判定该相其中一个继电器已经失效，不允许逆变器并网；反之，则继电器正常，逆变器开始并网工作。
[0005]优选地，所述继电器失效电压阈值Δ V为采样导致的最大允许误差。
[0006]优选地，所述继电器失效电压阈值AV为15V。
[0007]优选地，所述N值为4。
[0008]对上述技术方案的进一步改进为，所述光伏并网逆变器的继电器失效检测及滤波电容保护方法，还包括步骤(五)，具体是:全部继电器无故障后，开启继电器驱动电压，切换至节能模式。
[0009]优选地，所述释放滤波电容的电能的方法为:以一定的时序开通逆变器的功率管，将滤波电容与线路上的电阻形成回路，从而释放掉滤波电容所存储的电能。
[0010]本发明所述的光伏并网逆变器的继电器失效检测及滤波电容保护方法，相比现有技术的有益效果是:
[0011]1、本方案在有效的检测继电器是否失效的同时，对逆变器输出滤波电容电压进行了一定的处理，消除了逆变器并网瞬间电网对滤波电容造成电流冲击的可能，提高逆变器系统稳定性，延长滤波电容寿命。
[0012]2、继电器失效检测方法精准，能定位检测任意一个继电器。
[0013]3、继电器无故障后，开启继电器驱动电压，即能保证继电器可靠的吸合，又能降低继电器损耗。
【附图说明】
[0014]图1为本发明实施例光伏并网逆变器的继电器失效检测及滤波电容保护方法中三相光伏并网逆变器并网示意图；
[0015]图2为本发明实施例光伏并网逆变器的继电器失效检测及滤波电容保护方法中单相光伏并网逆变器并网示意图；
[0016]图3为本发明实施例光伏并网逆变器的继电器失效检测及滤波电容保护方法中继电器驱动波形及对应的逆变电压波形；
[0017]图4为本发明实施例光伏并网逆变器的继电器失效检测及滤波电容保护方法流程图。
【具体实施方式】
[0018]下面将结合附图对本发明作进一步的说明。
[0019]实施例:
[0020]参照图1、4，本发明所述的光伏并网逆变器的继电器失效检测及滤波电容保护方法包括如下步骤:
[0021]以三相组串式光伏并网逆变器系统为例，如图1所示，包括A、B、C、D四个部分，其中A为光伏阵列源及逆变器功率模块部分，用于将光伏阵列直流源逆变为正弦的PWM波，B为LC滤波系统，用于将逆变器输出的正弦PWM波转换为正弦波，C为并网继电器组，用于逆变器与电网建立连接，D为电网。L为逆变器的滤波电感，C为逆变器的滤波电容，KMl、KM3、KM5为逆变器侧继电器组，KM2、KM4、KM6为电网侧继电器组。
[0022]以下介绍逆变器并网瞬间，继电器如何动作，才能保证逆变器系统可靠稳定的工作，又能准确检测继电器是否失效，具体实施步骤如下:
[0023](一)闭合任意继电器组前，检测逆变侧电压，如检测到的某一相或多相逆变电压Vinv有效值与同相电网电压V gHd有效值的绝对值之差小于继电器失效电压阈值△ V，即
I Vinv-Vgrid I < Δ V,则判定这一相继电器已经粘连，不允许逆变器并网；
[0024](二)在步骤(一)检测通过之后，开启逆变器，发出与电网电压同相位同幅值的逆变电压，4个工频周期后，待逆变器输出滤波电容电压建立后，开启逆变器侧的继电器组，继续发出4个工频周期的逆变电压，通过一定的策略将滤波电容电能释放，待滤波电容电能释放结束后，检测逆变电压Vinv有效值与同相电网电压V #id有效值的绝对值之差，与步骤(一)相同，当检测到某一相或多相I Vinv-VgHd I < Δ V,则能判定这一相电网侧的继电器粘连，否则，电网侧继电器是正常的。若检测到电网侧继电器无故障，则断开逆变侧继电器，并执行第