光伏并網(wǎng)逆變器的繼電器失效檢測及濾波電容保護(hù)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光伏并網(wǎng)逆變器技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及光伏并網(wǎng)逆變器的繼電器失效檢測及濾波電容保護(hù)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在組串式光伏并網(wǎng)逆變器、小功率光伏并網(wǎng)逆變器領(lǐng)域，均采用的是兩組繼電器并網(wǎng)。行業(yè)內(nèi)普遍采用的繼電器檢測方法是繼電器吸合、逆變器并網(wǎng)瞬間，不會對逆變器濾波電容進(jìn)行充電處理，從而導(dǎo)致在逆變器并網(wǎng)瞬間，電網(wǎng)能量瞬間灌入濾波電容，這會對濾波電容產(chǎn)生較大的電流沖擊，這就容易導(dǎo)致濾波電容失效、壽命降低等現(xiàn)象。特別是逆變器功率較大，濾波電容容量較大時，這一沖擊電流甚至?xí)?dǎo)致機(jī)器無法正常啟動。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決上述問題，本發(fā)明提供一種光伏并網(wǎng)逆變器的繼電器失效檢測及濾波電容保護(hù)方法，在精準(zhǔn)地檢測每一繼電器是否失效的同時，對逆變器輸出濾波電容電壓進(jìn)行了處理，消除了逆變器并網(wǎng)瞬間電網(wǎng)對濾波電容造成電流沖擊的可能，提高逆變器系統(tǒng)穩(wěn)定性，延長濾波電容壽命。
[0004]本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:光伏并網(wǎng)逆變器的繼電器失效檢測及濾波電容保護(hù)方法，其特征在于，包括如下步驟:(一)閉合任意繼電器組前，檢測逆變側(cè)的電壓，如檢測到的某一相或多相逆變電壓Vinv有效值與同相電網(wǎng)電壓V gHd有效值、繼電器失效電壓閾值Δ V滿足:I Vinv-Vfid I < Δν，則判定該相繼電器已經(jīng)粘連，不允許逆變器并網(wǎng)；反之，該相繼電器正常；(二)在步驟(一)檢測到繼電器正常時，開啟逆變器，發(fā)出與電網(wǎng)電壓同相位同幅值的逆變電壓，N個工頻周期后，待逆變器輸出濾波電容電壓建立后，開啟逆變器側(cè)的繼電器組，繼續(xù)發(fā)出上述N個工頻周期的逆變電壓，釋放濾波電容的電能，釋放完畢后檢測逆變電壓Vinv有效值與同相電網(wǎng)電壓V gHd有效值的絕對值之差，當(dāng)檢測到某一相或多相電壓滿足:IVinv-Vg,id|〈AV，則判定該相電網(wǎng)側(cè)的繼電器粘連，不允許逆變器并網(wǎng)；反之，電網(wǎng)側(cè)繼電器正常；(三)在步驟(二)檢測到電網(wǎng)側(cè)繼電器正常時，斷開逆變側(cè)繼電器，開啟逆變器，發(fā)出與電網(wǎng)電壓同相位同幅值的逆變電壓，N個工頻周期后，待逆變器輸出濾波電容電壓建立后，開啟電網(wǎng)側(cè)的繼電器，繼續(xù)發(fā)出N個工頻周期的逆變電壓，釋放濾波電容的電能，釋放完畢后檢測逆變電壓Vinv有效值與同相電網(wǎng)電壓V #id有效值的絕對值之差，當(dāng)檢測到某一相或多相滿足:I Vinv_VgHd|〈 Λ V，則判定該相逆變器側(cè)的繼電器粘連，不允許逆變器并網(wǎng)；反之，逆變器側(cè)繼電器正常；(四)在步驟(三)檢測到電網(wǎng)側(cè)繼電器正常時，開啟逆變器，發(fā)出與電網(wǎng)電壓同相位同幅值的逆變電壓，N個工頻周期后，待逆變器輸出濾波電容電壓建立后，開啟逆變器側(cè)的繼電器，繼續(xù)發(fā)出N個工頻周期的逆變電壓，檢測逆變電壓Vinv有效值與同相電網(wǎng)電壓V #id有效值的絕對值之差，當(dāng)檢測到某一相或多相滿足:
I Vinv-Vgrid I > Δ V,則能夠斷定該相繼電器在收到開啟信號后并未吸合，判定該相其中一個繼電器已經(jīng)失效，不允許逆變器并網(wǎng)；反之，則繼電器正常，逆變器開始并網(wǎng)工作。
[0005]優(yōu)選地，所述繼電器失效電壓閾值Δ V為采樣導(dǎo)致的最大允許誤差。
[0006]優(yōu)選地，所述繼電器失效電壓閾值A(chǔ)V為15V。
