光伏并网逆变器方阵残余电流检测标准及漏电流传感器技术要求探讨

光伏系统漏电流检测及抑制研究作者：赵爱光王占永来源：《科学与财富》2018年第18期摘要：在非隔离的光伏并网发电系统中，检测及抑制漏电流是一个关键技术，成为光伏行业研究的热点，逆变器则在光伏系统中承担了检测及抑制漏电的作用，保证了光伏系统的安全。

本文主要解析光伏系统漏电流产生的原理，同时逆变器通过电路拓扑来抑制漏电流的产生，同时实时检测光伏系统的漏电流大小，如果漏电流超过安规值，则停止光伏发电系统。

关键词：光伏发电逆变器漏电流非隔离拓扑一、光伏并网发电系统简介光伏并网发电系统通常是由太阳电池板阵列、接线箱、逆变器、电表盘和电网组成，系统的核心是光伏并网逆变器。

太阳光照射在太阳电池板表面，太阳电池板阵列输出的直流电，经光伏并网逆变器最大功率点跟踪控制、逆变后，产生与电网电压同频、同相的交流电，送入电网中。

随着现在国家倡导的发展新动能，加快新旧动能转换，太阳能作为一种清洁能源得到了广泛应用，其中包括光伏并网发电系统。

传统的光伏并网发电系统是将光伏板与电网之间加工频变压器变压器隔离，实现电气隔离，保证系统及人身安全。

近几年为提高系统效率，降低系统成本，将工频变压器变压器省掉，但随之而来的就是系统会产生漏电流，如果不加以检测及抑制，势必会造成系统安全。

二、光伏并网发电系统产生漏电流的原理光伏系统漏电流，又称方阵残余电流，本质为共模电流，其产生原因是光伏系统和大地之间存在寄生电容，当寄生电容-光伏系统-电网三者之间形成回路时，共模电压将在寄生电容上产生共模电流。

当光伏系统中安装有工频变压器时，由于回路中变压器绕组间寄生电容阻抗相对较大，因此回路中共模电压产生的共模电流可以得到一定抑制。

然而在无变压器的光伏系统中，回路阻抗相对较小，共模电压将在光伏系统和大地之间的寄生电容上形成较大的共模电流，即漏电流。

三、光伏并网发电系统产生漏电流的危害由于光伏组件与公共电网是不隔离的，大面积的太阳能光伏组件与地之间存在较大的分布电容，因而形成了有寄生电容、滤波元件和电网阻抗组成的共模谐振回路。

并网光伏发电专用逆变器技术要求和试验方法新旧标准差异_谢玉章《认证技术》2012·0244编辑／徐航标准 Sdandard◎ 文／谢玉章康巍并网光伏发电专用逆变器技术要求和试验方法新旧标准差异为了配合由财政部会同科技部、国家能源局发布的《关于实施金太阳示范工程的通知》的实施，2009年，国家认监委（CNCA ）发布了并网光伏逆变器标准C N C A/CTS 0004-2009《400V 以下低压并网光伏发电专用逆变器技术要求和试验方法》，为我国刚起步的并网光伏逆变器行业的发展提供了技术依据。

为弥补原标准在两年实际应用中发现的不足，C N C A 于2011年8月22日发布了新版并网光伏逆变器标准CNCA/CTS 0004-2009A 《并网光伏发电专用逆变器技术条件》。

新版标准在原版标准的基础上得到了进一步完善和提高。

其主要存在的差异或新增的内容是：扩大了适用范围，提出了逆变器效率的具体测试和评估方法，新增了产品安全和可靠性的技术要求，提出了中高压并网逆变器的技术要求。

具体差异见附表。

一、扩大适用范围标准CNCA/CTS 0004-2009中规定了“技术规范适用于连接到额定电压400V 及以下低压配电系统的并网逆变器”，在新版标准CNCA/CTS 0004-2009A 中，则对适用范围修改为“适用于并网用光伏发电逆变设备”，取消了“额定电压400V 及以下低压配电系统”的限定，从而让标准的适用范围涵盖了中高压并网逆变器。

同时，新版标准名称由原来的“400V 以下低压并网光伏发电专用逆变器技术要求和试验方法”改成了“并网光伏发电专用逆变器技术条件”。

二、提出了逆变器效率的具体测试和评估方法新版标准C N C A/C T S 0004-2009A 在原标准提出的“逆变器最大效率应不低于94％”要求的基础上，补充了“无变压器型最大效率应不低于96％，含变压器型最大效率应不低于94％”，并且提出对逆变器转换效率的具体测试方法。

