一种光伏逆变器继电器故障检测方法及装置[发明专利]

*CN1026225A*

(10)申请公布号 CN 1026225 A(43)申请公布日 2012.08.08

(12)发明专利申请

(21)申请号 201210129477.0(22)申请日 2012.04.24

(71)申请人杭州浙大桑尼能源科技有限公司

地址310000 浙江省杭州市滨江区六和路

368号4楼4167室(72)发明人郭华为 李新富(51)Int.Cl.

G01R 31/327(2006.01)

权利要求书 2 页 说明书 4 页 附图 2 页权利要求书2页 说明书4页 附图2页

()发明名称

一种光伏逆变器继电器故障检测方法及装置(57)摘要

本发明公开了一种光伏逆变器继电器故障检测方法及装置，它是在光伏逆变器逆变输出端和电网之间的继电器组中各个继电器连续改变开闭状态时，分别采样继电器组与光伏逆变器逆变输出端之间的火线和零线间电压，和继电器组与电网之间的火线和零线间电压，通过比较采集到的电压判断是否有继电器出现故障。本发明仅需在继电器组外部的火线和零线上进行接线检测电压即可实现对继电器故障的检测，检测更方便，且在本发明的方法可使故障判断更加精确。

CN 1026225 ACN 1026225 A

权 利 要 求 书

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1.一种光伏逆变器继电器故障检测方法，其特征在于：在光伏逆变器逆变输出端和电网之间的继电器组中各个继电器连续改变开闭状态时，分别采样继电器组与光伏逆变器逆变输出端之间的火线和零线间电压，和继电器组与电网之间的火线和零线间电压，通过比较采集到的电压判断是否有继电器出现故障。

2.根据权利要求1所述的光伏逆变器继电器故障检测方法，其特征在于：在检测单相光伏逆变器的继电器时，继电器组包括火线上串接的继电器S1和S3、零线上串接的继电器S2和S4，检测继电器组与光伏逆变器逆变输出端之间的火线和零线间电压U2，和继电器组与电网之间的火线和零线间电压U1，比较继电器组各个状态下的电压U1和U2得出是否有继电器出现故障。

3.根据权利要求2所述的光伏逆变器继电器故障检测方法，其特征在于，所述继电器组各个状态分为a、b、c、d、e、f、g、h和i九个连续变化状态，状态a为继电器S1、S2、S3和S4均断开，状态b为其中3个继电器合上，状态c、d、e、f、g和h均为在前一个状态的基础上只改变其中一个继电器的状态，状态i为所有继电器均合上。

4.根据权利要求3所述的光伏逆变器继电器故障检测方法，其特征在于，所述比较继电器组各个状态下的电压U1和U2得出是否有继电器出现故障的方法为：

在状态b、d、f和h下：

大于阈值时，而在状态i下，只有在

小于阈值时，继电器组才无故障继电器；n为每20ms内的电压采

样数量。

5.根据权利要求1所述的光伏逆变器继电器故障检测方法，其特征在于：在检测三相光伏逆变器的继电器时，继电器组包括分别两个一组串接在各条火线上的继电器S1与S2、继电器S3与S4和继电器S5与S6，零线上串接的继电器S7和S8，检测继电器组与光伏逆变器逆变输出端之间的各条火线和零线间电压U4、U5和U6，和继电器组与电网之间的各条火线和零线间电压U1、U2和U3，其中U1与U4检测电压在被继电器S1与S2隔开的同一根火线上，U2与U5检测电压在被继电器S3与S4隔开的同一根火线上，U4与U6检测电压在被继电器S5与S6隔开的同一根火线上，再比较继电器组各个状态下的电压U1和U4，U2和U5，及U4和U6得出是否有继电器出现故障。

6.根据权利要求5所述的光伏逆变器继电器故障检测方法，其特征在于，所述继电器组各个状态分为a、b、c、d、e、f、g、h和i九个连续变化状态，S1、S3和S5的状态始终相同，S2、S4和S6的状态也始终相同，将8个继电器分为继电器“S1、S3和S5”，“S2、S4和S6”，“S7”，以及“S8”这四组，状态a为四组均断开，状态b为其中3组合上，状态c、d、e、f、g和h均为在前一个状态的基础上只改变其中一组的状态，状态i为四组均合上。

7.根据权利要求6所述的光伏逆变器继电器故障检测方法，其特征在于，所述比较继电器组各个状态下的电压U1和U4，U2和U5，及U4和U6，得出是否有继电器出现故障的方法为：

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权 利 要 求 书

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在状态b、d、f和h下：和

同时大于阈值，而在状态i下VΔ1(RMS)、VΔ2(RMS)，和VΔ3(RMS)同

时小于阈值时，继电器组才无故障继电器；n为每20ms内的电压采样数量。8.一种单相光伏逆变器继电器故障检测装置，其特征在于：包括在继电器组(2)与光伏逆变器逆变输出端(1)之间的火线和零线间跨接的第一电压采集模块(4)，和在继电器组(2)与电网(3)之间的火线和零线间跨接的第二电压采集模块(5)，第一电压采集模块(4)和第二电压采集模块(5)与处理单元(6)相连。

