一种逆变器的交直流对地绝缘阻抗监测装置和方法与流程

1.本技术涉及电力电子技术领域，特别涉及一种逆变器的交直流对地绝缘阻抗监测装置和方法。


背景技术：

2.当前，连接三相电网的逆变器，其直流侧光伏阵列的对地绝缘阻抗，一般是采用直流imd（insulation monitoring devices，绝缘监测设备）在逆变器并网前进行检测检测；而对于其交流侧的对地绝缘阻抗，还需要单独的交流imd来进行并网前的检测和并网后的实时监测。
3.也即，现有技术为了实现对于逆变器的交直流侧对地绝缘阻抗检测，需要同时配备直流imd和交流imd这两套设备，相对占用控制资源，增大逆变器体积，同时成本较高。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本技术提供一种逆变器的交直流对地绝缘阻抗监测装置和方法，以一个交直流对地绝缘阻抗监测装置分别实现对于逆变器交直流侧绝缘阻抗的检测。
5.为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：本技术第一方面提供了一种逆变器的交直流对地绝缘阻抗监测装置，包括：检测单元、直流侧开关和交流侧开关；其中，所述直流侧开关的一端连接于所述逆变器的直流母线中点；所述交流侧开关的一端连接于所述逆变器的交流侧至少一相；所述直流侧开关的另一端和所述交流侧开关的另一端，均连接于所述检测单元的输入端；所述检测单元的输出端接地；所述直流侧开关和所述交流侧开关的通断，均受控于所述检测单元；所述检测单元用于以自身输入端在出现检测电流之前的电压作为参考，根据自身输入端在出现所述检测电流时的电压和所述检测电流，确定自身输入端所接位置的对地绝缘阻抗。
6.可选的，所述检测单元，包括：控制器、检测电路、电参数采样模块和通信模块；其中，所述检测电路的输入端作为所述检测单元的输入端，所述检测电路的输出端作为所述检测单元的输出端；所述检测电路用于根据所述控制器的控制，使所述检测单元的输入端出现所述检测电流；所述电参数采样模块用于至少采样所述检测单元的输入端的电压，或者，所述检测单元的输入端所接位置的电压；并将采样结果发送至所述控制器；所述控制器用于控制所述直流侧开关和所述交流侧开关的通断，以及，计算所述检测单元的输入端所接位置的对地绝缘阻抗，并通过所述通信模块发出。
7.可选的，所述检测电路，包括：检测电阻模块、直流电源、方向选择模块及通路开关；所述直流电源通过所述方向选择模块，连接所述检测电阻模块的一端和所述通路开关的一端；所述检测电阻模块的另一端作为所述检测单元的输入端；所述通路开关的另一端作为所述检测单元的输出端；所述方向选择模块和所述通路开关，均受控于所述控制器。
8.可选的，所述直流侧开关和所述交流侧开关均包括：一个可控开关；且所述交流侧开关连接于所述逆变器的交流侧任意一相；所述检测电阻模块包括：一个检测电阻；或者，所述直流侧开关包括：一个可控开关；所述交流侧开关包括：三个可控开关；所述检测电阻模块包括：三个检测电阻；各所述检测电阻的第一端并联连接于所述方向选择模块的一端，各所述检测电阻的第二端分别通过所述交流侧开关中一个对应的可控开关连接所述逆变器的交流侧对应相，且任一所述检测电阻的第二端连接所述直流侧开关。
9.可选的，所述方向选择模块，包括：四个可控开关；所述直流电源的正极，通过两个可控开关，分别连接所述检测电阻模块和所述通路开关；所述直流电源的负极，通过另外两个可控开关，分别连接所述检测电阻模块和所述通路开关。
10.可选的，所述方向选择模块，还包括：两个二极管；两个所述二极管，分别设置于所述直流电源的两条正极传输支路上；两个所述二极管的导通方向为所述直流电源向外输出电能的方向。
11.可选的，所述通路开关，包括：两个反向串联连接的开关管；各所述开关管的控制端，通过相应的驱动电路，受控于所述控制器。
12.可选的，所述电参数采样模块，包括：第一电压采样模块、第二电压采样模块及第三电压采样模块；所述第一电压采样模块，用于采样所述逆变器的直流母线中点的电压；所述第二电压采样模块，用于采样所述逆变器的交流侧电压；所述第三电压采样模块，用于采样所述直流电源的输出电压。
13.可选的，所述检测电路，还包括：连接于所述直流电源的正负极之间的放电电阻。