非隔离型光伏并网逆变器漏电流分析张 洋，张 敏，张 蔚(国网江苏省电力有限公司扬中市供电分公司，江苏 镇江 212200)Analysis on Leakage Current of Non-isolated PhotovoltaicGrid-connected InverterZHANG Y ang , ZHANG M in , ZHANG W ei(Yangzhong Power Supply Company, Zhenjiang 212200)〔摘 要〕 针对非隔离型光伏并网逆变器产生漏电流危害人身安全和设备稳定运行的问题，用数学的方式推导出漏电流产生的原因，阐述抑制漏电流的途径并对现有的两种抑制漏电流方法进行技术分析，通过PSIM 平台搭建仿真，仿真结果证明了上述理论方法的可行性和正确性。

〔关键词〕 漏电流；逆变器；PSIM 平台Abstract :In order to solve the problem that leakage current of non-isolated photovoltaic grid-connected inverter endangers personal safety and stable operation of equipment, the mathematical deduction method is adopted to find out the causes of leakage current, the ways to restrain leakage current is expounded and two existing methods for suppressing leakage current are analyzed, and the feasibility and correctness of the above theoretical methods are demonstrated by simulation on PSIM platform.Key words :leakage current; inverter; PSIM platform 中图分类号:TM464 文献标识码:A 文章编号:1008-6226 (2021) 03-0024-04统广泛应用需首要解决的技术问题。

方阵绝缘阻抗及方阵残余电流检测试验测试方法-光伏并网逆变器1. 认证技术规范北京鉴衡认证中心已于2011年8月22日发布了新版的并网光伏逆变器认证技术规范：CNCA/CTS0004-2009A《并网光伏发电专用逆变器认证技术条件》，并将于2012年3月1日起实施。

新版规范是旧版规范CNCA/CTS0004-2009《400V 以下低压并网光伏发电专用逆变器技术要求和试验方法》的修订版本，新版规范新增了很多测试项目，对产品的技术要求较旧版有了显著的提高，这也意味着光伏逆变器的研发单位和制造企业必须对自己的产品进行更加严格的测试，才能确保获得CQC金太阳认证的证书。

新版本增加的测试项目主要包括：总逆变效率(包括转换效率，逆变效率曲线，静态最大功率点跟踪效率，动态最大功率点跟踪效率)电网频率响应交流测短路保护防反放电保护直流过压保护方阵绝缘阻抗检测方阵残余电流检测温升低电压穿越 (适用中高压并网逆变器）有功功率控制 (适用中高压并网逆变器）电压无功调节 (适用中高压并网逆变器）2. 测试解决方案新版测试规范的发布无疑对测试仪器和设备的性能也提出了更高的要求。

在并网光伏逆变器的性能测试领域，我们提供业界最全面、性能最优的解决方案。

目前我们的方案已经广泛应用于高校、科研单位、研发和制造企业以及检测和认证机构。

2.1 性能指标试验平台框图2.2 测试仪器详细介绍2.2.1可编程直流电源（太阳能电池阵列仿真电源）用途：模拟太阳能电池阵列的输出特性推荐产品：PVS1000产品特点：电压输出范围:0~600V,0~1000V主/从并联单机柜输出功率可达150kW太阳能电池阵列I-V曲线仿真功能可模拟不同类型太阳能电池阵列输出特性(FillFactor) 可仿真不同温度及照度下的I-V曲线可仿真遮罩太阳能电池阵列I-V曲线具有100条I-V曲线自动编程控制可测试Static&DynamicMPPT效率可模拟各地区长时间(天/月/年)I-V曲线具有非常小的LeakageCurrent(<3mA)精准的电压及电流量测具有图形化操作软件Softpanel2.2.2可编程交流电源用途：模拟电网推荐产品：pvs70002.2.3功率分析仪用途：电参数量测推荐产品：66202产品特点：使用高速DSP技术，16位ADC最小10mA电流檔位及0.1mW的功率分辨率量测参数：V,Vpk,I,Ipk,Is,W,VA,VAR,PF,CF_I,F,THD_V,THD_I,Energy 符合ENERGYSTAR/IEC62301/EUPecodesign的量测需求双Shunt设计，提供大范围高精准的电流量测可量测THD及指定阶数的失真度可量测浪涌电流InrushCurrent及能量Energy电压/电流谐波量测至50阶可显示输入电压的DC成份之量测值IEC610002测试2.2.4数字示波器用途：时间参数量测与波形撷取推荐产品：TektronixDPO4054B产品特点：500MHz带宽，4通道所有通道上高达5GS/s的采样率所有通道上20M点的记录长度>50,000wfm/s的最大波形捕获速率2.2.5防孤岛检测负载用途：检测光伏逆变器的防孤岛效应保护功能推荐产品：PV-RLC产品特点■感性，容性，阻性负载功率可任意组合，阻性0.001kW～最大功率可调,感性0.001kW～最大功率可调，容性0.001kW～最大功率可调。