[0007]優(yōu)選地，所述N值為4。
[0008]對上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)為，所述光伏并網(wǎng)逆變器的繼電器失效檢測及濾波電容保護(hù)方法，還包括步驟(五)，具體是:全部繼電器無故障后，開啟繼電器驅(qū)動電壓，切換至節(jié)能模式。
[0009]優(yōu)選地，所述釋放濾波電容的電能的方法為:以一定的時序開通逆變器的功率管，將濾波電容與線路上的電阻形成回路，從而釋放掉濾波電容所存儲的電能。
[0010]本發(fā)明所述的光伏并網(wǎng)逆變器的繼電器失效檢測及濾波電容保護(hù)方法，相比現(xiàn)有技術(shù)的有益效果是:
[0011]1、本方案在有效的檢測繼電器是否失效的同時，對逆變器輸出濾波電容電壓進(jìn)行了一定的處理，消除了逆變器并網(wǎng)瞬間電網(wǎng)對濾波電容造成電流沖擊的可能，提高逆變器系統(tǒng)穩(wěn)定性，延長濾波電容壽命。
[0012]2、繼電器失效檢測方法精準(zhǔn)，能定位檢測任意一個繼電器。
[0013]3、繼電器無故障后，開啟繼電器驅(qū)動電壓，即能保證繼電器可靠的吸合，又能降低繼電器損耗。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明實(shí)施例光伏并網(wǎng)逆變器的繼電器失效檢測及濾波電容保護(hù)方法中三相光伏并網(wǎng)逆變器并網(wǎng)示意圖；
[0015]圖2為本發(fā)明實(shí)施例光伏并網(wǎng)逆變器的繼電器失效檢測及濾波電容保護(hù)方法中單相光伏并網(wǎng)逆變器并網(wǎng)示意圖；
[0016]圖3為本發(fā)明實(shí)施例光伏并網(wǎng)逆變器的繼電器失效檢測及濾波電容保護(hù)方法中繼電器驅(qū)動波形及對應(yīng)的逆變電壓波形；
[0017]圖4為本發(fā)明實(shí)施例光伏并網(wǎng)逆變器的繼電器失效檢測及濾波電容保護(hù)方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0019]實(shí)施例:
[0020]參照圖1、4，本發(fā)明所述的光伏并網(wǎng)逆變器的繼電器失效檢測及濾波電容保護(hù)方法包括如下步驟:
[0021]以三相組串式光伏并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)為例，如圖1所示，包括A、B、C、D四個部分，其中A為光伏陣列源及逆變器功率模塊部分，用于將光伏陣列直流源逆變?yōu)檎业腜WM波，B為LC濾波系統(tǒng)，用于將逆變器輸出的正弦PWM波轉(zhuǎn)換為正弦波，C為并網(wǎng)繼電器組，用于逆變器與電網(wǎng)建立連接，D為電網(wǎng)。L為逆變器的濾波電感，C為逆變器的濾波電容，KMl、KM3、KM5為逆變器側(cè)繼電器組，KM2、KM4、KM6為電網(wǎng)側(cè)繼電器組。
[0022]以下介紹逆變器并網(wǎng)瞬間，繼電器如何動作，才能保證逆變器系統(tǒng)可靠穩(wěn)定的工作，又能準(zhǔn)確檢測繼電器是否失效，具體實(shí)施步驟如下:
[0023](一)閉合任意繼電器組前，檢測逆變側(cè)電壓，如檢測到的某一相或多相逆變電壓Vinv有效值與同相電網(wǎng)電壓V gHd有效值的絕對值之差小于繼電器失效電壓閾值△ V，即
I Vinv-Vgrid I < Δ V,則判定這一相繼電器已經(jīng)粘連，不允許逆變器并網(wǎng)；
[0024](二)在步驟(一)檢測通過之后，開啟逆變器，發(fā)出與電網(wǎng)電壓同相位同幅值的逆變電壓，4個工頻周期后，待逆變器輸出濾波電容電壓建立后，開啟逆變器側(cè)的繼電器組，繼續(xù)發(fā)出4個工頻周期的逆變電壓，通過一定的策略將濾波電容電能釋放，待濾波電容電能釋放結(jié)束后，檢測逆變電壓Vinv有效值與同相電網(wǎng)電壓V #id有效值的絕對值之差，與步驟(一)相同，當(dāng)檢測到某一相或多相I Vinv-VgHd I < Δ V,則能判定這一相電網(wǎng)側(cè)的繼電器粘連，否則，電網(wǎng)側(cè)繼電器是正常的。若檢測到電網(wǎng)側(cè)繼電器無故障，則斷開逆變側(cè)繼電器，并執(zhí)行第