【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于電氣測量，具體涉及一種抗直流光伏發電用電壓互感器。
技術介紹
1、光伏發電用電壓互感器用于監測光伏逆變器的輸出電壓。傳統電壓互感器具有準確度高、負載適應能力強、使用安全可靠等特點，在交流供電系統中被大量使用。光伏逆變器理論上只輸出交流電，但是光伏逆變器由于逆變電路功率開關管導通和關閉時間不對稱、pwm調制過程中脈寬不平衡、驅動信號不匹配及并網檢測誤差等原因，其輸出電壓會出現直流分量，即輸出電壓存在直流偏置的現象。
2、傳統電磁式電壓互感器不能轉換直流電壓信號，因此直流偏置電壓直接在電壓互感器一次線圈中產生直流偏置電流，從而導致電壓互感器鐵芯飽和甚至燒毀的情況。一些電壓互感器通過鐵芯加氣隙提高抗飽和能力，也可以通過降低工作磁密來減少因直流分量引起的磁飽和現象，但是這些方法抗直流飽和的能力有限。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于克服現有技術中的不足，提供一種抗直流光伏發電用電壓互感器，根據一次線圈直流電流分量的大小控制一次線圈上串聯限流電阻的投切，避免直流偏置條件下傳統電磁式電壓互感器容易出現的飽和甚至燒毀的問題。
2、本專利技術提供了如下的技術方案：
3、一種抗直流光伏發電用電壓互感器，包括閉環鐵芯t、一次線圈、直流電流檢測模塊、轉換控制模塊、繼電器開關模塊和限流電阻；所述一次線圈繞設于閉環鐵芯t上，一次線圈的同名端電連接限流電阻，非同名端電連接直流電流檢測模塊；所述直流電流檢測模塊、轉換控制模塊和繼電器開關模塊依次電連接；所述
4、作為本專利技術的一種可選的技術方案，所述直流電流檢測模塊還包括第一二極管、第二二極管、電壓跟隨器、第一低通濾波器和第二低通濾波器；所述第一二極管和第二二極管反向并聯，并共同與取樣電阻并聯；取樣電阻的一端與地相連，另一端分別與一次線圈的非同名端和電壓跟隨器的輸入端相連，一次線圈的電流流過取樣電阻產生取樣電壓；所述電壓跟隨器、第一低通濾波器和第二低通濾波器依次連接；所述第一低通濾波器包括第一運算放大器，第二低通濾波器包括第二運算放大器；第一運算放大器和第二運算放大器均用于放大取樣電壓中的直流分量，以得到取樣電阻的直流分量信號。
5、作為本專利技術的一種可選的技術方案，所述轉換控制模塊包括相連接的模數轉換器和微處理器；所述模數轉換器的輸入端與第二低通濾波器的輸出端相連，用于將取樣電阻的直流分量轉換為數字信號并輸入微處理器；所述微處理器的輸出端連接繼電器開關模塊，用于根據數字信號計算得到一次線圈的直流電流分量值，并根據一次線圈的直流電流分量值控制常閉繼電器j的通斷。
6、作為本專利技術的一種可選的技術方案，所述根據數字信號計算得到一次線圈的直流電流分量值，并根據一次線圈的直流電流分量值控制常閉繼電器j的通斷，包括：
7、計算一次線圈的直流電流分量值，表示為：
8、；
9、其中，表示一次線圈的直流電流分量值，表示取樣電阻的直流分量值，表示增益；
10、將一次線圈的直流電流分量值與預設限值進行比較，若，則導通常閉繼電器j，限流電阻被短路；若，則切斷常閉繼電器j并保持預設時間，限流電阻與一次線圈串聯，經過時間后進行下一輪一次線圈的直流電流分量值測量的計算。
11、作為本專利技術的一種可選的技術方案，在所述限流電阻被短路時，電壓互感器的準確度為0.2級；在限流電阻與一次線圈串聯時，電壓互感器的準確度為1級或2級。
12、作為本專利技術的一種可選的技術方案，所述預設限值采用電壓互感器的最大直流偏差電流的2/3；
13、所述電壓互感器中限流電阻采用的電阻值表示為：
14、；
15、其中，表示電壓互感器的最大直流電壓偏置率，表示電壓互感器額定一次電壓，表示電壓互感器的最大直流偏差電流，表示一次線圈的電阻。
16、作為本專利技術的一種可選的技術方案，所述繼電器開關模塊還包括光電隔離驅動電路和繼電器控制電路；所述光電隔離驅動電路用于將限流電阻和常閉繼電器j與直流電流檢測模塊、轉換控制模塊隔離開；所述繼電器控制電路用于控制常閉繼電器j的通斷；所述微處理器的輸出端連接光電隔離驅動電路。
