绝缘检测系统及绝缘检测方法与流程

本技术涉及车辆，特别涉及一种绝缘检测系统及绝缘检测方法。

背景技术：

1、相关技术中，通过在光伏电路中部署绝缘检测电路，可检测光伏电路绝缘状态。然而，光伏电路通常包含多路mppt光伏支路，仅在光伏直流总母线部署一套检测电路，无法定位具体哪一路mppt支路发生绝缘故障，存在漏检风险。

技术实现思路

1、本技术提供了一种绝缘检测系统及绝缘检测方法。

2、本技术实施方式提供一种绝缘检测系统，用于mppt光伏电路，所述mppt光伏电路包含至少两条光伏支路，所有所述光伏支路共用同一负极主回路，所述系统包括绝缘检测模块、隔离模块和控制器，所述绝缘检测模块包括至少两条绝缘检测电路；

3、每一所述绝缘检测电路部署于对应的所述光伏支路中；

4、所述隔离模块包含至少两个正极隔离单元和一个共负极隔离单元，每一所述正极隔离单元部署于对应的所述光伏支路的正极回路，所述共负极隔离单元部署于所述负极主回路；

5、所述控制器连接所述绝缘检测模块和所述隔离模块，所述控制器被配置为：

6、每一所述光伏支路基于对应的所述绝缘检测电路进行绝缘检测；

7、在所述光伏支路绝缘故障的情况下，断开所述光伏支路对应的正极隔离单元和/或所述共负极隔离单元。

8、如此，本技术实施方式适配配置有智能座舱的车辆，通过为每一条光伏支路配置独立的绝缘检测电路，以及在每一条光伏支路的正极回路部署正极隔离单元，在所有光伏支路的负极主回路布置共负极隔离单元，每一条光伏支路可独立地进行绝缘检测，确定每一条光伏支路的绝缘状态同时确定绝缘故障发生的具体位置，相较于集中式的绝缘检测方式，可避免单路光伏支路故障而产生漏检问题，提升故障排查效率和故障定位精度。并且，在光伏支路绝缘故障的情况下可通过关断正极隔离单元切断对应的故障支路，而整体故障可通过关断共负极隔离单元实现切断，精准隔离绝缘故障，为后续精细化的故障保护策略提供了硬件基础，兼顾系统运行连续性与安全防护能力。

9、在某些实施方式中，每一所述绝缘检测电路均包括开关单元、分压网络和电压采样端，所述开关单元包括第一开关和第二开关，所述分压网络包括依次串联的第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻，所述第一电阻的第一端连接所述正极回路，所述第四电阻的第二端连接所述负极主回路；

10、所述第一开关的第一端连接所述光伏电路的保护地端，所述第一开关的第二端连接于所述第二电阻和第三电阻之间的第一中间节点，所述第二开关的第一端连接于所述第一电阻和第二电阻之间的第二中间节点，所述第二开关的第二端连接所述负极主回路，所述电压采样端位于所述第三电阻和第四电阻之间的第三中间节点；

11、所述控制器被配置为：

12、控制切换所述第一开关和所述第二开关的通断状态，以基于所述电压采样端获取两组采样电压；

13、对所述两组采样电压进行解算处理，计算所述光伏支路的正极对地绝缘电阻和负极对地绝缘电阻；

14、基于所述正极对地绝缘电阻和所述负极对地绝缘电阻，检测所述光伏支路的绝缘状态。

15、如此，每一绝缘检测电路均包括开关单元、分压网络和电压采样端，开关单元包括第一开关和第二开关，分压网络包括依次串联的第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻，第一电阻的第一端连接正极回路，第四电阻的第二端连接负极主回路；第一开关的第一端连接保护地端，第一开关的第二端连接于第二电阻和第三电阻之间的第一中间节点，第二开关的第一端连接于第一电阻和第二电阻之间的第二中间节点，第二开关的第二端连接负极主回路，电压采样端位于第三电阻和第四电阻之间的第三中间节点；控制器被配置为控制第一开关和第二开关切换通断状态，以基于电压采样端获取两组采样电压；对两组采样电压进行解算处理，计算光伏支路的正极对地绝缘电阻和负极对地绝缘电阻，以基于正极对地绝缘电阻和负极对地绝缘电阻，检测光伏支路的绝缘状态。这样，每一路绝缘检测电路均可解算出对应光伏支路的正负极对地绝缘电阻，不仅能判断光伏支路整体绝缘状态，还能精准定位故障发生的极性侧，提升绝缘检测的精度，同时，检测过程仅需控制绝缘检测电路的两个检测开关，相较于通过硬件切换检测通路，无检测中断与时间盲区，提升了检测实时性与长期运行稳定性。