光伏逆变器残余突变漏电流测试方式
光伏逆变器残余突变漏电流测试是确保光伏逆变器安全可靠运
行的重要环节。

一般来说，可以采用以下几种方式进行测试：
1. 静态测试，利用专业的测试仪器对光伏逆变器进行静态测试，检测其残余突变漏电流。

通过将逆变器接入测试仪器，观察和记录
残余漏电流的数值，以判断逆变器的漏电流情况。

2. 动态测试，利用专业设备对光伏逆变器进行动态测试，模拟
实际工作条件下的漏电流情况。

通过对逆变器进行正常工作状态下
的漏电流测试，检测其在工作过程中是否存在残余突变漏电流。

3. 现场测试，在光伏逆变器安装完毕后，可以进行现场测试，
利用专业测试仪器对逆变器进行残余漏电流测试。

这种方式能够更
真实地反映光伏逆变器在实际环境中的漏电流情况。

4. 运行监测，安装监测设备对光伏逆变器进行长期运行监测，
实时监测其漏电流情况。

通过监测数据分析，及时发现残余漏电流
异常，采取相应的维护措施，确保光伏逆变器的安全运行。

在进行测试时，需要严格按照相关标准和规范操作，确保测试结果的准确性和可靠性。

同时，定期对光伏逆变器进行残余突变漏电流测试，是保障光伏发电系统安全稳定运行的重要手段。

光伏发电专用逆变器技术要求和试验方法光伏发电专用逆变器是将直流电能转换为交流电能并输出到电网的关键设备。

为确保光伏发电系统的高效运行和电网安全稳定，光伏发电专用逆变器需满足以下技术要求：
1. 高效率和低损耗：逆变器的效率应达到行业标准，同时在任何负载情况下都能保持高效率。

2. 良好的抗干扰性能：逆变器应具有较强的抗干扰能力，能够抵御外部环境中的电磁干扰和噪声干扰。

3. 安全可靠：逆变器应具有良好的过载、过压、欠压、过温等保护机制，能够保证系统的安全运行。

4. 通信功能：逆变器应具备通信接口，能够实现与监控系统的连接和远程监控。

为了确保逆变器的质量和性能达标，需要进行一系列的试验和检测。

试验方法包括：效率测试、输入电压范围测试、输出电压波形测试、抗干扰性测试、保护功能测试、通信功能测试等。

以上是光伏发电专用逆变器技术要求和试验方法的简要介绍。

这些要求和试验方法对于光伏发电系统的安全稳定运行有着至关重要的作用。

- 1 -。

光伏逆变器漏电流标准
光伏逆变器漏电流标准是指光伏逆变器在运行过程中产生的漏电流所需符合的规范和要求。

漏电流是指在电气设备中因绝缘损坏或绝缘不良导致的电流泄露现象，而光伏逆变器作为将太阳能光伏板产生的直流电转换为交流电的设备，其漏电流标准尤为重要。

光伏逆变器漏电流标准的制定旨在保障光伏系统的安全运行和人身安全。

一般来说，漏电流标准会根据国家或地区的电气安全法规和标准制定，以确保光伏逆变器在运行过程中的漏电流不会对人身安全和设备运行造成危害。

漏电流标准通常会规定光伏逆变器在额定工作条件下的漏电流限值，以及在特定环境条件下的漏电流测试方法和要求。

此外，一些标准还会要求光伏逆变器具备漏电流检测和保护功能，以及在发生漏电流超标时能够及时切断电源，保障人身安全。

在实际应用中，光伏逆变器漏电流标准的合格与否直接关系到光伏系统的安全性和可靠性。

因此，光伏逆变器制造商和安装商应严格遵守漏电流标准要求，确保光伏逆变器的漏电流符合国家和地区的相关法规和标准，从而保障光伏系统的安全运行和人身安全。

(10)授权公告号 (45)授权公告日 2014.11.05C N 203929851U (21)申请号 201420296232.1(22)申请日 2014.06.05G01R 19/00(2006.01)(73)专利权人上海电器科学研究所(集团)有限公司地址200043 上海市普陀区武宁路505号专利权人上海电器科学研究院(72)发明人郭鑫鑫 李新强 郑陆海 王爱国琚丁力(74)专利代理机构上海申汇专利代理有限公司31001代理人翁若莹柏子雵(54)实用新型名称一种检测光伏并网逆变器残余电流的测试装置(57)摘要本实用新型提供了一种检测光伏并网逆变器残余电流的测试装置，其特征在于：向外引出有至少三个测试端口，分别为测试端口一、测试端口二及测试端口三，每个测试端口与被测设备连接后分别通过一个继电器断开及吸合来控制实现截止及导通，测试端口一与逆变器接触电流测量单元相连，测试端口二与残余电流测试单元相连，测试端口三与逆变器着火漏电流测量单元相连，与测试端口数量相同的所有继电器、逆变器接触电流测量单元、残余电流测试单元及逆变器着火漏电流测量单元均与判定单元相连，判定单元连接人机交互单元。

