一种绝缘检测设备、直流并联系统及绝缘检测方法与流程

本技术涉及绝缘检测，具体涉及一种绝缘检测设备、直流并联系统及绝缘检测方法。

背景技术：

1、随着目前新能源系统的装机容量越来越高，例如光伏系统或储能系统，一般包括多个功率变换器，多个功率变换器的直流侧并联在一起，形成直流并联系统。

2、但是，直流并联系统出现绝缘故障时，由于pv+和pv-对地pe的阻抗出现耦合并联，因此，当直流并联系统出现绝缘异常时，需要断开正母线和负母线，逐一进行排查，操作复杂，效率太低。

技术实现思路

1、有鉴于此，本技术提供一种绝缘检测设备、直流并联系统及绝缘检测方法，能够直接定位出发生绝缘故障的直流侧。

2、本技术提供一种绝缘检测设备，包括：第一绝缘检测电路、第二绝缘检测电路、第一开关、第二开关和控制器；所述第一开关和所述第二开关分别对应第一功率变换器和第二功率变换器；所述第一功率变换器的直流侧和所述第二功率变换器的直流侧并联；所述第一绝缘检测电路的第一端和第二端分别连接所述第一功率变换器的正母线和负母线；所述第二绝缘检测电路的第一端和第二端分别连接所述第二功率变换器的正母线和负母线；所述第一开关连接在地和所述第一绝缘检测电路的第三端之间，所述第二开关连接在地和所述第二绝缘检测电路的第三端之间；所述控制器，用于在检测所述第一功率变换器的直流侧绝缘阻抗时，所述第一开关闭合，所述第二开关断开；在检测所述第二功率变换器的直流侧绝缘阻抗时，所述第二开关闭合，所述第一开关断开。

3、一种可能的实现方式，在检测所述直流并联系统的总绝缘阻抗时，所述第一开关和所述第二开关均闭合。

4、一种可能的实现方式，所述第一绝缘检测电路和所述第二绝缘监测电路均包括两个电阻，所述两个电阻分别连接在对应的正母线和地之间，以及对应的负母线和地之间。

5、一种可能的实现方式，所述第一绝缘检测电路包括星形连接的三个电阻或角形连接的三个电阻；所述第二绝缘检测电路包括星形连接的三个电阻或角形连接的三个电阻。

6、一种可能的实现方式，所述第一绝缘检测电路包括：第一电阻、第二电阻和第三电阻；所述第一电阻的第一端、所述第二电阻的第一端和所述第三电阻的第一端连接在一起，所述第一电阻的第二端通过所述第一开关接地，所述第二电阻的第二端和所述第三电阻的第二端分别连接所述第一功率变换器的正母线和负母线；所述第二绝缘检测电路包括：第四电阻、第五电阻和第六电阻；所述第四电阻的第一端、所述第五电阻的第一端和所述第六电阻的第一端连接在一起，所述第四电阻的第二端通过所述第二开关接地，所述第五电阻的第二端和所述第六电阻的第二端分别连接所述第二功率变换器的正母线和负母线。

7、一种可能的实现方式，还包括：第一母线对地检测桥和第二母线对地检测桥；所述第一母线对地检测桥的第一端和第二端分别连接所述第一功率变换器的正母线和负母线；所述第二母线对地检测桥的第一端和第二端分别连接所述第二功率变换器的正母线和负母线；所述第一开关连接在地和所述第一母线对地检测桥的第三端之间，所述第二开关连接在地和所述第二母线对地检测桥的第三端之间。

8、一种可能的实现方式，所述第一母线对地检测桥包括：第七电阻、第八电阻和第九电阻；所述第七电阻的第一端、所述第八电阻的第一端和所述第九电阻的第一端连接在一起，所述第七电阻的第二端通过所述第一开关接地，所述第八电阻的第二端和所述第九电阻的第二端分别连接所述第一功率变换器的正母线和负母线；所述第二母线对地检测桥包括：第十电阻、第十一电阻和第十二电阻；所述第十电阻的第一端、所述第十一电阻的第一端和所述第十二电阻的第一端连接在一起，所述第十电阻的第二端通过所述第二开关接地，所述第十一电阻的第二端和所述第十二电阻的第二端分别连接所述第二功率变换器的正母线和负母线。

9、一种可能的实现方式，还包括：第一组直流负荷开关和第二组直流负荷开关；所述第一组直流负荷开关的第一端和第二端分别连接所述第一功率变换器的母线和所述第一功率变换器的直流端；所述第二组直流负荷开关的第一端和第二端分别连接所述第二功率变换器的母线和所述第二功率变换器的直流端；在检测所述第一功率变换器的直流侧绝缘阻抗或检测所述第二功率变换器的直流侧绝缘阻抗时，所述第一组直流负荷开关和所述第二组直流负荷开关均断开。

10、一种可能的实现方式，所述第一组直流负荷开关包括第三开关和第四开关，所述第三开关的第一端和第二端分别连接所述第一功率变换器的正母线和所述第一功率变换器的直流正端；所述第四开关的第一端和第二端分别连接所述第一功率变换器的负母线和所述第一功率变换器的直流负端；所述第二组直流负荷开关包括第五开关和第六开关，所述第五开关的第一端和第二端分别连接所述第二功率变换器的正母线和所述第二功率变换器的直流正端；所述第六开关的第一端和第二端分别连接所述第二功率变换器的负母线和所述第二功率变换器的直流负端。