16、本技术实施方式还提供一种绝缘检测方法，基于上述绝缘检测系统实现，所述系统用于mppt光伏电路，所述mppt光伏电路包含至少两条光伏支路，所述光伏支路共用同一负极主回路，所述方法包括：

17、每一所述光伏支路基于对应的所述绝缘检测电路进行绝缘检测；

18、在所述光伏支路绝缘故障的情况下，断开所述光伏支路对应的正极隔离单元和/或所述共负极隔离单元。

19、如此，本技术实施方式适配配置有智能座舱的车辆，通过为每一条光伏支路配置独立的绝缘检测电路进行绝缘检测，以及在每一条光伏支路的正极回路部署正极隔离单元，在所有光伏支路的负极主回路布置共负极隔离单元，每一条光伏支路可独立地进行绝缘检测，确定每一条光伏支路的绝缘状态同时确定绝缘故障发生的具体位置，相较于集中式的绝缘检测方式，可避免单路光伏支路故障而产生漏检问题，提升故障排查效率和故障定位精度。并且，在光伏支路绝缘故障的情况下可通过关断正极隔离单元切断对应的故障支路，而整体故障可通过关断共负极隔离单元实现切断，精准隔离绝缘故障，为后续精细化的故障保护策略提供了硬件基础，兼顾系统运行连续性与安全防护能力。

20、在某些实施方式中，所述每一所述光伏支路基于对应的所述绝缘检测电路进行绝缘检测，包括：

21、在所述mppt光伏电路启动之前，基于对应的所述绝缘检测电路，对每一条所述光伏支路进行绝缘检测；和/或

22、在所述mppt光伏电路运行过程中，基于对应的所述绝缘检测电路，按第一预设周期对每一条所述光伏支路进行绝缘检测；和/或

23、在检测到工况突变的情况下，基于对应的所述绝缘检测电路，按第二预设周期对每一条所述光伏支路进行绝缘检测，其中，所述工况突变包括环境温湿度突变、电网扰动和天气突变中的至少一种，所述第二预设周期小于所述第一预设周期。

24、如此，在mppt光伏电路启动之前，基于对应的绝缘检测电路，对每一条光伏支路进行绝缘检测；在mppt光伏电路运行过程中，基于对应的绝缘检测电路，按第一预设周期对每一条光伏支路进行绝缘检测；在检测到工况突变的情况下，基于对应的绝缘检测电路，按第二预设周期对每一条光伏支路进行绝缘检测，其中，工况突变包括环境温湿度突变、电网扰动和天气突变中的至少一种，第二预设周期小于第一预设周期。这样，通过启动前静态检测、运行中动态检测、工况突变加密检测三类机制结合，覆盖系统从启动、正常运行到恶劣工况的全场景、全时段，消除单次检测的时间盲区，进而提升系统绝缘安全水平，同时，绝缘检测时机能够根据工况风险动态调整检测密度，正常工况下采用较长的第一预设周期，减少检测对mppt正常运行的干扰，降低系统运算开销，而在风险较高的工况下自动缩短周期为第二预设周期，提升监测灵敏度，平衡绝缘检测的效率与安全性。

25、在某些实施方式中，所述方法还包括：

26、获取所述光伏支路的开路电压；

27、在所述开路电压大于或等于启动电压阈值的情况下，执行所述绝缘检测；

28、在所述开路电压小于所述启动电压阈值的情况下，触发低压预警并停止所述绝缘检测，以在所述开路电压回升至恢复电压阈值以上的情况下，重新执行所述绝缘检测。

29、如此，获取光伏支路的开路电压；在开路电压大于或等于启动电压阈值的情况下，执行绝缘检测；在开路电压小于启动电压阈值的情况下，触发低压预警并停止绝缘检测，以在开路电压回升至恢复电压阈值以上的情况下，重新执行绝缘检测。这样，通过电压前置校验，确保绝缘检测始终在足够的电压水平下执行，避免低电压下采样信噪比不足导致的计算误差与误判，保障绝缘电阻的检测精度符合标准要求，同时在低电压工况下自动暂停绝缘检测，减少无效的采样、运算与开关动作，降低系统运算开销与硬件损耗，以优化系统的资源利用率。

