一種光伏發電系統的方陣絕緣阻抗檢測系統的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明發明屬于電能變換領域，具體涉及一種適用于光伏發電系統的方陣絕緣阻 抗檢測系統。
【背景技術】
[0002] 在眾多新能源中，太陽能以其獨有的優勢而成為人們重視的焦點。豐富的太陽輻 射能是是取之不盡、用之不竭、無污染、可自由利用的重要能源，而且太陽能分布廣泛，易于 為人們利用；是人類可利用的最直接的清潔能源之一。
[0003] 隨著光伏發電系統的容量以及數量的增長，光伏逆變器的各項功能不斷完善，其 中包括對方陣絕緣阻抗的檢測。影響方陣的絕緣性能主要包括兩個方面：一是連接電池板 間的電纜由于在加工、鋪設過程中的不慎損傷電纜絕緣層或絕緣層老化；二是電池板本身 的絕緣層老化。一旦方陣絕緣阻抗值低于正常值，則會直接影響到整個發電系統的運行安 全。
[0004] 北京鑒衡認證中心認證技術規范關于《并網光伏發電專用逆變器技術條件》中明 確指出，與不接地的光伏方陣連接的逆變器應在系統啟動前測量組件方陣輸入端與地之間 的直流絕緣阻抗。當絕緣阻抗不符合限值要求時，對帶隔離的逆變器應指示故障，但故障期 間仍可進行其它動作和操作；對非隔離逆變器或逆變器雖有隔離但其漏電流不符合要求， 應指示故障，并限制其接入電網。
【發明內容】
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[0005] 本發明要解決的技術問題是提供一種簡單、可靠、快速的方陣絕緣阻抗檢測系統 應用于光伏發電系統中，在光伏逆變器并網發電啟動之前準確測量光伏方陣對地的絕緣阻 抗，保護系統安全運行。
[0006] 為了解決上述技術問題本發明的技術方案為一種光伏發電系統的方陣絕緣阻抗 檢測系統，包括：正極端采樣電路，一端連接于光伏發電系統正極端，另一端接地，對光伏發 電系統正極進行米樣得到第一米樣信號并輸入微處理器；負極端米樣電路，一端連接于光 伏發電系統負極端，另一端接地，對光伏發電系統負極進行采樣得到第二采樣信號并輸入 微處理器；絕緣電阻值輸入電路的輸出端連接微處理器；報警輸出電路和報警指示燈電路 連接于微處理器的輸出端。
[0007] 較佳地，正極端米樣電路包括一端接地的第一米樣電阻，第一米樣電阻的另一端 連接兩路輸出，一路輸出順次連接第一繼電器和第一限流電阻，第一限流電阻連接于光伏 方陣的正極，第一繼電器的線圈連接于微處理器由微處理器控制其電流通斷；第一采樣電 阻的另一路輸出順次連接有同向放大電路、第一電壓跟隨電路和第一濾波電路，第一濾波 電路的輸出端連接微處理器A/D轉換輸入口。
[0008] 較佳地，同向放大電路由運算放大器LM348和電阻搭建構成，運算放大器LM348同 向輸入端連接第一采樣電阻，反向輸入端通過電阻接地；第一電壓跟隨電路由運算放大器 0P484ES構成；第一濾波電路為電阻和電容搭建而成的濾波電路；第一繼電器包括繼電器 本體和連接于繼電器本體與微處理器的I/O接口的線圈控制電路。
[0009] 較佳地，負極端采樣電路包括一端接地的第二采樣電阻，第二采樣電阻的另一端 連接兩路輸出，一路輸出順次連接第二繼電器和第二限流電阻，第二限流電阻連接于光伏 方陣的負極，第二繼電器的線圈連接于微處理器由微處理器控制其電流通斷；第二采樣電 阻的另一路輸出順次連接有反向放大電路、第二電壓跟隨電路和第二濾波電路，第二濾波 電路的輸出端連接微處理器A/D轉換輸入口。
[0010] 較佳地，反向放大電路由運算放大器LM348和電阻搭建構成，運算放大器LM348反 向輸入端連接第一采樣電阻，反向輸入端通過電阻接地；第二電壓跟隨電路有運算放大器 0P484ES構成；第二濾波電路為電阻和電容搭建而成的濾波電路；第二繼電器包括繼電器 本體和連接于繼電器本體與微處理器的I/O接口的線圈控制電路。
