[发明专利]分布式光伏系统在线对地绝缘安全监测装置

摘要

本发明提供一种分布式光伏系统在线对地绝缘安全监测装置，其包括母线电流检测模块、母线电压检测模块、对地电流采集模块、对地漏电流采集模块、开关信号输入输出模块、中央控制处理模块、通讯模块、继电器控制模块、负极接地单元、负极电源单元和运行指示模块；中央控制处理模块接收相应模块采集的电压、电流信息，计算并判断光伏系统方阵的对地绝缘电阻值和对地漏电流是否超限，当判定超限时向开关量信号输入输出模块和继电器控制模块输出相应保护动作指令。本发明能实现对光伏系统方阵全天候绝缘安全保护，有效保障光伏系统运行安全。

主权项

一种分布式光伏系统在线对地绝缘安全监测装置，其特征在于：包括母线电流检测模块、母线电压检测模块、对地电流采集模块、对地漏电流采集模块、开关信号输入输出模块、中央控制处理模块、通讯模块、继电器控制模块、负极接地单元、负极电源单元和运行指示模块；其中：母线电流采样模块，用于采集直流侧正极母线电流信号，并将采样的电流信号发送给中央控制处理模块；母线电流采样模块的输入端通过电流互感器与直流侧正极母线电连接；母线电流采样模块的输出端与中央控制处理模块电连接；母线电压采样模块，用于采集光伏系统电压信号，并将采样的电压信号发送给中央控制处理模块；母线电压采样模块的3个输入端分别与被测光伏系统方阵的直流侧正极母线、直流侧负极母线以及被测光伏系统方阵的正极对地电阻和负极对地电阻共同接地的公共接点电连接；母线电压采样模块的输出端与中央控制处理模块电连接；负极电源单元，用于提供不同电压电源和在线虚拟可变电阻；负极电源单元的输入端与直流侧负极母线电连接；负极接地单元，用于实现负极接地及负极电源单元的投切以及直流灭弧；负极接地单元的输入端与负极电源单元的输出端电连接；负极接地单元的输出端与中央控制处理模块电连接；负极接地单元的接地端接地；对地电流采集模块，用于检测负极接地单元的接地电流，对地电流采集模块的输入端通过电流互感器与负极接地单元的接地端电连接；对地电流采集模块的输出端与中央控制处理模块电连接；对地漏电流采集模块，用于采集光伏系统方阵直流侧母线的对地漏电流；对地漏电流采集模块通过电流互感器与光伏系统方阵直流侧正极母线和直流侧负极母线电连接；对地漏电流采集模块的输出端与中央控制处理模块电连接；开关量信号输入输出模块，用于实现与光伏系统相关外部设备的互联；开关量信号输入输出模块与中央控制处理模块电连接；通讯模块，用于实现与后台的远程信息交互；通讯模块与中央控制处理模块双向信号电连接；继电器控制模块，用于根据中央控制处理模块的指令相应控制光伏系统方阵直流母线的投切和光伏发电功率变换器的断开隔离；运行指示模块，用于显示装置的运行状态；运行指示模块的输入端与中央控制处理模块电连接；中央控制处理模块，用于接收采集的电压、电流信息，计算并判断光伏系统方阵的对地绝缘电阻值和对地漏电流是否超限，当判定超限时向开关量信号输入输出模块和继电器控制模块输出相应保护动作指令；所述中央控制处理模块内置光伏系统方阵正极等效对地电阻和负极等效对地电阻的最低判断阀值，以及最大漏电流判定阀值；中央控制处理模块在所述负极电源单元改变内部对地电阻使其为0欧姆时，接收所述对地电流采样模块检测的电流、母线电压采集模块采集的正极对地电压以及对地漏电流采集模块采集的对地漏电流，计算光伏系统方阵正极等效对地电阻；中央控制处理模块在所述负极电源单元改变内部对地电阻使其远大于光伏对地电阻时，接收所述母线电压采集模块检测的光伏系统方阵正极对地电压与负极对地电压，计算光伏系统方阵负极等效对地电阻；中央控制处理模块判断光伏系统方阵正极等效对地电阻和负极等效对地电阻的检测计算值小于最低判断阀值时，中央控制处理模块通过开关量信号输入输出模块给出报警信号；中央控制处理模块判断当前检测的对地漏电流小于设定的最大漏电流判定阀值时，则中央控制处理模块判定光伏系统方阵的光伏发电功率变换器内部出现绝缘问题，通过开关量信号输入输出模块给出光伏发电功率变换器关机命令，通过继电器控制模块强制断开光伏发电功率变换器使其处于隔离状态。