14.本技术第二方面提供了一种逆变器的交直流对地绝缘阻抗监测方法，其特征在于，应用于如上述第一方面任一种所述的逆变器的交直流对地绝缘阻抗监测装置中检测单元的控制器，所述交直流对地绝缘阻抗监测方法包括：s101、控制所述交直流对地绝缘阻抗监测装置中的直流侧开关或交流侧开关吸合，检测所述检测单元的输入端在出现检测电流之前的电压，作为初始电压；s102、控制所述检测单元的输入端出现所述检测电流，检测此时所述检测单元的输入端的电压，作为检测电压；s103、计算所述初始电压与所述检测电压之差除以所述检测电流得商，作为所述检测单元的输入端所接位置的对地绝缘阻抗。
15.可选的，在步骤s101之前，还包括：s100、接收绝缘阻抗检测指令。
16.可选的，所述绝缘阻抗检测指令为所述逆变器并网后的检测指令时，步骤s102中，检测此时所述检测单元的输入端的电压，作为检测电压，是实时执行的；且每次得到一个所述检测电压后，均执行一次步骤s103；在每次执行步骤s103之后，若当前所述对地绝缘阻抗与上次得到的所述对地绝缘阻抗之间的变化幅度大于预设阈值，则控制所述检测单元中检测电路的通路开关断开，然后重新执行步骤s101。
17.可选的，在每次执行步骤s103之后，若系统对地绝缘阻抗的检测时长超过预设时长，则控制所述检测单元中检测电路的通路开关断开，然后重新执行步骤s101。
18.可选的，在每次执行步骤s103之后，若所述变化幅度小于等于所述预设阈值，且，所述检测时长未超过所述预设时长，则以当前所述对地绝缘阻抗对所述对地绝缘阻抗进行赋值刷新。
19.可选的，所述绝缘阻抗检测指令为所述逆变器并网后的检测指令，则步骤s101中是控制所述交流侧开关吸合，且所述逆变器为非隔离型逆变器时，步骤s103得到的所述对地绝缘阻抗是所述逆变器的系统对地绝缘阻抗。
20.可选的，所述绝缘阻抗检测指令为所述逆变器并网前的检测指令，则：步骤s101中控制所述直流侧开关吸合时，步骤s103得到的所述对地绝缘阻抗是所述逆变器的直流侧对地绝缘阻抗；步骤s101中控制所述交流侧开关吸合时，步骤s103得到的所述对地绝缘阻抗是所述逆变器的交流侧对地绝缘阻抗。
21.可选的，所述绝缘阻抗检测指令为所述逆变器并网前的检测指令时，执行两次步骤s101至s103；其中，第一次执行步骤s101时，控制所述直流侧开关吸合；第二次执行步骤s101时，控制所述交流侧开关吸合。
22.可选的，步骤s102中，控制所述检测单元的输入端出现所述检测电流，包括：s201、根据所述初始电压的正负，确定所述检测电流的需求方向；s202、根据所述需求方向，控制所述检测单元中的检测电路动作，使所述检测单元的输入端出现所述检测电流。
23.可选的，步骤s201，包括：若所述初始电压为负，则确定所述需求方向为从所述检测单元的输入端向其所接位置流出；若所述初始电压为正，则确定所述需求方向为从所述检测单元的输入端所接位置向所述检测单元的输入端流入。
24.可选的，步骤s202中，根据所述需求方向，控制所述检测单元中的检测电路动作，包括：若所述需求方向为从所述检测单元的输入端向其所接位置流出，则吸合所述检测电路中的通路开关、连接于直流电源正极与检测电阻模块之间的可控开关以及连接于所述直流电源负极与所述通路开关之间的可控开关；并控制所述直流电源输出预设电压；
若所述需求方向为从所述检测单元的输入端所接位置向所述检测单元的输入端流入，则吸合所述通路开关、连接于所述直流电源正极与所述通路开关之间的可控开关以及连接于所述直流电源负极与所述检测电阻模块之间的可控开关；并控制所述直流电源输出所述预设电压。
25.可选的，在执行步骤s102同时，还包括：检测所述检测单元中检测电路的直流电源的电压；在步骤s102之后，还包括：s301、根据所述直流电源的电压以及所述检测电压，确定所述检测电路中检测电阻模块在两者作用下的分压；s302、根据所述分压以及所述检测电阻模块的阻值，计算得到所述检测电流。
26.可选的，在步骤s103之后，还包括：s104、判断所述对地绝缘阻抗是否异常；若所述对地绝缘阻抗正常，则执行步骤s105；若所述对地绝缘阻抗异常，则执行步骤s105和s106；s105、通过所述检测单元中通信模块上传所述对地绝缘阻抗；s106、通过所述通信模块上传绝缘故障信号。
