基于單相并網逆變系統(tǒng)的繼電器電路的自檢方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于單相并網逆變系統(tǒng)的繼電器電路的自檢方法，用于對與單相并網逆變系統(tǒng)相連接的繼電器電路中的各個繼電器進行自檢，其包括：（1）設置第一電壓采樣器采集第一電壓，設置第二電壓采樣器采集第二電壓；（2）判斷電網的電壓已滿足要求；（3）根據第一電壓和第二電壓檢測第三繼電器和第四繼電器是否異常：（4）根據第一電壓和單相并網逆變系統(tǒng)輸出信號的電壓檢測第一繼電器和第二繼電器是否異常。本發(fā)明的自檢方法能夠準確有效地判斷出繼電器電路中的各個繼電器是否出現(xiàn)觸點粘死或觸點不閉合的異常，為并網運行的可靠性提供保障。
【專利說明】基于單相并網逆變系統(tǒng)的繼電器電路的自檢方法【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種適用于單相并網逆變系統(tǒng)中的繼電器電路進行自檢以發(fā)現(xiàn)繼電器異常的自檢方法。
【背景技術】
[0002]目前各國并網安規(guī)對并網逆變器和市電之間需要繼電器電路來保證必要的安規(guī)間距，比如德國VDE0126-1-1要求光伏發(fā)電側與市電交流側需滿足基本絕緣3.0mm間距，同時需要滿足冗余保護功能。目前，大多數(shù)應用中選用的方案為串聯(lián)兩個繼電器以滿足安規(guī)要求。作為并網逆變器的重要安規(guī)器件，繼電器本身的可靠性非常重要，有必要在并網運行前進行自檢確認，確保各繼電器能夠無故障(包括無觸點異常粘死和觸點不可閉合)運行。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明為解決繼電器的自檢問題而提供一種完整的、能夠有效判定繼電器是否損壞異常的自檢判斷方法。
[0004]為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是:
一種基于單相并網逆變系統(tǒng)的繼電器電路的自檢方法，用于對與單相并網逆變系統(tǒng)相連接的繼電器電路中的各個繼電器進行自檢，所述的繼電器電路包括由控制信號分別控制關斷和開通的第一繼電器、第二繼電器、第三繼電器和第四繼電器，所述的第一繼電器和所述的第三繼電器串連設置于由單相并網逆變系統(tǒng)連接至電網的輸電通路上，所述的第二繼電器和所述的第四繼電器串聯(lián)設置于由電網連接至單相并網逆變系統(tǒng)的輸電回路上，所述的第一繼電器和所述的第二繼電器分別與單相并網逆變系統(tǒng)相連接，所述的第三繼電器和所述的第四繼電器分別與電網相連接，所述的自檢方法包括如下步驟:
(1)在所述的第一繼電器和所述的第三繼電器的共同端與所述的第二繼電器和所述的第四繼電器的共同端之間設置第一電壓采樣器采集第一電壓，在所述的第三繼電器和電網的共同端與所述的第四繼電器和電網的共同端之間設置第二電壓采樣器采集第二電壓；
(2)驅動關斷所述的第一繼電器、所述的第二繼電器、所述的第三繼電器、所述的第四繼電器，通過所述的第二電壓采樣器所采樣的第二電壓的電壓值判斷電網的電壓已滿足要求；
(3)檢測所述的第三繼電器和所述的第四繼電器是否異常:
a、在所述的第一繼電器、所述的第二繼電器、所述的第三繼電器、所述的第四繼電器均關斷的情況下，判斷所述的第一電壓和所述的第二電壓之差的絕對值是否大于第一閾值，若判斷為否，則所述的第三繼電器和所述的第四繼電器均出現(xiàn)觸點粘死的異常，若判斷為是，則進行步驟b;
b、驅動開通所述的第三繼電器，判斷所述的第一電壓和所述的第二電壓之差的絕對值是否大于第一閾值，若判斷為否，則所述的第四繼電器出現(xiàn)觸點粘死的異常，若判斷為是，則進行步驟c ； C、驅動關斷所述的第三繼電器并驅動開通所述的第四繼電器，判斷所述的判斷所述的第一電壓和所述的第二電壓之差的絕對值是否大于第一閾值，若判斷為否，則所述的第三繼電器出現(xiàn)觸點粘死的異常，若判斷為是，則進行步驟d;
d、驅動開通第三繼電器，判斷所述的判斷所述的第一電壓和所述的第二電壓之差的絕對值是否小于第二閾值，若判斷為否，則所述的第三繼電器和所述的第四繼電器出現(xiàn)觸點不閉合的異常，若判斷為是，則進行步驟(4)；