[0011] 較佳地，絕緣電阻值輸入電路包括兩個8421編碼器構成的電路。
[0012] 較佳地，報警輸出包括兩個晶體管輸出光電耦合器TLP281-4。
[0013] 較佳地，微處理器還連接有報警指示燈電路，報警指示燈電路由兩個發光二極管 和電阻搭建構成。
[0014] 本發明的有益效果在于：能夠測得計算出光伏方陣連接的發電系統輸入端與地之 間的直流絕緣阻抗，當絕緣阻抗不符合限值要求時，指示故障并向外部控制器報告故障。可 以有效地保證光伏發電系統電池板方陣的絕緣性能檢測，是一種簡單、可靠、快速的檢測系 統，為光伏發電系統的安全運行提供有力保障。
【附圖說明】
[0015] 圖1為本發明實施例的系統示意圖；
[0016] 圖2為本發明實施例的正極端采樣電路；
[0017] 圖3為本發明實施例的負極端采樣電路；
[0018] 圖4為本發明實施例的絕緣阻抗比較值輸入電路；
[0019] 圖5為本發明實施例的報警指示燈電路；
[0020] 圖6為本發明實施例的報警輸出電路；
[0021] 圖7為本發明實施例微處理器內部軟件算法流程圖。
[0022] 圖中：
[0023] 1、第一待測阻抗2、第二待測阻抗3、第一采樣電阻4、第一限流電阻5、同向放大電 路6、第一電壓跟隨電路7、第一濾波電路8、第一繼電器9、第二采樣電阻10、第二限流電阻 11、反向放大電路12、第二電壓跟隨電路13、第二濾波電路14、第二繼電器15、微處理器16、 絕緣電阻值輸入電路17、報警輸出電路18、報警指示燈電路
【具體實施方式】
[0024] 下面結合附圖和實施例對本發明做進一步的說明。
[0025] 如圖1至圖6所示，光伏方陣正極端和大地之間連接有第一待測阻抗1 ;光伏方陣 負極端和大地之間連接有第二待測阻抗2,本實施例的一種光伏發電系統的方陣絕緣阻抗 檢測系統，包括：正極端采樣電路，一端連接于光伏發電系統正極端，另一端接地，對光伏發 電系統正極進行米樣得到第一米樣信號并輸入微處理器15 ;負極端米樣電路，一端連接于 光伏發電系統負極端，另一端接地，對光伏發電系統負極進行采樣得到第二采樣信號并輸 入微處理器15 ;絕緣電阻值輸入電路16的輸出端連接微處理器15 ;報警輸出電路17和報 警指示燈電路18連接于微處理器15的輸出端。
[0026] 如圖1和圖2所示正極端采樣電路，正極端采樣電路包括一端接地的第一采樣電 阻3,第一采樣電阻3的另一端連接兩路輸出，一路輸出順次連接第一繼電器8和第一限流 電阻4,第一限流電阻4連接于光伏方陣的正極，第一繼電器8的線圈連接于微處理器15由 微處理器15控制其電流通斷；第一采樣電阻3的另一路輸出順次連接有同向放大電路5、 第一電壓跟隨電路6和第一濾波電路7,第一濾波電路7的輸出端連接微處理器15A/D轉 換輸入口，同向放大電路5由運算放大器LM348和電阻搭建構成，運算放大器LM348同向 輸入端連接第一采樣電阻3,反向輸入端通過電阻接地；第一電壓跟隨電路6由運算放大器 0P484ES構成；第一濾波電路7為電阻和電容搭建而成的濾波電路；第一繼電器8包括繼電 器本體和連接于繼電器本體與微處理器15的I/O接口的線圈控制電路。
[0027] 如圖1和圖3所示負極端采樣電路，負極端采樣電路包括一端接地的第二采樣電 阻9,第二采樣電阻9的另一端連接兩路輸出，一路輸出順次連接第二繼電器14和第二限 流電阻10,第二限流電阻10連接于光伏方陣的負極，第二繼電器14的線圈連接于微處理 器15由微處理器15控制其電流通斷；第二采樣電阻9的另一路輸出順次連接有反向放大 電路11、第二電壓跟隨電路12和第二濾波電路13,第二濾波電路13的輸出端連接微處理 器15A/