27.本技术提供的逆变器的交直流对地绝缘阻抗监测装置，其检测单元的输入端，通过直流侧开关连接逆变器的直流母线中点，还通过交流侧开关连接逆变器的交流侧至少一相；该检测单元控制直流侧开关和交流侧开关的通断，并以自身输入端在出现检测电流之前的电压作为参考，根据自身输入端在出现检测电流时的电压和检测电流，确定自身输入端所接位置的对地绝缘阻抗。若检测单元控制直流侧开关吸合，则其输入端所接位置即为逆变器的直流母线中点，也即可以实现对于逆变器直流侧绝缘阻抗的检测；若检测单元控制交流侧开关吸合，则其输入端所接位置即为逆变器的交流侧至少一相，也即可以实现对于逆变器交流侧绝缘阻抗的检测；进而可以以一个交直流对地绝缘阻抗监测装置分别实现对于逆变器交直流侧绝缘阻抗的检测，避免现有技术中采用两套检测设备时所带来的占用控制资源、逆变器体积大和成本高的问题。
附图说明
28.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
29.图1为本技术实施例提供的交直流对地绝缘阻抗监测装置的结构示意图；图2为本技术实施例提供的交直流对地绝缘阻抗监测装置的具体结构示意图；图3为本技术实施例提供的交直流对地绝缘阻抗监测装置中检测单元的结构示意图；图4为本技术实施例提供的交直流对地绝缘阻抗监测装置中检测电路的电路图；图5为本技术实施例提供的交直流对地绝缘阻抗监测方法的流程图；图6为本技术实施例提供的交直流对地绝缘阻抗监测方法的另一种流程图；
图7为本技术实施例提供的交直流对地绝缘阻抗监测方法的另一种流程图；图8为本技术实施例提供的交直流对地绝缘阻抗监测方法的另一种流程图；图9为本技术实施例提供的交直流对地绝缘阻抗监测方法的另一种流程图。
具体实施方式
30.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.在本技术中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
32.本技术提供一种逆变器的交直流对地绝缘阻抗监测装置，以一个交直流对地绝缘阻抗监测装置分别实现对于逆变器交直流侧绝缘阻抗的检测。
33.参见图1，该交直流对地绝缘阻抗监测装置所连接的逆变器100，其直流侧通过直流母线（包括图中所示的pv 和pv-）连接非接地光伏阵列，该直流母线的正负极之间连接有母线电容，母线电容的中点n也即直流母线中点，该逆变器100的直流侧与该直流母线的正负极之间可以分别设置有相应的开关k1和k2；该逆变器100的交流侧连接it型三相电网。图1中的rf dc 是逆变器100的直流侧正极对地绝缘阻抗，rf dc-是逆变器100的直流侧负极对地绝缘阻抗，rf ac是逆变器100的交流侧对地绝缘阻抗。
34.如图1中所示，该交直流对地绝缘阻抗监测装置，包括：检测单元10、直流侧开关20和交流侧开关30；其中：直流侧开关20的一端连接于逆变器100的直流母线中点n；交流侧开关30的一端连接于逆变器100的交流侧至少一相（图1中以三相为例进行展示）；直流侧开关20的另一端和交流侧开关30的另一端，均连接于检测单元10的输入端（如图1中所示的a、b、c），且直流侧开关20可以连接于检测单元10的输入端任一接口（比如图1中所示的a）；该检测单元10的输出端接地（如图1中所示的pe）。
35.该直流侧开关20和该交流侧开关30的通断，均受控于该检测单元10。
36.具体的工作原理为：若该检测单元10控制直流侧开关20吸合，则其输入端将会通过直流侧开关20连接逆变器100的直流母线中点n；若检测单元10控制交流侧开关30吸合，则其输入端将会通过交流侧开关30连接逆变器100的交流侧对应相。
37.不论该检测单元10的输入端连接逆变器100的直流侧还是交流侧，只要连接其中任一位置，该检测单元10均可以通过自身的工作使自身输入端和输出端之间形成通路，并使该通路中流通一定的电流；电流的方向不限，所以该检测单元10的输入端和输出端，只是对其电能传输所经不同端口的区分命名，并不限定电流从输入端流入、从输出端流出，实际应用中也可以从输出端流入、从输入端流出。
38.在检测单元10输入端处的电流可以称其为检测电流，该检测单元10用自身输入端在出现该检测电流之前的电压作为参考，根据自身输入端在出现该检测电流时的电压，计算其输入端的电压变化量；由于该电压变化量可以看成是该检测单元10输入端所接位置的对地绝缘阻抗（比如图1中所示的rf dc 与rf dc-的等效阻抗，或者，rf ac）在该输入端出现该检测电流时的分压，所以，该电压变化量除以该检测电流，即可得到该检测单元10输入端所接位置的对地绝缘阻抗。
