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

技术特征：
1.一种逆变器的交直流对地绝缘阻抗监测装置，其特征在于，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。2.根据权利要求1所述的逆变器的交直流对地绝缘阻抗监测装置，其特征在于，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。3.根据权利要求2所述的逆变器的交直流对地绝缘阻抗监测装置，其特征在于，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。4.根据权利要求3所述的逆变器的交直流对地绝缘阻抗监测装置，其特征在于，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。5.根据权利要求3所述的逆变器的交直流对地绝缘阻抗监测装置，其特征在于，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。6.根据权利要求5所述的逆变器的交直流对地绝缘阻抗监测装置，其特征在于，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。7.根据权利要求3至6任一项所述的逆变器的交直流对地绝缘阻抗监测装置，其特征在于，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。8.根据权利要求3至6任一项所述的逆变器的交直流对地绝缘阻抗监测装置，其特征在于，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。9.根据权利要求3至6任一项所述的逆变器的交直流对地绝缘阻抗监测装置，其特征在于，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。10.一种逆变器的交直流对地绝缘阻抗监测方法，其特征在于，应用于如权利要求1至9任一项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。11.根据权利要求10所述的逆变器的交直流对地绝缘阻抗监测方法，其特征在于，在步骤s101之前，还包括：s100、接收绝缘阻抗检测指令。12.根据权利要求11所述的逆变器的交直流对地绝缘阻抗监测方法，其特征在于，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，然后返回步骤s101。13.根据权利要求12所述的逆变器的交直流对地绝缘阻抗监测方法，其特征在于，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，然后返回步骤s101。
14.根据权利要求13所述的逆变器的交直流对地绝缘阻抗监测方法，其特征在于，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。15.根据权利要求11所述的逆变器的交直流对地绝缘阻抗监测方法，其特征在于，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。16.根据权利要求11所述的逆变器的交直流对地绝缘阻抗监测方法，其特征在于，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：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。17.根据权利要求11所述的逆变器的交直流对地绝缘阻抗监测方法，其特征在于，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。18.根据权利要求10至17任一项所述的逆变器的交直流对地绝缘阻抗监测方法，其特征在于，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。19.根据权利要求18所述的逆变器的交直流对地绝缘阻抗监测方法，其特征在于，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。20.根据权利要求18所述的逆变器的交直流对地绝缘阻抗监测方法，其特征在于，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。21.根据权利要求10至17任一项所述的逆变器的交直流对地绝缘阻抗监测方法，其特征在于，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。22.根据权利要求10至17任一项所述的逆变器的交直流对地绝缘阻抗监测方法，其特征在于，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。

技术总结
本申请提供一种逆变器的交直流对地绝缘阻抗监测装置和方法，该交直流对地绝缘阻抗监测装置中，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。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。逆变器体积大和成本高的问题。逆变器体积大和成本高的问题。


技术研发人员：谭厚志 钱远东 朱万平 赵仁明
受保护的技术使用者：阳光电源股份有限公司
技术研发日：2022.10.17
技术公布日：2022/11/11