17、作為本專利技術的一種可選的技術方案，還包括電源模塊以及繞設于閉環鐵芯t上的二次線圈、正負雙電源供電線圈和單電源供電線圈；所述電源模塊包括正負雙電源和單電源，正負雙電源供電線圈連接正負雙電源，單電源供電線圈連接單電源，分別用于為正負雙電源和單電源供電。
18、作為本專利技術的一種可選的技術方案，所述正負雙電源的輸出端分別連接直流電流檢測模塊、轉換控制模塊和繼電器開關模塊，用于為直流電流檢測模塊、轉換控制模塊和繼電器開關模塊供電；所述單電源的輸出端連接繼電器開關模塊，用于為繼電器開關模塊供電。
19、與現有技術相比，本專利技術的有益效果是：
20、本專利技術提供的抗直流光伏發電用電壓互感器，通過測量一次線圈直流電流分量控制一次線圈上的串聯限流電阻的投切，保證了在最大允許直流偏置率的范圍內電壓互感器運行在非飽和區，避免了直流偏置條件下傳統電磁式電壓互感器容易出現的飽和甚至燒毀的問題，并且具有在預設直流偏置率范圍內的抗直流能力，適合用于光伏逆變器輸出電壓的測量。
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1.一種抗直流光伏發電用電壓互感器，其特征在于：包括閉環鐵芯T、一次線圈、直流電流檢測模塊、轉換控制模塊、繼電器開關模塊和限流電阻；
2.根據權利要求1所述的抗直流光伏發電用電壓互感器，其特征在于：所述直流電流檢測模塊還包括第一二極管、第二二極管、電壓跟隨器、第一低通濾波器和第二低通濾波器；
3.根據權利要求2所述的抗直流光伏發電用電壓互感器，其特征在于：所述轉換控制模塊包括相連接的模數轉換器和微處理器；
4.根據權利要求3所述的抗直流光伏發電用電壓互感器，其特征在于：所述根據數字信號計算得到一次線圈的直流電流分量值，并根據一次線圈的直流電流分量值控制常閉繼電器J的通斷，包括：
5.根據權利要求4所述的抗直流光伏發電用電壓互感器，其特征在于：在所述限流電阻被短路時，電壓互感器的準確度為0.2級；在限流電阻與一次線圈串聯時，電壓互感器的準確度為1級或2級。
6.根據權利要求4所述的抗直流光伏發電用電壓互感器，其特征在于：所述預設限值采用電壓互感器的最大直流偏差電流的2/3；
7.根據權利要求3所述的抗直流光伏發
8.根據權利要求1所述的抗直流光伏發電用電壓互感器，其特征在于：還包括電源模塊以及繞設于閉環鐵芯T上的二次線圈、正負雙電源供電線圈和單電源供電線圈；
9.根據權利要求8所述的抗直流光伏發電用電壓互感器，其特征在于：所述正負雙電源的輸出端分別連接直流電流檢測模塊、轉換控制模塊和繼電器開關模塊，用于為直流電流檢測模塊、轉換控制模塊和繼電器開關模塊供電；
...【技術特征摘要】
1.一種抗直流光伏發電用電壓互感器，其特征在于：包括閉環鐵芯t、一次線圈、直流電流檢測模塊、轉換控制模塊、繼電器開關模塊和限流電阻；
2.根據權利要求1所述的抗直流光伏發電用電壓互感器，其特征在于：所述直流電流檢測模塊還包括第一二極管、第二二極管、電壓跟隨器、第一低通濾波器和第二低通濾波器；
3.根據權利要求2所述的抗直流光伏發電用電壓互感器，其特征在于：所述轉換控制模塊包括相連接的模數轉換器和微處理器；
4.根據權利要求3所述的抗直流光伏發電用電壓互感器，其特征在于：所述根據數字信號計算得到一次線圈的直流電流分量值，并根據一次線圈的直流電流分量值控制常閉繼電器j的通斷，包括：
5.根據權利要求4所述的抗直流光伏發電用電壓互感器，其特征在于：在所述限流電阻被短路時，電壓互...
【專利技術屬性】
技術研發人員：謝岳，唐福新，葉飛，毛武龍，
申請(專利權)人：浙江川豐電氣科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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