[发明专利]一种漏电流检测保护方法及装置

说明书

本发明涉及一种漏电流检测保护方法和装置，所述方法包括以下步骤：漏电流采样步骤：对漏电流进行离散采样；漏电流计算步骤：根据采样数据，计算总漏电流有效值和阻性漏电流有效值；持续漏电流保护步骤：根据阻性漏电流有效值判断漏电流的主要成分是容性还是阻性，然后分别采取对应的持续漏电流保护措施；突变漏电流保护步骤：根据阻性漏电流有效值，计算漏电流突变量和突变速度，从而计算达到突变量的突变时间，根据所述突变时间进行突变漏电流保护。与现有技术相比，本发明具有检测保护准确度高、实时性好、硬件成本低等优点。

技术领域

本发明涉及漏电流检测领域，尤其是涉及一种漏电流检测保护方法及装置。

背景技术

对于非隔离并网光伏逆变器，相应标准(如德国VDE0126-1-1)都规定了漏电流保护标准，持续、突变漏电流都要满足相应的保护阈值、保护时间要求，具体要求如表1所示。

表1

一般在逆变器输出侧加入传感器对漏电流进行采样，在控制器中对采样值进行计算处理、判断漏电流是否达到保护条件。具有漏电流保护功能的并网逆变器系统如图1所示，图中以单相逆变器举例，其中下方的电阻/电容回路是直流侧与交流侧之间寄生的共模回路。

由于逆变桥的SPWM调制及寄生LC震荡回路，共模电压中往往含有高频谐波分量，造成共模漏电流含有大量高频分量。由于受成本限制一般不会选择采样带宽较高的漏电流传感器，同时硬件采样电路也存在部分高频干扰，这样造成对漏电流高频分量的采样严重失真，进而造成漏电流检测不准确、保护不及时或误保护。

对于含有丰富高频谐波分量的漏电流，有的检测方法通过提升传感器采样带宽、优化采样电路抗扰性能、加快DSP处理速度来提升检测准确性，但增加了大量硬件成本；有的检测方法通过软件分解计算来提升检测准确性，但依然存在检测盲区及使用局限性，不能够全面准确的进行漏电流检测保护。

授权公告号为CN107528296B的发明公开了一种应用于光伏逆变器的漏电流保护方法，包括以下步骤：步骤1：检测漏电流变化前后总漏电流的有效值和平均值；步骤2：根据漏电流变化前总漏电流的有效值和平均值计算得到漏电流变化前总漏电流的AC分量和DC分量，根据漏电流变化后总漏电流的有效值和平均值计算得到漏电流变化后总漏电流的AC分量和DC分量；步骤3：根据漏电流变化后总漏电流的AC分量与漏电流变化前总漏电流的AC分量之差以及漏电流变化后总漏电流的DC分量与漏电流变化前总漏电流的DC分量之差计算得到漏电流突变量；步骤4：比较漏电流突变量与保护动作阈值，并决定是否执行保护动作。

该漏电流保护方法忽略了阻性漏电流的交流分量，而且阻性与容性漏电流同时突变时计算公式存在缺陷，所以该方法在使用上有很大局限性。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种不增加硬件成本，提高检测准确性和保护有效性的一种漏电流检测保护方法及装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种漏电流检测保护方法，该方法包括以下步骤：

漏电流采样步骤：对漏电流进行离散采样；

漏电流计算步骤：根据采样数据，计算总漏电流有效值和阻性漏电流有效值；

持续漏电流保护步骤：根据阻性漏电流有效值判断漏电流的主要成分是容性还是阻性，然后分别采取对应的持续漏电流保护措施；

突变漏电流保护步骤：根据阻性漏电流有效值，计算漏电流突变量和突变速度，从而计算达到突变量的突变时间，根据所述突变时间进行突变漏电流保护。

，漏电流计算步骤中，所述阻性漏电流有效值的计算表达式为：