39.本实施例提供的该交直流对地绝缘阻抗监测装置，通过上述原理，在检测单元10控制直流侧开关20吸合，使其输入端所接位置为逆变器100的直流母线中点n时，可以实现对于逆变器100直流侧绝缘阻抗的检测；而在检测单元10控制交流侧开关30吸合，使其输入端所接位置为逆变器100的交流侧至少一相时，可以实现对于逆变器100交流侧绝缘阻抗的检测；进而可以以一个交直流对地绝缘阻抗监测装置，来分别实现对于逆变器100交直流侧绝缘阻抗的检测，避免现有技术中采用两套检测设备时所带来的占用控制资源、逆变器体积大和成本高的问题。
40.值得说明的是，该逆变器100为非隔离型逆变器时，该交直流对地绝缘阻抗监测装置不仅在逆变器100并网前可以分别实现对于直流侧和交流侧的对地绝缘阻抗检测，而且，在逆变器100并网后，检测单元10还可以通过吸合交流侧开关30以及控制自身工作，实现对于该逆变器100的系统对地绝缘阻抗的实时监测；也即，本实施例通过一个imd设备，可以在逆变器100并网前分别实现交直流侧的对地绝缘阻抗检测，还可以在逆变器100并网后实现整个系统的对地绝缘阻抗监测，节省控制资源以及开发时间、人力和金钱成本。
41.实际应用中，如图2所示，该直流侧开关20包括一个可控开关k3，其在检测单元10的输入端设置有三个接口（如图2中所示的a、b、c）时，可以与其中任一接口（如图2中所示的a）相连。而该交流侧开关30包括三个可控开关k4、k5及k6，其中，可控开关k4连接于逆变器100的交流侧a相与检测单元10的输入端接口a之间，可控开关k5连接于逆变器100的交流侧b相与检测单元10的输入端接口b之间，可控开关k6连接于逆变器100的交流侧c相与检测单元10的输入端接口c之间。
42.该情况下，对交流侧对地绝缘阻抗进行并网前检测或对整个系统对地绝缘阻抗进行并网后监测时，其仅连接三相电网。具体的检测逻辑为：逆变器100并网前，上位机发指令给检测单元10进行系统绝缘阻抗检测，检测单元10可以先控制可控开关k3吸合，同时保持可控开关k4、k5及k6处于断开状态，进行直流侧对地绝缘阻抗检测。若直流侧对地绝缘阻抗正常，则断开可控开关k3，吸合可控开关k4、k5及k6，进行交流侧对地绝缘阻抗检测，同时上传直流侧对地绝缘阻抗值；若直流侧对地绝缘阻抗异常，则输出绝缘故障异常信号并上传直流侧对地绝缘阻抗值，同样断开可控开关k3，吸合可控开关k4、k5及k6，进行交流侧对地绝缘阻抗检测。若交流侧对地绝缘阻抗正常，则上传交流侧对地绝缘阻抗值；若交流侧对地绝缘阻抗异常，则输出绝缘故障信号同时上传交流侧对地绝缘阻抗检测值。在逆变器100并网后，可保持可控开关k3断开，可控开关k4、k5及k6吸合，进行系统对地绝缘阻抗检测。
43.或者，该直流侧开关20和该交流侧开关30可以分别包括一个可控开关（如图2中所示的k3，以及，k4、k5及k6中的任意一个），作为该直流侧开关20的可控开关k3连接于直流母线中点n与检测单元10的输入端之间，作为该交流侧开关30的可控开关（k4、k5或k6）连接于交流侧任意一相与检测单元10的输入端之间。
44.该情况下，对交流侧对地绝缘阻抗进行并网前检测或对整个系统对地绝缘阻抗进行并网后监测时，其仅连接三相电网的其中任意一相。具体的检测逻辑为：逆变器100并网前，由上位机发指令给检测单元10进行系统绝缘阻抗检测；检测单元10可以先控制可控开关k3吸合，同时保持可控开关（k4、k5及k6中被保留的一个）处于断开状态，进行直流侧对地绝缘阻抗检测。若直流侧对地绝缘阻抗正常，则断开可控开关k3，吸合可控开关（k4、k5及k6中被保留的一个），进行交流侧对地绝缘阻抗检测，同时上传直流侧对地绝缘阻抗值；若直流侧对地绝缘阻抗异常，则输出绝缘故障异常信号并上传直流侧对地绝缘阻抗值，同样断开可控开关k3，吸合可控开关（k4、k5及k6中被保留的一个），进行交流侧对地绝缘阻抗检测。若交流侧绝缘阻抗正常，则上传交流侧对地绝缘阻抗值；若交流侧对地绝缘阻抗异常，则输出绝缘故障信号同时上传交流侧对地绝缘阻抗检测值。在逆变器100并网后，可保持可控开关k3断开，可控开关（k4、k5及k6中被保留的一个）吸合，进行系统对地绝缘阻抗检测。