30、在某些实施方式中，所述基于所述绝缘检测电路，对每一条所述光伏支路进行绝缘检测，包括：

31、控制切换第一开关和第二开关的通断状态，以基于电压采样端获取两组采样电压；

32、对所述两组采样电压进行解算处理，计算所述光伏支路的正极对地绝缘电阻和负极对地绝缘电阻；

33、基于所述正极对地绝缘电阻和所述负极对地绝缘电阻，检测所述光伏支路的绝缘状态。

34、如此，控制第一开关和第二开关切换通断状态，以基于电压采样端获取两组采样电压；对两组采样电压进行解算处理，计算光伏支路的正极对地绝缘电阻和负极对地绝缘电阻，以基于正极对地绝缘电阻和负极对地绝缘电阻，检测光伏支路的绝缘状态。这样，每一路绝缘检测电路均可解算出对应光伏支路的正负极对地绝缘电阻，不仅能判断光伏支路整体绝缘状态，还能精准定位故障发生的极性侧，提升绝缘检测的精度，同时，检测过程仅需控制绝缘检测电路的两个检测开关，相较于通过硬件切换检测通路，无检测中断与时间盲区，提升了检测实时性与长期运行稳定性。

35、在某些实施方式中，所述基于所述正极对地绝缘电阻和所述负极对地绝缘电阻，检测所述光伏支路的绝缘状态，包括：

36、在所述正极对地绝缘电阻小于或等于第一阻抗阈值，或所述负极对地绝缘电阻小于或等于所述第一阻抗阈值的情况下，确定所述光伏支路的故障程度为第一故障程度；

37、在所述正极对地绝缘电阻大于所述第一阻抗阈值且小于或等于第二阻抗阈值，或所述负极对地绝缘电阻大于所述第一阻抗阈值且小于或等于所述第二阻抗阈值的情况下，确定所述光伏支路的故障程度为第二故障程度；

38、在所述正极对地绝缘电阻大于所述第二阻抗阈值，且所述负极对地绝缘电阻大于所述第二阻抗阈值的情况下，确定所述光伏支路无故障。

39、如此，在正极对地绝缘电阻小于或等于第一阻抗阈值，或负极对地绝缘电阻小于或等于第一阻抗阈值的情况下，确定光伏支路的故障程度为第一故障程度；在正极对地绝缘电阻大于第一阻抗阈值且小于或等于第二阻抗阈值，或负极对地绝缘电阻大于第一阻抗阈值且小于或等于第二阻抗阈值的情况下，确定光伏支路的故障程度为第二故障程度；在正极对地绝缘电阻大于第二阻抗阈值，且负极对地绝缘电阻大于第二阻抗阈值的情况下，确定光伏支路无故障。这样，通过第一阻抗阈值和第二阻抗阈值划分第一故障程度、第二故障程度和无故障三个绝缘等级，可精准区分严重失效、轻度故障与正常状态，为后续差异化保护策略提供了精准的判定依据。同时，对正极对地绝缘电阻、负极对地绝缘电阻分别独立进行阈值比对，正负极单侧回路故障即可触发对应等级判定，不会被另一侧正常的绝缘数值平均掩盖，降低了单侧故障的漏检概率。

40、在某些实施方式中，所述在所述正极对地绝缘电阻小于或等于第一阻抗阈值，或所述负极对地绝缘电阻小于或等于所述第一阻抗阈值的情况下，确定所述光伏支路的故障程度为第一故障程度，包括：

41、在所述正极对地绝缘电阻小于或等于所述第一阻抗阈值，且所述负极对地绝缘电阻小于或等于所述第一阻抗阈值的情况下，确定所述光伏支路的所述正极回路和所述负极主回路的故障程度均为所述第一故障程度；