(4)檢測所述的第一繼電器和所述的第二繼電器是否異常:
e、驅動關斷所述的第三繼電器和所述的第四繼電器，并使單相并網逆變系統(tǒng)工作而輸出信號，判斷所述的第一電壓和單相并網逆變系統(tǒng)的輸出信號的電壓之差的絕對值是否大于第三閾值，若判斷為否，則所述的第一繼電器和所述的第二繼電器出現(xiàn)觸點粘死的異常，若判斷為是，則進行步驟f;
f、驅動開通所述的第一繼電器，判斷所述的第一電壓和單相并網逆變系統(tǒng)的輸出信號的電壓之差的絕對值是否大于第三閾值，若判斷為否，則第二繼電器出現(xiàn)觸點粘死的異常，若判斷為是，則進行步驟g;
g、驅動關斷所述的第一繼電器并驅動開通所述的第二繼電器，判斷所述的第一電壓和單相并網逆變系統(tǒng)的輸出信號的電壓之差的絕對值是否大于第三閾值，若判斷為否，則第一繼電器出現(xiàn)觸點粘死的異常，若判斷為是，則進行步驟h;
h、驅動開通所述的第一繼電器，判斷所述的第一電壓和單相并網逆變系統(tǒng)的輸出信號的電壓之差的絕對值是否小于第四閾值，若判斷為否，則所述的第一繼電器和所述的第二繼電器出現(xiàn)觸點不閉合的異常，若判斷為是，則所述的第一繼電器、所述的第二繼電器、所述的第三繼電器和所述的第四繼電器均工作正常。
[0005]上述方案中，所述的第一閾值、所述的第二閾值根據所述的第三繼電器和所述的第四繼電器所設定，所述的第三閾值、所述的第四閾值根據所述的第一繼電器和所述的第二繼電器所設定。
[0006]優(yōu)選的，所述的第一閾值、所述的第二閾值、所述的第三閾值、所述的第四閾值均設定為60V。
[0007]由于上述技術方案運用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有下列優(yōu)點:本發(fā)明的自檢方法能夠準確有效地判斷出繼電器電路中的各個繼電器是否出現(xiàn)觸點粘死或觸點不閉合的異常，為并網運行的可靠性提供保障。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]附圖1為本發(fā)明的基于單相并網逆變系統(tǒng)的繼電器電路的自檢方法中的電路原理圖。
[0009]附圖2為本發(fā)明的基于單相并網逆變系統(tǒng)的繼電器電路的自檢方法的流程示意圖。
[0010]以上附圖中:1、主逆變電路；2、LC濾波電路；3、繼電器電路；4、電網電壓模型；5、第一電壓米樣器；6、第二電壓米樣器。
【具體實施方式】[0011]下面結合附圖所示的實施例對本發(fā)明作進一步描述。
[0012]實施例一:單相并網逆變系統(tǒng)及與其相連接的繼電器電路3如附圖1所示。單相并網逆變系統(tǒng)包括主逆變電路1、與主逆變電路I相連接的LC濾波電路2。繼電器電路3連接在LC濾波電路2和電網之間。本實施例中，采用電網電壓模型4來替代電網。繼電器電路3包括由控制信號分別控制關斷和開通的第一繼電器RLY1、第二繼電器RLY2、第三繼電器RLY3和第四繼電器RLY4。第一繼電器RLYl和第三繼電器RLY3串連設置于由單相并網逆變系統(tǒng)連接至電網電壓模型4的輸電通路上，第二繼電器RLY2和第四繼電器RLY4串聯(lián)設置于由電網電壓模型4連接至單相并網逆變系統(tǒng)的輸電回路上，第一繼電器RLYl和第二繼電器RLY2分別與單相并網逆變系統(tǒng)相連接，第三繼電器RLY3和第四繼電器RLY4分別與電網電壓模型4相連接。
[0013]為了對上述繼電器電路3中的四個繼電器進行自檢，提出一種基于單相并網逆變系統(tǒng)的繼電器電路3的自檢方法，該自檢方法包括如下步驟，參見附圖2所示:
(1)在第一繼電器RLYl和第三繼電器RLY3的共同端與第二繼電器RLY2和第四繼電器RLY4的共同端之間設置第一電壓采樣器5采集第一電壓VI，在第三繼電器RLY3和電網的共同端與第四繼電器RLY4和電網的共同端之間設置第二電壓采樣器5采集第二電壓V2 ；
(2)驅動關斷第一繼電器RLY1、第二繼電器RLY2、第三繼電器RLY3、第四繼電器RLY4，通過第二電壓采樣器5所采樣的第二電壓V2的電壓值判斷電網的電壓已滿足并網的范圍要求；
