D轉換輸入口。反向放大電路11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3,反向輸入端通過電阻接地；第二電壓跟隨電路12有 運算放大器0P484ES構成；第二濾波電路13為電阻和電容搭建而成的濾波電路；第二繼電 器14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。
[0028] 微處理器15還連接有絕緣電阻值輸入電路16、報警輸出電路17和報警指示燈電 路18,如圖4所示絕緣電阻值輸入電路16包括兩個8421編碼器構成的電路，如圖6所示報 警輸出包括兩個晶體管輸出光電耦合器TLP281-4,如圖5所示報警指示燈電路18由兩個發 光二極管和電阻搭建構成。
[0029] 微處理器15對采樣信號進行計算得到光伏方陣正極對地絕緣阻抗和負極對地絕 緣阻抗值，并與由絕緣電阻值輸入電路16輸入微處理器15的設定值進行比較，由連接于微 處理器15的報警輸出電路17向外部控制器輸出報警信號。
[0030] 本實施例的工作流程為：先只閉合第一繼電器8,正極端采樣電路中的第一采樣 電阻3的對地電壓通過同相放大電路、第一電壓跟隨電路6和第一濾波電路7輸入到微處 理器15進行模擬量到數字量轉換，得到正極端采樣電阻電壓值；
[0031] 再斷開第一繼電器8,只閉合第二繼電器14,負極端采樣電路中的第二采樣電阻9 的對地電壓通過反相放大電路、第二電壓跟隨電路12和第二濾波電路13輸入到微處理器 15進行模擬量到數字量轉換，得到負極端采樣電阻電壓值；
[0032] 最后同時閉合第一繼電器8和第二繼電器14,第一采樣電阻3和第二采樣電阻9 的對地電壓值，在微處理器15里通過公式計算出光伏方陣正極對絕緣阻抗和負極對地絕 緣阻抗，將計算出來的值與設定值進行比較，最后通過報警指示燈電路18和報警輸出電路 17輸出，在不需要檢測時，將正、負極端繼電器都斷開，保證系統安全穩定運行。
[0033] 如圖7所示，微處理器15計算光伏方陣正極對絕緣阻抗Rxl和負極對地絕緣阻抗 Rx2的方法如下：設第一限流電阻4和第二限流電阻10的電阻值均為R1，第一采樣電阻3 和第二采樣電阻9的電阻值均為R2 ;第一繼電器8記為Kl，第二繼電器14記為K2。
[0034] 首先將方陣絕緣阻抗參考值R通過絕緣電阻值輸入電路16輸入到微處理器15 中。當光伏逆變器的開路電壓達到啟動條件時，會發出方陣絕緣阻抗測量命令，該命令通過 輸入信號輸入到微處理器15中，則微處理器15會進入絕緣阻抗檢測處理程序。
[0035] 微處理器15發出閉合第一繼電器8命令，間隔一定時間后測量第一米樣電阻3的 對地電壓作為采樣電壓V 1，得到電壓V1后，發出斷開第一繼電器8命令，并且發出閉合第二 繼電器14命令，間隔一定時間后測量第二采樣電阻9的對地電壓作為采樣電壓V 2，得到電 壓V2后，發出閉合第一繼電器8和第二繼電器14命令，間隔一定時間后同時測量第一米樣 電阻3的對地電壓作為采樣電壓V'i和第二采樣電阻9的對地電壓作為采樣電壓V' 2。
[0036] 在上述過程中只閉合第一繼電器8時，根據電路原理可得：
【主權項】
1. 一種光伏發電系統的方陣絕緣阻抗檢測系統，其特征在于包括：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采樣得到第一采 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。
2. 根據權利要求1所述的一種光伏發電系統的方陣絕緣阻抗檢測系統，其特征在于： 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)控制其觸電 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（15)A/D轉換輸入口。
3. 根據權利要求2所述的一種光伏發電系統的方陣絕緣阻抗檢測系統，其特征在于： 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。
4. 根據權利要求1所述的一種光伏發電系統的方陣絕緣阻抗檢測系統，其特征在于： 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（15)A/D轉換輸 入口。
5. 根據權利要求4所述的一種光伏發電系統的方陣絕緣阻抗檢測系統，其特征在于： 反向放大電路（11)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（3)，反向輸入端通過電阻接地；第二電壓跟隨電路（12)有運算放大器 0P484ES構成；第二濾波電路（13)為電阻和電容搭建而成的濾波電路；第二繼電器（14)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。
6. 根據權利要求1所述的一種光伏發電系統的方陣絕緣阻抗檢測系統，其特征在于： 絕緣電阻值輸入電路（16)包括兩個8421編碼器構成的電路。
7. 根據權利要求1所述的一種光伏發電系統的方陣絕緣阻抗檢測系統，其特征在于： 報警輸出包括兩個晶體管輸出光電耦合器TLP281-4。
8. 根據權利要求1所述的一種光伏發電系統的方陣絕緣阻抗檢測系統，其特征在于： 微處理器（15)還連接有報警指示燈電路（18)，報警指示燈電路（18)由兩個發光二極管和 電阻搭建構成。
【專利摘要】本發明公開了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、負極端采樣電路、微處理器對采樣信號進行計算得到光伏方陣正極對地絕緣阻抗和負極對地絕緣阻抗值并與由絕緣電阻值輸入電路輸入微處理器的設定值進行比較判斷和報警輸出。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。
【IPC分類】G01R27-02
【公開號】CN104678175
【申請號】CN201310641782
【發明人】吳振興, 胡安, 周亮, 汪光森, 揭貴生, 仲鵬峰, 武美娜, 劉娣
【申請人】武漢新能源接入裝備與技術研究院有限公司
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2013年12月3日