双路光伏电池板阵列输入逆变器对地绝缘阻抗检测电路及分析

双路光伏电池板阵列输入逆变器
对地绝缘阻抗检测电路及分析
一、双路对地绝缘阻抗检测电路：
双路对地绝缘阻抗检测电路原理示意图如图1所示。

其中Z1、Z2、Z3分别为PV1+、PV2+和PV-对大地的等效绝缘阻抗，其通常位于逆变器以外；R1、D1及R2、D2串联组成辅助检测支路，R3、R4为检测PE 对PV-电压的分压电阻。

Vo 的检测同PV1、PV2电压检测一样，采用线性光耦隔离，其具体电路在此不作详述。

图1 双路对地绝缘阻抗检测电路原理图
二、双路对地绝缘阻抗检测方法：
要准确地计算出Z1、Z2、Z3的值，需要通过以下步骤完成：
1.机器开机BOOST 和逆变未工作时，检测出PV1、PV2的开路电压，记为1PV V 和2PV V ，通过O V 检测出此时PE 对PV-的电压，记为1u ，从而可得方程：
131********()()()()()666PV PV u G V u G V u G M M M ⋅+=-⋅++-⋅+ (1)
2.利用BOOST 电路将PV1+与PV-短路时检测出PE 对PV-的电压，记为2u ，从而可得方程： 21322211()()()66PV u G G V u G M M ⋅++=-⋅+ (2)
3.利用BOOST 电路将PV2+与PV-短路时检测出PE 对PV-的电压，记为3u ，从而可得方程： 3231311
1
()()()66PV u G G V u G M M ⋅++=-⋅+
(3) 以上方程中，111
G Z =，221G Z =，33
1
G Z =。

令331
6G G M '=+，有
1311121221322232313111
()()()()
661()()()
61
()()()
6PV PV PV PV u G V u G V u G M M
u G G V u G M u G G V u G M ⎧'⋅=-⋅++-⋅+⎪⎪⎪'⋅+=-⋅+⎨⎪⎪'⋅+=-⋅+⎪⎩
(4) 解方程组可得：
123212
112321231132123112132
1212
312312()1
()6()1()6()()11
()66PV PV PV PV PV PV PV PV PV PV u u u V u u
G u u u V M
u u u V u u G u u u V M
u u V u V u u V V G u u u V V M M
⎧--⋅+⋅=-⋅⎪--⋅⎪⎪--⋅+⋅=-⋅⎨--⋅⎪⎪⋅⋅+⋅-+⋅⋅=⋅-⎪--⋅⋅⎩
(5) 即
1232
1123212
12312123113
1
2312
312132212
()6()()6()()6()PV PV PV PV PV PV PV PV PV PV u u u V
Z M
u u u V u u u u u V Z M
u u u V u u u u u V V Z M
u u V u V u V V ⎧-++⋅=⋅⎪--⋅+⋅⎪⎪-++⋅=⋅⎨--⋅+⋅⎪⎪--⋅⋅=⋅⎪⋅⋅+⋅-⋅⋅⎩
(6)
三、总结：
通过以上方法可以准确计算出1Z 、2Z 和3Z 的值，从而判断对地绝缘阻抗是否符合要求。

由于采样电路的精度和误差影响及DSP 处理的精度影响，实际计算结果的精度可能会有较大幅度下降。

相比目前较多论文及专利介绍的方案，此方案中无需使用MOSFET 或继电器作开关动作，从而大大简化了电路，因此效费比和可行性大为提高。

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