45.实际应用中，为了满足安规要求，上述两个示例中的各可控开关均可以为继电器开关。
46.上述两个示例中的检测顺序，对于各可控开关的通断控制次数较少；实际应用中，也不排除先进行交流侧对地绝缘阻抗的并网前检测，后进行直流侧对地绝缘阻抗的并网前检测，再在逆变器100并网后进行系统对地绝缘阻抗的实时监测；只是对于交直流侧开关的通断控制次数增多，但也在本技术的保护范围内。
47.在上一实施例的基础之上，本实施例提供了检测单元10的一种具体实现形式，参见图3，其包括：控制器101、检测电路102、电参数采样模块103和通信模块104；其中：检测电路102的输入端作为检测单元10的输入端，检测电路102的输出端作为检测单元10的输出端；检测电路102用于根据控制器101的控制，使检测单元10的输入端出现该检测电流。
48.电参数采样模块103用于至少检测检测单元10的输入端的电压，或者，检测单元10的输入端所接位置的电压；并将检测结果发送至控制器101。当该交流侧开关30只包括一个可控开关时，检测电路102的输入端通过同一接口（比如图2中所示的a）连接直流侧开关20和交流侧开关30，此时，可以设置该电参数采样模块103采样检测单元10的输入端的电压，进而可以通过一个检测设备实现交直流侧的电压采样复用。当该交流侧开关30包括三个可控开关时，可以设置该电参数采样模块103分别采样逆变器100的直流母线中点n的电压和交流侧所接各相的电压。
49.实际应用中，该电参数采样模块103还可以用于直接采样该检测电流并发送给控制器100；或者，该电参数采样模块103还可以通过采样该检测电路102中其他位置的电压，使控制器101可以获得检测电路102中已知阻值的检测电阻上的分压，进而可以计算得到该检测电流；视其具体应用环境而定即可，均在本技术的保护范围内。
50.优选的，如图3中所示，电参数采样模块103，包括：第一电压采样模块301、第二电压采样模块302及第三电压采样模块303；其中，第一电压采样模块301用于采样逆变器100的直流母线中点n的电压；第二电压采样模块302用于采样逆变器100的交流侧电压，比如交流侧开关30中仅一个可控开关时的任意一相电网对地电压，或者交流侧开关30中包括三个可控开关时的三相电网对地电压；该第三电压采样模块303用于采样直流电源dc的输出电压v
iso
。此时，该检测单元10还可以可通过检测三相电网电压实现电网断电检测，即使电网
断电也可进行交流侧对地绝缘阻抗检测。
51.通信模块104用于实现控制器101与上位机之间的通讯。
52.控制器101用于控制直流侧开关20和交流侧开关30的通断，以及，计算检测单元10的输入端所接位置的对地绝缘阻抗，并通过通信模块104发出。该控制器101具体可以由mcu（microcontroller unit，微控制器）来实现，其作为整个交直流对地绝缘阻抗监测装置的控制核心，能够从该电参数采样模块103和通信模块104接收数据，从而进行对于直流侧开关20、交流侧开关30及该检测电路102的控制，并实现与通信模块104之间的通讯。
53.本实施例通过控制不同可控开关吸合，即可分别实现逆变器100直流侧和交流侧对地绝缘阻抗的并网前检测以及并网后的系统对地绝缘阻抗监测。由于交流侧和直流侧对地绝缘阻抗检测在一个控制器101内实现，所以可以采用同一个cpu控制，大大节省控制资源，降低控制器101的面积，同时降低成本。
54.在上述实施例的基础之上，本实施例对该交直流对地绝缘阻抗监测装置中的检测电路102给出了一种具体实现形式，参见图4，其具体可以包括：检测电阻模块201、直流电源dc、方向选择模块202及通路开关203；该方向选择模块202和通路开关203，均受控于控制器101。
55.直流电源dc通过方向选择模块202可以向外传输任一方向的电流，两者连接后通过对外端口，与检测电阻模块201及通路开关203串联连接于该检测电路102的两端之间。
56.优选的，直流电源dc及方向选择模块202设置于中间，检测电阻模块201的另一端作为检测单元10的输入端，通路开关203的另一端作为检测单元10的输出端、接地。也即，直流电源dc通过方向选择模块202，连接检测电阻模块201的一端和通路开关203的一端；检测电阻模块201的另一端作为检测单元10的输入端；通路开关203的另一端作为检测单元10的输出端。