9.一种三相光伏逆变器继电器故障检测装置，其特征在于：包括在继电器组(2)与光伏逆变器逆变输出端(1)之间的每条火线和零线间跨接的第三、第四和第五电压采集模块(7、8和9)，和在继电器组(2)与电网(3)之间的每条火线和零线间跨接的第六、第七和第八电压采集模块(10、11和12)，所有电压采集模块均与处理单元(6)相连。

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说 明 书

一种光伏逆变器继电器故障检测方法及装置

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技术领域

本发明涉及一种继电器故障检测方法及装置，特别是光伏逆变器继电器故障检测

方法及装置。

[0001]

背景技术

继电器是光伏并网逆变器中非常重要的一部分，它置于逆变输出和电网之间，目

的是在故障发生时，有效的断开逆变器系统和电网的连接，提高系统的安全性和可靠性。继电器采用了2个一组的串联冗余的方式，即：即使一个继电器坏了，另外一个继电器也能使逆变器有效切离电网。

[0003] 为了保证继电器的可靠性(能有效闭合和断开)，以确保逆变器能有效切离电网，继电器的检测尤为重要。

[0002]

发明内容

[0004] 本发明的目的在于，提供一种光伏逆变器继电器故障检测方法及装置。它可以在不破换逆变器结构的情况下采用外部检测的手段实现光伏逆变器继电器故障检测的目的，并且检测更方便，结果更加精确。[0005] 本发明的技术方案：一种光伏逆变器继电器故障检测方法，其特点是：在光伏逆变器逆变输出端和电网之间的继电器组中各个继电器连续改变开闭状态时，分别采样继电器组与光伏逆变器逆变输出端之间的火线和零线间电压，和继电器组与电网之间的火线和零线间电压，通过比较采集到的电压判断是否有继电器出现故障。[0006] 上述的光伏逆变器继电器故障检测方法中，在检测单相光伏逆变器的继电器时，继电器组包括火线上串接的继电器S1和S3、零线上串接的继电器S2和S4，检测继电器组与光伏逆变器逆变输出端之间的火线和零线间电压U2，和继电器组与电网之间的火线和零线间电压U1，比较继电器组各个状态下的电压U1和U2得出是否有继电器出现故障。[0007] 前述的光伏逆变器继电器故障检测方法中，所述继电器组各个状态分为a、b、c、d、e、f、g、h和i九个连续变化状态，状态a为继电器S1、S2、S3和S4均断开，状态b为其中3个继电器合上，状态c、d、e、f、g和h均为在前一个状态的基础上只改变其中一个继电器的状态，状态i为所有继电器均合上。

[0008] 前述的光伏逆变器继电器故障检测方法中，所述比较继电器组各个状态下的电压U1和U2得出是否有继电器出现故障的方法为：

[0009]

在状态b、d、f和h下：大于阈值时，而在状态i下，只有

在小于阈值时，继电器组才无故障继电器；n为每20ms内的电压

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说 明 书

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采样数量。

[0010] 前述的光伏逆变器继电器故障检测方法中，在检测三相光伏逆变器的继电器时，继电器组包括分别两个一组串接在各条火线上的继电器S1与S2、继电器S3与S4和继电器S5与S6，零线上串接的继电器S7和S8，检测继电器组与光伏逆变器逆变输出端之间的各条火线和零线间电压U4、U5和U6，和继电器组与电网之间的各条火线和零线间电压U1、U2和U3，其中U1与U4检测电压在被继电器S1与S2隔开的同一根火线上，U2与U5检测电压在被继电器S3与S4隔开的同一根火线上，U4与U6检测电压在被继电器S5与S6隔开的同一根火线上，再比较继电器组各个状态下的电压U1和U4，U2和U5，及U4和U6得出是否有继电器出现故障。

[0011] 前述的光伏逆变器继电器故障检测方法中，所述继电器组各个状态分为a、b、c、d、e、f、g、h和i九个连续变化状态，S1、S3和S5的状态始终相同，S2、S4和S6的状态也始终相同，将8个继电器分为继电器“S1、S3和S5”，“S2、S4和S6”，“S7”，以及“S8”这四组，状态a为四组均断开，状态b为其中3组合上，状态c、d、e、f、g和h均为在前一个状态的基础上只改变其中一组的状态，状态i为四组均合上。[0012] 前述的光伏逆变器继电器故障检测方法中，所述比较继电器组各个状态下的电压U1和U4，U2和U5，及U4和U6，得出是否有继电器出现故障的方法为：

[0013]

在状态b、d、f和h下：和

同时大于阈值(一般为60V)，而在状态i下VΔ1(RMS)、VΔ2(RMS)，

和VΔ3(RMS)同时小于阈值时，继电器组才无故障继电器；n为每20ms内的电压采样数量。[0014] 实现前述方法的一种单相光伏逆变器继电器故障检测装置，包括在继电器组与光伏逆变器逆变输出端之间的火线和零线间跨接的第一电压采集模块，和在继电器组与电网之间的火线和零线间跨接的第二电压采集模块，第一电压采集模块和第二电压采集模块)与处理单元相连。