(3)檢測第三繼電器RLY3和第四繼電器RLY4是否異常:
a、在第一繼電器RLYl、第二繼電器RLY2、第三繼電器RLY3、第四繼電器RLY4均關斷的情況下，判斷第一電壓Vl和第二電壓V2之差的絕對值IVl- V2是否大于第一閾值，該第一閾值根據第三繼電器RLY3和第四繼電器RLY4所設定，本實施例中設定為60V。故需判斷
Vl- V2|>60V是否成立。若判斷為否，則第三繼電器RLY3和第四繼電器RLY4均出現(xiàn)觸點粘死的異常，若判斷為是，則進行步驟b ;
b、驅動開通第三繼電器RLY3，判斷第一電壓Vl和第二電壓V2之差的絕對值是否大于第一閾值，即判斷IVl- V2|>60V是否成立，若判斷為否，則第四繼電器RLY4出現(xiàn)觸點粘死的異常，若判斷為是，則進行步驟c ;
C、驅動關斷第三繼電器RLY3并驅動開通第四繼電器RLY4，判斷判斷第一電壓Vl和第二電壓V2之差的絕對值是否大于第一閾值，即判斷|V1- V2|>60V是否成立，若判斷為否，則第三繼電器RLY3出現(xiàn)觸點粘死的異常，若判斷為是，則進行步驟d ；
d、驅動開通第三繼電器RLY3，判斷判斷第一電壓Vl和第二電壓V2之差的絕對值是否小于第二閾值，該第二閾值根據第三繼電器RLY3和第四繼電器RLY4所設定，本實施例中設定為60V。故需判斷|V1- V2|〈60V是否成立。若判斷為否，則第三繼電器RLY3和第四繼電器RLY4出現(xiàn)觸點不閉合的異常，若判斷為是，則進行步驟(4)；
(4)檢測第一繼電器RLYl和第二繼電器RLY2是否異常:
e、驅動關斷第三繼電器RLY3和第四繼電器RLY4，并使單相并網逆變系統(tǒng)工作而輸出信號。該單相并網逆變系統(tǒng)的輸出信號為230Vac、50Hz的正弦波電壓。判斷第一電壓Vl和單相并網逆變系統(tǒng)的輸出信號的電壓之差的絕對值是否大于第三閾值，該第三閾值根據第一繼電器RLYl和第二繼電器RLY2所設定，本實施例中設定為60V。故需判斷I Vl-230Vac|>60V是否成立。若判斷為否，則第一繼電器RLYl和第二繼電器RLY2出現(xiàn)觸點粘死的異常，若判斷為是，則進行步驟f ;
f、驅動開通第一繼電器RLY1，判斷第一電壓Vl和單相并網逆變系統(tǒng)的輸出信號的電壓之差的絕對值是否大于第三閾值，即判斷|V1- 230Vac|>60V是否成立。若判斷為否，則第二繼電器RLY2出現(xiàn)觸點粘死的異常，若判斷為是，則進行步驟g ；
g、驅動關斷第一繼電器RLYl并驅動開通第二繼電器RLY2，判斷第一電壓Vl和單相并網逆變系統(tǒng)的輸出信號的電壓之差的絕對值是否大于第三閾值，即判斷|V1- 230Vac | >60V是否成立。若判斷為否，則第一繼電器RLYl出現(xiàn)觸點粘死的異常，若判斷為是，則進行步驟h ；
h、驅動開通第一繼電器RLY1，判斷第一電壓Vl和單相并網逆變系統(tǒng)的輸出信號的電壓之差的絕對值是否小于第四閾值，該第四閾值根據第一繼電器RLYl和第二繼電器RLY2所設定，本實施例中設定為60V。故需判斷|V1- 230Vac|〈60V是否成立。若判斷為否，則第一繼電器RLYl和第二繼電器RLY2出現(xiàn)觸點不閉合的異常，若判斷為是，則第一繼電器RLY1、第二繼電器RLY2、第三繼電器RLY3和第四繼電器RLY4均工作正常。
[0014]可以預見的是，上述步驟b和步驟c的順序可調換，步驟f和步驟g的順序可調換。通過該自檢方法可以對四個繼電器進行自檢以發(fā)現(xiàn)其存在的異常，從而能夠保證單相并網逆變系統(tǒng)與電網的可靠工作。