57.实际应用中，该方向选择模块202，可以如图4中所示，包括：四个可控开关k7至k10；其中，直流电源dc的正极，通过可控开关k8连接检测电阻模块201，并通过可控开关k9连接通路开关203；直流电源dc的负极，通过可控开关k10连接检测电阻模块201，并通过可控开关k7连接通路开关203；而且，有共同连接点的可控开关，即k8和k10，k7和k9，k8和k9，以及，k7和k10，均不同时导通；只有k7和k8，以及，k9和k10，会同时导通，以实现一种方向的电流输出。实际应用中，这些可控开关k7至k10也可以为继电器开关。
58.优选的，该方向选择模块202中，还包括：两个二极管；如图4中所示，这两个二极管分别设置于直流电源dc的两条正极传输支路上，且这两个二极管的导通方向为直流电源dc向外输出电能的方向；进而可以避免电流倒灌至该直流电源dc。
59.另外，如图4中所示，该通路开关203可以包括：两个反向串联连接的开关管q2和q3；各开关管的控制端，均通过相应的驱动电路（包括图4中所示的驱动光耦及其与各开关管q2和q3控制端之间的电阻），受控于控制器101。进而，可以通过增加半导体开关替代继电器进行通路的开关控制，从而延长整个设备的使用寿命。
60.对于该检测电阻模块201的结构设置分为以下两种情况：（1）若交流侧开关30包括三个可控开关，则该检测电阻模块201包括：三个检测电阻（如图4中所示的三个r1）。
61.参见图4，各检测电阻r1的第一端并联连接于方向选择模块202的一端，各检测电
阻r1的第二端分别经由检测单元10的输入端各接口（如图2和图4中所示的a、b、c），通过交流侧开关30中一个对应的可控开关（如图2中所示的k4、k5、k6）连接逆变器100的交流侧对应相，且任一检测电阻r1的第二端连接直流侧开关20。
62.该情况下，对于交流侧对地绝缘阻抗的并网前检测和并网后系统对地绝缘阻抗的实时监测，其具体过程为：先保持各可控开关k7、k8、k9、k10和各开关管q2、q3断开，直流电源dc不工作，检测三相电网对地电压，对于每一相电网对地电压求均值，然后取三相电网对地电压均值的和除以3得到v0。
63.当v0＜0v时，吸合可控开关k7、k8和开关管q2、q3，保持可控开关k9、k10断开，使直流电源dc工作，输出电压v
iso
，该电压v
iso
具体可以是软件设定值；同时再次检测三相电网对地电压，对于每一相电网对地电压求均值，然后取三相电网对地电压均值的和除以3得到v1；此时，检测绝缘阻抗值的计算式为：当v0＞0v时，吸合可控开关k9、k10和开关管q2、q3，保持可控开关k7、k8断开，使直流电源dc工作，输出电压v
iso
，该电压v
iso
具体可以是软件设定值；同时再次检测三相电网对地电压，对于每一相电网对地电压求均值，然后取三相电网对地电压均值的和除以3得到v1；此时，检测绝缘阻抗值的计算式为：（2）若交流侧开关30包括一个连接于逆变器100交流侧任意一相的可控开关（如图2中所示的k4、k5及k6中的任意一个），则检测电阻模块201包括：一个检测电阻（如图4中所示的任意一个r1）。因为三相对地电压的平均值始终相同，因此检测任一相电网对地电压平均值即可，与实际电路接在哪一相无关。
64.该情况下，对于交流侧对地绝缘阻抗的并网前检测和并网后系统对地绝缘阻抗的实时监测，其具体过程为：先保持各可控开关k7、k8、k9、k10和各开关管q2、q3均断开，直流电源dc不工作，检测输入端（如图4中所示三个接口a、b及c中的任意一个）所接对应相电网对地电压，取其电压平均值得到v0。
65.当v0＜0v时，吸合可控开关k7、k8和开关管q2、q3，保持可控开关k9、k10断开，使直流电源dc工作，输出电压v
iso
，该电压v
iso
具体可以是软件设定值；同时再次检测该相电网对地电压求其平均值得到v1，此时，检测绝缘阻抗值的计算式为：
当v0＞0v时，吸合可控开关k9、k10和开关管q2、q3，保持可控开关k7、k8断开，使直流电源dc工作，输出电压v
iso
，该电压v
iso