42、在所述正极对地绝缘电阻大于所述第一阻抗阈值，且所述负极对地绝缘电阻小于或等于所述第一阻抗阈值的情况下，确定所述光伏支路的所述负极主回路的故障程度为所述第一故障程度；

43、在所述正极对地绝缘电阻小于或等于所述第一阻抗阈值，且所述负极对地绝缘电阻大于所述第一阻抗阈值的情况下，确定所述光伏支路的所述正极回路的故障程度为所述第一故障程度；

44、所述在所述正极对地绝缘电阻大于所述第一阻抗阈值且小于或等于第二阻抗阈值，或所述负极对地绝缘电阻大于所述第一阻抗阈值且小于或等于所述第二阻抗阈值的情况下，确定所述光伏支路的故障程度为第二故障程度，包括：

45、在所述正极对地绝缘电阻大于所述第一阻抗阈值且小于或等于所述第二阻抗阈值，且所述负极对地绝缘电阻大于所述第一阻抗阈值且小于或等于所述第二阻抗阈值的情况下，确定所述光伏支路的所述正极回路和所述负极主回路均为所述第二故障程度；

46、在所述正极对地绝缘电阻大于所述第二阻抗阈值，且所述负极对地绝缘电阻大于所述第一阻抗阈值且小于或等于所述第二阻抗阈值的情况下，确定所述光伏支路的所述负极主回路为所述第二故障程度；

47、在所述正极对地绝缘电阻大于所述第一阻抗阈值且小于或等于所述第二阻抗阈值，且所述负极对地绝缘电阻大于所述第二阻抗阈值的情况下，确定所述光伏支路的所述正极回路为所述第二故障程度。

48、如此，在正极对地绝缘电阻小于或等于第一阻抗阈值，且负极对地绝缘电阻小于或等于第一阻抗阈值的情况下，确定光伏支路的正极回路和负极主回路的故障程度均为第一故障程度；在正极对地绝缘电阻小于或等于第一阻抗阈值，且负极对地绝缘电阻大于第一阻抗阈值的情况下，确定光伏支路的正极回路的故障程度为第一故障程度；在正极对地绝缘电阻大于第一阻抗阈值，且负极对地绝缘电阻小于或等于第一阻抗阈值的情况下，确定光伏支路的负极主回路的故障程度为第一故障程度；在正极对地绝缘电阻大于第一阻抗阈值且小于或等于第二阻抗阈值，且负极对地绝缘电阻大于第一阻抗阈值且小于或等于第二阻抗阈值的情况下，确定光伏支路的正极回路和负极主回路均为第二故障程度；在正极对地绝缘电阻大于第一阻抗阈值且小于或等于第二阻抗阈值，且负极对地绝缘电阻大于第二阻抗阈值的情况下，确定光伏支路的正极回路为第二故障程度；在正极对地绝缘电阻大于第二阻抗阈值，且负极对地绝缘电阻大于第一阻抗阈值且小于或等于第二阻抗阈值的情况下，确定光伏支路的负极主回路为第二故障程度。这样，可直接明确故障的发生位置与影响范围，即故障定位可精确到具体的一路光伏支路以及极性，无需额外的人工排查，提升运维效率，缩短故障恢复时长，以及通过区分单侧故障与双侧故障、正极回路故障与负极主回路故障的不同风险等级，可为后续的风险管控提供准确的决策依据，避免风险评估偏差。