[0015]上述實施例只為說明本發(fā)明的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人士能夠了解本發(fā)明的內容并據以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護范圍。凡根據本發(fā)明精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種基于單相并網逆變系統(tǒng)的繼電器電路的自檢方法，用于對與單相并網逆變系統(tǒng)相連接的繼電器電路中的各個繼電器進行自檢，所述的繼電器電路包括由控制信號分別控制關斷和開通的第一繼電器、第二繼電器、第三繼電器和第四繼電器，所述的第一繼電器和所述的第三繼電器串連設置于由單相并網逆變系統(tǒng)連接至電網的輸電通路上，所述的第二繼電器和所述的第四繼電器串聯(lián)設置于由電網連接至單相并網逆變系統(tǒng)的輸電回路上，所述的第一繼電器和所述的第二繼電器分別與單相并網逆變系統(tǒng)相連接，所述的第三繼電器和所述的第四繼電器分別與電網相連接，其特征在于:所述的自檢方法包括如下步驟: (1)在所述的第一繼電器和所述的第三繼電器的共同端與所述的第二繼電器和所述的第四繼電器的共同端之間設置第一電壓采樣器采集第一電壓，在所述的第三繼電器和電網的共同端與所述的第四繼電器和電網的共同端之間設置第二電壓采樣器采集第二電壓； (2)驅動關斷所述的第一繼電器、所述的第二繼電器、所述的第三繼電器、所述的第四繼電器，通過所述的第二電壓采樣器所采樣的第二電壓的電壓值判斷電網的電壓已滿足要求； (3)檢測所述的第三繼電器和所述的第四繼電器是否異常: a、在所述的第一繼電器、所述的第二繼電器、所述的第三繼電器、所述的第四繼電器均關斷的情況下，判斷所述的第一電壓和所述的第二電壓之差的絕對值是否大于第一閾值，若判斷為否，則所述的第三繼電器和所述的第四繼電器均出現(xiàn)觸點粘死的異常，若判斷為是，則進行步驟b; b、驅動開通所述的第三繼電器，判斷所述的第一電壓和所述的第二電壓之差的絕對值是否大于第一閾值，若判斷為否，則所述的第四繼電器出現(xiàn)觸點粘死的異常，若判斷為是，則進行步驟c ； C、驅動關斷所述的第三繼電器并驅動開通所述的第四繼電器，判斷所述的判斷所述的第一電壓和所述的第二電壓之差的絕對值是否大于第一閾值，若判斷為否，則所述的第三繼電器出現(xiàn)觸點粘死的異常，若判斷為是，則進行步驟d ； d、驅動開通第三繼電器，判斷所述的判斷所述的第一電壓和所述的第二電壓之差的絕對值是否小于第二閾值，若判斷為否，則所述的第三繼電器和所述的第四繼電器出現(xiàn)觸點不閉合的異常，若判斷為是，則進行步驟(4)； (4)檢測所述的第一繼電器和所述的第二繼電器是否異常: e、驅動關斷所述的第三繼電器和所述的第四繼電器，并使單相并網逆變系統(tǒng)工作而輸出信號，判斷所述的第一電壓和單相并網逆變系統(tǒng)的輸出信號的電壓之差的絕對值是否大于第三閾值，若判斷為否，則所述的第一繼電器和所述的第二繼電器出現(xiàn)觸點粘死的異常，若判斷為是，則進行步驟f; f、驅動開通所述的第一繼電器，判斷所述的第一電壓和單相并網逆變系統(tǒng)的輸出信號的電壓之差的絕對值是否大于第三閾值，若判斷為否，則第二繼電器出現(xiàn)觸點粘死的異常，若判斷為是，則進行步驟g; g、驅動關斷所述的第一繼電器并驅動開通所述的第二繼電器，判斷所述的第一電壓和單相并網逆變系統(tǒng)的輸出信號的電壓之差的絕對值是否大于第三閾值，若判斷為否，則第一繼電器出現(xiàn)觸點粘死的異常，若判斷為是，則進行步驟h ; h、驅動開通所述的第一繼電器，判斷所述的第一電壓和單相并網逆變系統(tǒng)的輸出信號的電壓之差的絕對值是否小于第四閾值，若判斷為否，則所述的第一繼電器和所述的第二繼電器出現(xiàn)觸點不閉合的異常，若判斷為是，則所述的第一繼電器、所述的第二繼電器、所述的第三繼電器和所述的第四繼電器均工作正常。
2.根據權利要求1所述的基于單相并網逆變系統(tǒng)的繼電器電路的自檢方法，其特征在于:所述的第一閾值、所述的第二閾值根據所述的第三繼電器和所述的第四繼電器所設定，所述的第三閾值、所述的第四閾值根據所述的第一繼電器和所述的第二繼電器所設定。
3.根據權利要求2所述的基于單相并網逆變系統(tǒng)的繼電器電路的自檢方法，其特征在于:所述的第一閾值、所述的第二閾值、所述的第三閾值、所述的第四閾值均設定為60V。
【文檔編號】G01R31/327GK103605073SQ201310628667
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年12月2日 優(yōu)先權日:2013年12月2日
【發(fā)明者】肖俊彥 申請人:江蘇兆伏新能源有限公司