具体可以是软件设定值；同时再次检测该相电网对地电压求其平均值得到v1，此时，检测绝缘阻抗值的计算式为：对于直流侧对地绝缘阻抗的并网前检测，其具体过程与该情况下相同，只不过此时各计算式中所采用的电压v0和v1均是对直流母线中点n的检测电压，此处不再赘述。
66.值得说明的是，不论该检测电阻模块201的结构设置采用上述哪种情况，该交直流对地绝缘阻抗监测装置在并网后的工作过程中，均可以实时检测电网对地电压并求得v1，进而可实时求得检测绝缘阻抗值r
f 1
，且与上一轮检测绝缘阻抗值rf进行比较；当相邻两轮检测绝缘阻抗值的变化幅度超过m%时，m为软件设定值，断开开关管q2和q3；并在重新进行电压v0的检测后，再开始新一轮绝缘阻抗检测，直到相邻两轮检测绝缘阻抗值的变化幅度＜m%，才对外输出检测得到的绝缘阻抗值，以此来对系统阻抗变化进行及时响应，提高imd检测精度。
67.更为优选的，该检测电路102中还可以进一步包括：连接于直流电源dc的正负极之间的放电电阻r2，其用于在每次断开开关管q2和q3后，对直流电源dc两端的电压进行及时泄放。
68.本技术另一实施例还提供了一种逆变器的交直流对地绝缘阻抗监测方法，其应用于如上述任一实施例所述的逆变器的交直流对地绝缘阻抗监测装置中检测单元的控制器，该交直流对地绝缘阻抗监测装置的结构及工作原理具体可以参见上述实施例，此处不再一一赘述。
69.参见图5，该交直流对地绝缘阻抗监测方法包括：s101、控制交直流对地绝缘阻抗监测装置中的直流侧开关或交流侧开关吸合，检测检测单元的输入端在出现检测电流之前的电压，作为初始电压。
70.该初始电压也即上述实施例中所述的电压v0，其检测过程参见上述实施例即可，此处不再赘述。
71.s102、控制检测单元的输入端出现检测电流，检测此时检测单元的输入端的电压，作为检测电压。
72.该检测电压也即上述实施例中所述的电压v1，其检测过程也参见上述实施例即可，此处不再赘述。
73.该步骤s102中，控制检测单元的输入端出现检测电流，具体可以包括图6中所示的：s201、根据初始电压的正负，确定检测电流的需求方向。
74.具体的，若初始电压为负，也即v0＜0v，则确定该需求方向为从检测单元的输入端向其所接位置流出。若初始电压为正，也即v0》0v，则确定该需求方向为从检测单元的输入
端所接位置向检测单元的输入端流入。
75.s202、根据需求方向，控制检测单元中的检测电路动作，使检测单元的输入端出现检测电流。
76.其中，根据需求方向，控制检测单元中的检测电路动作，具体可以包括：若该需求方向为从检测单元的输入端向其所接位置流出，则吸合检测电路中的通路开关（比如图4中所示的开关管q2和q3）、连接于直流电源正极与检测电阻模块之间的可控开关（比如图4中所示的k8）以及连接于直流电源负极与通路开关之间的可控开关（比如图4中所示的k7）；并控制直流电源输出预设电压，也即上述实施例中所述的电压v
iso
。若该需求方向为从检测单元的输入端所接位置向检测单元的输入端流入，则吸合通路开关、连接于直流电源正极与通路开关之间的可控开关（比如图4中所示的k9）以及连接于直流电源负极与检测电阻模块之间的可控开关（比如图4中所示的k10）；并控制直流电源输出预设电压，也即上述实施例中所述的电压v
iso
。
77.s103、计算初始电压与检测电压之差除以检测电流得商，作为检测单元的输入端所接位置的对地绝缘阻抗。
78.该检测电流，可以是直接检测得到的，也可以是通过相应电压检测结果以及检测电阻的阻值计算得到的。
79.若其为阻值计算得到的，则在执行步骤s102同时，还包括：检测检测单元中检测电路的直流电源的电压v
iso
。而且，在步骤s102之后，还包括图7中所示的：s301、根据直流电源的电压以及检测电压，确定检测电路中检测电阻模块在两者作用下的分压。
80.在上述实施例中的两种情况下，其计算式可以为v0＜0v时的，或，v0》0v时的。
81.s302、根据分压以及检测电阻模块的阻值，计算得到检测电流。
82.根据初始电压v0的正负，该检测电流的计算式可以为上述实施例中第（1）种情况下的或，或者第（2）种情况下的或。
83.实际应用中，在图5至图7的基础之上，该交直流对地绝缘阻抗监测方法，在其步骤s103之后，还可以包括图8（以在图5的基础上为例进行展示）中所示的：s104、判断对地绝缘阻抗是否异常。
84.若对地绝缘阻抗正常，则执行步骤s105；若对地绝缘阻抗异常，则执行步骤s105和s106。
