一種光伏併網逆變器漏電流檢測裝置的製作方法

2023-09-21 20:06:05 2

本實用新型涉及一種接觸漏電流檢測裝置，屬於光伏發電能源領域。

背景技術：

非隔離型光伏併網逆變器結構不含變壓器，具有變換效率高，體積小，重量輕，成本低的絕對優勢，但是，變壓器的缺失使得太陽能極板和電網有了電氣連接，有可能帶來安全問題。

光伏標準中對漏電流，接觸漏電流，著火漏電流的限值都有詳細規定。漏電流是在正常工作過程中由於對地寄生電容的存在，一直存在的一個共模電流，其內包含的高頻成分佔主要構成部分。這個漏電流是正常工作時一直存在的。

接觸漏電流主要是考慮人身安全，是一種非正常狀態，由於太陽能極板和電網有電氣連接，人體接觸太陽能極板漏電部分，就會經人體，地線與電網形成通路，危害人身安全。這時必須要檢測此接觸漏電流，判斷故障然後與電網斷開，此電流為低頻信號。

接觸漏電流與太陽能極板對地電容引起的正常工作時的漏電流是混合在一起，無法分開的，可以將整個電流進行濾波，濾除其中的高頻成分，得到低頻成分，從而得到接觸漏電流。但是，接觸漏電流達到30mA就需要與電網斷開，而正常工作時的高頻漏電流標準要求可以到幾個安培，也就是說，我們要用幾安培量程的電流檢測裝置，去精確測量30mA的微弱電流，這在實際中是很難做到的。如何精確測量接觸漏電流成為一個難點。我們希望可以將接觸漏電流與漏電流區分開來，分別檢測。

技術實現要素：

根據本實用新型，本實用新型採用兩臺功率等級相同的逆變器共用一套接觸電流檢測裝置，兩逆變器的觸發脈衝相差半個周期，若兩逆變器完全相同，對地寄生電容也完全相同，那么正常工作時公共地線上檢測到的交流高頻漏電流幾乎為零，即使二者不完全相同，漏電流也可以大大削弱，此時若發生人體觸電，接觸漏電流在整個漏電流中所佔的比例會大大提高。我們就可以用小量程電流檢測裝置對接觸漏電流進行檢測，達到精確測量的目的。

根據本實用新型的一實施例，提供了一種光伏併網逆變器接觸漏電流檢測裝置，包括：設置第一三相非隔離光伏併網逆變器和第二三相非隔離光伏併網逆變器，其中第一三相非隔離光伏併網逆變器包括：太陽能極板PV1，太陽能極板對地寄生電容C1，C2，模擬人體接觸電阻R1，母線濾波電容Cd1，組成三相全橋逆變電路的絕緣柵雙極型電晶體IG1-IG6，由控制單元進行控制，組成濾波電路的電感L1-L3與電容C5-C7；

第二三相非隔離光伏併網逆變器包括：太陽能極板PV2，太陽能極板對地寄生電容C3，C4，母線濾波電容Cd2，組成三相全橋逆變電路的絕緣柵雙極型電晶體IG7-IG12，由控制單元進行控制，組成濾波電路電感L4-L6與電容C8-C10；

第一三相非隔離光伏併網逆變器與第二三相非隔離光伏併網逆變器均連接至電網併網發電；

兩個三相非隔離光伏併網逆變器的功率和寄生電容相同或接近，開關頻率相同，控制方式相同，在電網與兩太陽能極板側連接的公共地線上有接觸電流檢測裝置，在進行接觸電流檢測時，使得第一三相非隔離光伏併網逆變器內的絕緣柵雙極型電晶體相對於第二三相非隔離光伏併網逆變器內同等位置處的絕緣柵雙極型電晶體的開關脈衝延遲或提前半個周期。

根據本實用新型的一實施例，所述兩個三相非隔離光伏併網逆變器均為七段式空間矢量控制方式。

附圖說明

附圖1是本實用新型的光伏併網漏電流檢測裝置的示意圖。

具體實施方式

下面將在結合附圖的基礎上詳細描述本實用新型的接觸漏電流檢測裝置：

該接觸漏電流檢測裝置包括：第一三相非隔離光伏併網逆變器和第二三相非隔離光伏併網逆變器。兩個三相非隔離光伏併網逆變器的功率和寄生電容相同或接近，開關頻率相同，控制方式相同，例如均為七段式空間矢量控制方式。其中第一三相非隔離光伏併網逆變器包括：PV1為的太陽能極板，電容C1，C2為太陽能極板對地寄生電容，電阻R1模擬人體接觸電阻，電容Cd1為母線濾波電容，絕緣柵雙極型電晶體IG1-IG6組成三相全橋逆變電路，由控制單元進行控制，電感L1-L3與電容C5-C7組成濾波電路。

第二三相非隔離光伏併網逆變器包括：PV2為的太陽能極板，電容C3，C4為太陽能極板對地寄生電容，電容Cd2為母線濾波電容，絕緣柵雙極型電晶體IG7-IG12組成三相全橋逆變電路，由控制單元進行控制，電感L4-L6與電容C8-C10組成濾波電路。

第一三相非隔離光伏併網逆變器與第二三相非隔離光伏併網逆變器均連接至電網併網發電。

在電網與兩太陽能極板側連接的公共地線上有接觸電流檢測裝置。在進行接觸電流檢測時，使得第一三相非隔離光伏併網逆變器內的絕緣柵雙極型電晶體相對於第二三相非隔離光伏併網逆變器內同等位置處的絕緣柵雙極型電晶體的開關脈衝延遲或提前半個周期。

若兩光伏併網逆變器的功率完全相同，對地寄生電容也完全相同，那么正常工作時公共地線上檢測到的交流高頻漏電流幾乎為零，即使二者不完全相同，漏電流也可以大大削弱，此時若發生人體觸電，接觸漏電流在整個漏電流中所佔的比例會大大提高。我們就可以用小量程電流檢測裝置對接觸漏電流進行檢測，達到精確測量的目的。所以一般情況下並不要求兩個光伏併網逆變器的功率完全相同，對地寄生電容也完全相同，只要兩者接近到能夠使得接觸漏電流在整個漏電流中所佔比例佔主導地位即可。

由此，根據本實用新型的控制電路，可以解決現有技術中檢測精度不高的難題。