11、一种可能的实现方式，还包括：第一负荷开关前级采样电路和第二负荷开关前级采样电路；所述第一负荷开关前级采样电路连接在所述第一功率变换器的正母线和负母线之间；所述第二负荷开关前级采样电路连接在所述第二功率变换器的正母线和负母线之间。

12、一种可能的实现方式，所述绝缘检测设备包括n个开关，所述n为大于等于2的整数；所述n个开关对应n个功率变换器；所述n个功率变换器划分为m组，所述m小于等于n；所述第一开关和所述第二开关为m组中任意一组的两个开关；所述控制器，在检测所述第一功率变换器和第二功率变换器的直流侧绝缘阻抗之前，还用于控制m组中的第j组中的功率变换器对应的所述开关均闭合，其余m-1组中的功率变换器对应的所述开关均断开，检测所述第j组中的功率变换器的直流侧绝缘阻抗，所述第j组为所述m组中的任意一组。

13、本技术还提供一种直流并联系统，包括以上介绍的绝缘检测设备，还包括以下至少两个功率变换器：第一功率变换器和第二功率变换器。

14、本技术还提供一种直流并联系统的绝缘检测方法，所述直流并联系统中的第一功率变换器的直流侧和第二功率变换器的直流侧并联；所述第一功率变换器的正母线和负母线经过第一绝缘检测电路中的电阻通过第一开关接地，所述第二功率变换器的正母线和负母线经过第二绝缘检测电路中的电阻通过第二开关接地；该方法包括：在检测所述第一功率变换器的直流侧绝缘阻抗时，所述第一开关闭合，所述第二开关断开，获得所述第一功率变换器的直流侧的绝缘阻抗，当所述第一功率变换器的直流侧的绝缘阻抗小于第一预设值时，所述第一功率变换器的直流侧出现对地绝缘故障；在检测所述第二功率变换器的直流侧绝缘阻抗时，所述第二开关闭合，所述第一开关断开，获得所述第二功率变换器的直流侧的绝缘阻抗，当所述第二功率变换器的直流侧的绝缘阻抗小于第二预设值时，所述第二功率变换器的直流侧出现对地绝缘故障。

15、一种可能的实现方式，所述第一绝缘检测电路和所述第二绝缘监测电路均包括两个电阻，所述两个电阻分别连接在对应的正母线和地之间，以及对应的负母线和地之间。

16、一种可能的实现方式，所述第一绝缘检测电路包括星形连接的三个电阻或角形连接的三个电阻；所述第二绝缘检测电路包括星形连接的三个电阻或角形连接的三个电阻。

17、一种可能的实现方式，还包括：第一母线对地检测桥和第二母线对地检测桥；所述第一母线对地检测桥的第一端和第二端分别连接所述第一功率变换器的正母线和负母线；所述第二母线对地检测桥的第一端和第二端分别连接所述第二功率变换器的正母线和负母线；所述第一开关连接在地和所述第一母线对地检测桥的第三端之间，所述第二开关连接在地和所述第二母线对地检测桥的第三端之间。

18、一种可能的实现方式，还包括：第一负荷开关前级采样电路和第二负荷开关前级采样电路；所述第一负荷开关前级采样电路连接在所述第一功率变换器的正母线和负母线之间；所述第二负荷开关前级采样电路连接在所述第二功率变换器的正母线和负母线之间。

19、一种可能的实现方式，所述直流并联系统还包括：第一组直流负荷开关和第二组直流负荷开关；所述第一组直流负荷开关的第一端和第二端分别连接所述第一功率变换器的母线和所述第一功率变换器的直流端；所述第二组直流负荷开关的第一端和第二端分别连接所述第二功率变换器的母线和所述第二功率变换器的直流端；该方法还包括：在检测所述第一功率变换器的直流侧绝缘阻抗或检测所述第二功率变换器的直流侧绝缘阻抗时，控制所述第一组直流负荷开关和所述第二组直流负荷开关均断开。

20、一种可能的实现方式，所述绝缘检测设备包括n个开关，所述n为大于等于2的整数；所述n个开关对应n个功率变换器；所述n个功率变换器划分为m组，所述m小于等于n；所述第一开关和所述第二开关为m组中任意一组的两个开关；在检测所述第一功率变换器和第二功率变换器的直流侧绝缘阻抗之前，还包括：控制m组中的第j组中的功率变换器对应的所述开关均闭合，其余m-1组中的功率变换器对应的所述开关均断开，检测所述第j组中的功率变换器的直流侧绝缘阻抗，所述第j组为所述m组中的任意一组。

21、由此可见，本技术具有如下有益效果：

22、本技术实施例提供的绝缘检测设备，应用于直流并联系统，直流并联系统包括至少两个功率变换器，至少两个功率变换器的直流侧并联，为了定位出直流侧出现绝缘故障的支路，在绝缘检测电路与地之间添加开关，检测绝缘阻抗时，只闭合被检测的一路对应的开关，其余路对应的开关均断开，这样实现了多个并联功率变换器对应的支路之间的解耦，从而可以准确定位出发生绝缘故障的支路，不需要逐一控制各个支路的直流侧来进行一一排查。因此，本技术实施例提供的直流并联系统在进行直流侧的绝缘故障定位时，操作简单，效率高。