[0015] 实现前述方法的一种三相光伏逆变器继电器故障检测装置，包括在继电器组与光伏逆变器逆变输出端之间的每条火线和零线间跨接的第三、第四和第五电压采集模块，和在继电器组与电网之间的每条火线和零线间跨接的第六、第七和第八电压采集模块，所有电压采集模块均与处理单元相连。[0016] 与现有技术相比，本发明仅需在继电器组外部的火线和零线上进行接线检测电压即可实现对继电器故障的检测，检测更方便，且在本发明的方法可使故障判断更加精确。附图说明

图1是本发明单相光伏逆变器继电器故障检测的继电器状态示意图；[0018] 图2是本发明三相光伏逆变器继电器故障检测的继电器状态示意图；[0019] 图3是本发明的单相光伏逆变器继电器故障检测装置结构示意图；[0020] 图4是本发明的三相光伏逆变器继电器故障检测装置结构示意图。

[0017]

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说 明 书

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具体实施方式

[0021] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明的依据。

[0022] 实施例。

一种单相光伏逆变器继电器故障检测方法：在光伏逆变器逆变输出端和电网之间

的继电器组中各个继电器连续改变开闭状态时，分别采样继电器组与光伏逆变器逆变输出端之间的火线和零线间电压，和继电器组与电网之间的火线和零线间电压，通过比较采集到的电压判断是否有继电器出现故障。继电器组包括火线(L)上串接的继电器S1和S3、零线(N)上串接的继电器S2和S4，检测继电器组与光伏逆变器逆变输出端之间的火线和零线间电压U2，和继电器组与电网之间的火线和零线间电压U1，比较继电器组各个状态下的电压U1和U2得出是否有继电器出现故障。所述继电器组各个状态分为a、b、c、d、e、f、g、h和i九个连续变化状态，状态a为继电器S1、S2、S3和S4均断开，状态b为其中3个继电器合上，状态c、d、e、f、g和h均为在前一个状态的基础上只改变其中一个继电器的状态，状态i为所有继电器均合上，如图1所示，各状态由PWM驱动。

[0023] [0024]

在状态b、d、f和h下：大于一阈值时，而在状态i下，只

有在小于一阈值时，继电器组才无故障继电器；n为每20ms内的

电压采样数量。

[0025] 一种三相光伏逆变器继电器故障检测方法：在光伏逆变器逆变输出端和电网之间的继电器组中各个继电器连续改变开闭状态时，分别采样继电器组与光伏逆变器逆变输出端之间的火线和零线间电压，和继电器组与电网之间的火线(L1、L2和L3)和零线(N)间电压，通过比较采集到的电压判断是否有继电器出现故障。继电器组包括分别两个一组串接在各条火线上的继电器S1与S2、继电器S3与S4和继电器S5与S6，零线上串接的继电器S7和S8，检测继电器组与光伏逆变器逆变输出端之间的各条火线和零线间电压U4、U5和U6，和继电器组与电网之间的各条火线和零线间电压U1、U2和U3，其中U1与U4检测电压在被继电器S1与S2隔开的同一根火线上，U2与U5检测电压在被继电器S3与S4隔开的同一根火线上，U4与U6检测电压在被继电器S5与S6隔开的同一根火线上，再比较继电器组各个状态下的电压U1和U4，U2和U5，及U4和U6得出是否有继电器出现故障。所述继电器组各个状态分为a、b、c、d、e、f、g、h和i九个连续变化状态，S1、S3和S5的状态始终相同，S2、S4和S6的状态也始终相同，将8个继电器分为继电器“S1、S3和S5”，“S2、S4和S6”，“S7”，以及“S8”这四组，状态a为四组均断开，状态b为其中3组合上，状态c、d、e、f、g和h均为在前一个状态的基础上只改变其中一组的状态，状态i为四组均合上，如图2所示。

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说 明 书

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[0026] 在状态b、d、f和h下：和

同时大于阈值，而在状态i下VΔ1(RMS)、VΔ2(RMS)，和VΔ3(RMS)同

时小阈值时，继电器组才无故障继电器；n为每20ms内的电压采样数量。

[0027] 一种单相光伏逆变器继电器故障检测装置，如图3所示，包括在继电器组2与光伏逆变器逆变输出端1之间的火线和零线间跨接的第一电压采集模块4，和在继电器组2与电网3之间的火线和零线间跨接的第二电压采集模块5，第一电压采集模块4和第二电压采集模块5与处理单元6相连。

[0028] 一种三相光伏逆变器继电器故障检测装置，如图4所示：包括在继电器组2与光伏逆变器逆变输出端1之间的每条火线和零线间跨接的第三、第四和第五电压采集模块7、8和9，和在继电器组2与电网3之间的每条火线和零线间跨接的第六、第七和第八电压采集模块10、11和12，所有电压采集模块均与处理单元6相连。[0029] 本发明中c，e，g是过渡阶段，有或者没有都是本专利范围之内。继电器(S2，S4，S6)，S8，(S1，S3，S5)，S7的编号顺序之间进行调换，也是本专利范围之内。

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说 明 书 附 图

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图1

图2

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说 明 书 附 图

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图3

图4

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