85.s105、通过检测单元中通信模块上传对地绝缘阻抗。
86.s106、通过通信模块上传绝缘故障信号。
87.这样，在逆变器并网前和并网运行过程中，若遇到绝缘故障，则可以通过分别检测交直流侧对地绝缘故障，从而区分绝缘故障发生在直流侧还是交流侧。
88.另外，如图8中所示，该交直流对地绝缘阻抗监测方法，在步骤s101之前，还可以包括：
s100、接收绝缘阻抗检测指令。
89.若该绝缘阻抗检测指令为逆变器并网前的检测指令，则：步骤s101中控制直流侧开关吸合时，步骤s103得到的该对地绝缘阻抗是逆变器的直流侧对地绝缘阻抗。步骤s101中控制交流侧开关吸合时，步骤s103得到的该对地绝缘阻抗是逆变器的交流侧对地绝缘阻抗。而且，此时，在步骤s100之后需要执行两次步骤s101至s103；其中，优选的，第一次执行步骤s101时，控制直流侧开关吸合，进而通过第一次步骤s103得到直流侧对地绝缘阻抗；而第二次执行步骤s101时，控制交流侧开关吸合，进而通过第二次步骤s103得到交流侧对地绝缘阻抗。
90.若该绝缘阻抗检测指令为逆变器并网后的检测指令，则步骤s101中是控制交流侧开关吸合，且当该逆变器为非隔离型逆变器时，步骤s103得到的该对地绝缘阻抗是逆变器的系统对地绝缘阻抗。
91.优选的，当绝缘阻抗检测指令为逆变器并网后的检测指令时，步骤s102中，检测此时检测单元的输入端的电压，作为检测电压，是实时执行的；且每次得到一个检测电压后，均执行一次步骤s103。
92.更为优选的，在每次执行步骤s103之后，若当前对地绝缘阻抗与上次得到的对地绝缘阻抗之间的变化幅度大于预设阈值，则控制检测单元中检测电路的通路开关断开，然后重新执行步骤s101。
93.该变化幅度也即上述实施例中所述的，该预设阈值也即上述实施例中所述的m%，该预设阈值的具体取值不做限定，视其应用环境而定即可，均在本技术的保护范围内。
94.为了提高阻抗检测的实时性，也可以在该变化幅度的判断之外，增加一个检测时长的判断条件，若初始电压v0已经应用了一段时间，超过预设时长，即该检测时长t超过该预设时长，比如超过10分钟，则也控制检测单元中检测电路的通路开关断开，然后重新执行步骤s101。
95.也即，如图9所示，该交直流对地绝缘阻抗监测方法，在每次执行步骤s103之后，还包括：s111、判断当前对地绝缘阻抗与上次得到的对地绝缘阻抗之间的变化幅度是否大于预设阈值，以及，系统对地绝缘阻抗的检测时长是否超过预设时长。
96.实际应用中，对于该变化幅度的判断和对于该检测时长的判断，可以同时执行，也可以先后执行，比如先进行对于该变化幅度的判断，再在该变化幅度小于等于预设阈值的情况下，进行对于该检测时长的判断，但并不仅限于此，视其具体应用环境而定即可，均在本技术的保护范围内。
97.若变化幅度大于预设阈值，或者，检测时长超过预设时长，则执行步骤s112后重新执行步骤s101。而若变化幅度小于等于预设阈值，且，检测时长未超过预设时长，则执行步骤s113。
98.s112、控制检测单元中检测电路的通路开关均断开。
99.控制通路开关（比如图4中所示的开关管q2和q3）断开，然后重新执行步骤s101，即可获得新的电压v0；再开始新一轮绝缘阻抗检测，直到相邻两轮检测绝缘阻抗值的变化幅
度＜m%，才执行步骤s113，并通过步骤s104和s105对外输出检测得到的对地绝缘阻抗值，以此来对系统阻抗变化进行及时响应，提高imd检测精度。
100.s113、以当前对地绝缘阻抗对对地绝缘阻抗进行赋值刷新。
101.也即，令，进而能够实时刷新该对地绝缘阻抗的监测值。
102.这样，通过实时与上一轮绝缘阻抗检测值进行比较判断，并通过断开半导体器件，可以实时刷新绝缘阻抗监测值，提高监测精度和实时性。
103.本说明书中的各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
104.专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
105.对所公开的实施例的上述说明，本说明书中各实施例中记载的特征可以相互替换或者组合，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。