49、在某些实施方式中，所述在所述光伏支路绝缘故障的情况下，断开所述光伏支路对应的正极隔离单元和/或所述共负极隔离单元，包括：

50、在所述光伏支路的所述正极回路为所述第一故障程度的情况下，控制与所述光伏支路对应的所述正极隔离单元断开，以隔离所述光伏支路；

51、在任意所述光伏支路的所述负极主回路为所述第一故障程度的情况下，控制所述共负极隔离单元断开，以隔离所有所述光伏支路；

52、在所述光伏支路的所述正极回路和所述负极主回路均为所述第一故障程度的情况下，控制所有所述正极隔离单元和所述共负极隔离单元断开，以隔离所有所述光伏支路；

53、在所述光伏支路为第二故障程度的情况下，触发预警信号，所述预警信号包括告警输出和故障事件记录中的至少一种。

54、如此，在光伏支路的正极回路为第一故障程度的情况下，控制与光伏支路对应的正极隔离单元断开，以隔离光伏支路；在任意光伏支路的负极主回路为第一故障程度的情况下，控制共负极隔离单元断开，以隔离所有光伏支路；在光伏支路的正极回路和负极主回路均为第一故障程度的情况下，控制所有正极隔离单元和共负极隔离单元断开，以隔离所有光伏支路；在光伏支路为第二故障程度的情况下，触发预警信号，预警信号包括告警输出和故障事件记录中的至少一种。这样，针对负极主回路第一故障程度即严重故障程度的传导风险，通过共负极隔离单元实现全局切断，可阻断故障向电池、逆变器等部件扩散，提升系统整体安全等级。相较于在正极回路严重故障整机停机的方式，本技术实施方式在单支路正极回路严重故障的情况下仅切除故障支路，其余支路继续发电，以降低绝缘故障导致的发电量损失，提升系统运行经济性。并且，严重故障程度可通过快速控制共负极隔离单元断开，而第二故障程度即轻度故障程度仅提示不停机，兼顾了安全防护与运行连续性。

55、在某些实施方式中，所述方法还包括：

56、在所述光伏支路的所述正极回路为所述第一故障程度且所述正极隔离单元断开后，响应于故障复位指令，闭合所述正极隔离单元，并重新执行所述绝缘检测，在确认所述光伏支路无故障后恢复所述光伏支路运行；

57、在所述共负极隔离单元断开后，响应于所述故障复位指令，闭合所述共负极隔离单元，并重新执行所述绝缘检测，在确认所有所述光伏支路无故障后恢复光伏侧运行；

58、在所述光伏支路为所述第二故障程度的情况下，当所述正极对地绝缘电阻和所述负极对地绝缘电阻均大于所述第二阻抗阈值且持续预设时长后，清除所述预警信号。

59、如此，在光伏支路的正极回路为第一故障程度且正极隔离单元断开后，响应于故障复位指令，闭合正极隔离单元，并重新执行绝缘检测，在确认光伏支路无故障后恢复光伏支路运行；在共负极隔离单元断开后，响应于故障复位指令，闭合共负极隔离单元，并重新执行绝缘检测，在确认所有光伏支路无故障后恢复光伏侧运行；在光伏支路为第二故障程度的情况下，当正极对地绝缘电阻和负极对地绝缘电阻均大于第二阻抗阈值且持续预设时长后，清除预警信号。这样，第一故障程度即严重故障恢复设置强制绝缘复检环节，可确保故障真正排除后才恢复运行，杜绝带故障合闸的二次安全风险，提升故障恢复的安全性。同时第二故障程度即轻度故障满足条件后自动清除，无需人工手动复位，降低运维工作量，并且通过预设时长的防抖设计，可过滤环境波动导致的绝缘短暂变化，避免预警频繁触发与清除，提升系统运行稳定性。

60、本技术实施方式提供一种车辆，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现上述方法的步骤。

61、本技术实施方式提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，当所述计算机程序被一个或多个处理器执行时，实现上述方法的步骤。

62、本技术实施方式提供一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，该计算机程序/指令被处理器执行时实现上述方法的步骤。

63、本技术实施方式提供的车辆、计算机可读存储介质和计算机程序产品，通过为每一条光伏支路配置独立的绝缘检测电路，以及在每一条光伏支路的正极回路部署正极隔离单元，在所有光伏支路的负极主回路布置共负极隔离单元，每一条光伏支路可独立地进行绝缘检测，确定每一条光伏支路的绝缘状态同时确定绝缘故障发生的具体位置，相较于集中式的绝缘检测方式，可避免单路光伏支路故障而产生漏检问题，提升故障排查效率和故障定位精度。并且，在光伏支路绝缘故障的情况下可通过关断正极隔离单元切断对应的故障支路，而整体故障可通过关断共负极隔离单元实现切断，精准隔离绝缘故障，为后续精细化的故障保护策略提供了硬件基础，兼顾系统运行连续性与安全防护能力。

64、本技术的实施方式的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实施方式的实践了解到。