本实用新型测试项目完善；测试精度高；测试的效率高。

(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书3页 附图1页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利权利要求书1页 说明书3页 附图1页(10)授权公告号CN 203929851 U1.一种检测光伏并网逆变器残余电流的测试装置，其特征在于：向外引出有至少三个测试端口，分别为测试端口一(A)、测试端口二(B)及测试端口三(C)，每个测试端口与被测设备连接后分别通过一个继电器断开及吸合来控制实现截止及导通，测试端口一(A)与逆变器接触电流测量单元相连，测试端口二(B)与残余电流测试单元相连，测试端口三(C)与逆变器着火漏电流测量单元相连，与测试端口数量相同的所有继电器、逆变器接触电流测量单元、残余电流测试单元及逆变器着火漏电流测量单元均与判定单元相连，判定单元连接人机交互单元。

光伏逆变器故障检测与诊断技术研究光伏逆变器是光伏发电系统中的关键设备，用于将光伏电池板产生的直流电转换为交流电，供给电网或直接给电器使用。

由于工作环境恶劣和长时间运行，光伏逆变器存在故障的风险。

因此，光伏逆变器的故障检测与诊断技术对于光伏发电系统的性能和可靠性至关重要。

光伏逆变器的故障可分为硬件故障和软件故障两大类。

硬件故障包括电路元件故障、连接器松动或断裂、温度过高等，而软件故障包括逆变控制算法错误、通信失效等。

针对这些故障，研究者采用了多种技术来进行故障检测与诊断。

首先，基于物理量的故障检测技术是最常用的方法之一、通过监测光伏逆变器中的电流、电压、温度等物理量，可以及时发现异常情况并判断是否存在故障。

例如，当光伏逆变器输出电流或功率异常偏低时，可能是电路元件故障或连接器断裂导致的，此时可以通过电流、电压传感器检测到这些异常，并进行诊断和维修。

其次，基于模型的故障检测技术也被广泛应用于光伏逆变器中。

通过建立光伏逆变器的数学模型，并与实际运行数据进行比对，可以发现模型与实际数据之间的差异，进而判断是否存在故障。

例如，光伏逆变器的输出电压应该与输入电压成正比，当输出电压与输入电压不符合该关系时，可能存在电路元件故障或连接器松动，此时可以通过模型与实际数据之间的比对发现这些异常。

最后，基于机器学习的故障检测与诊断技术也被用于光伏逆变器中。

机器学习算法可以通过对大量的实际运行数据进行学习，发现其中的模式和规律，并与故障数据进行比对，从而判断光伏逆变器是否存在故障。

例如，可以采用神经网络算法对光伏逆变器的运行数据进行建模和训练，通过对实时数据进行预测和判断，从而实现故障检测与诊断。

综上所述，光伏逆变器的故障检测与诊断技术是光伏发电系统中的重要研究领域之一、通过基于物理量、基于模型和基于机器学习的方法，可以及时发现故障，并对其进行诊断和维修，从而提高光伏发电系统的性能和可靠性。

未来，随着光伏发电技术的不断发展，故障检测与诊断技术也将进一步完善和应用，为光伏行业的可持续发展提供有力支持。

低压分布式光伏并网逆变器漏电流阻容性分量分析与提取研究作者：汪自虎，陈雪薇，乐平富，宋剑枫，林鹤，牟宇恒，夏越来源：《无线互联科技》2023年第20期摘要：由于具备造价低、结构简单及工作效率高等特点，非隔离型并网逆变器在光伏并网系统中得到廣泛应用。

但因其不设隔离变压器，容易在交流电网、逆变器以及寄生电容的回路中产生共模漏电流，使电流谐波增加，产生安全隐患。

因此，文章针对共模漏电流的问题，首先对逆变电路的稳态工作模式进行理论分析，得到漏电流的容性和阻性特征。

其次，在理论分析的基础上提出一种基于不同特性谐波提取的漏电流分析方法，实现对漏电流的有效检测及分析。

最后，通过仿真分析验证文章所提方法的有效性。

关键词：非隔离型逆变器；寄生电容；共模漏电流；谐波提取中图分类号：TM46 文献标志码：A0引言在光伏发电系统中，并网逆变器将光伏电池板所产生的直流电转变为与配电网一致的交流电［1］。

并网逆变器根据有无变压器隔离可以分为隔离型和非隔离型两种类型。

由于包含变压器，传统的隔离型逆变器不仅体积庞大，且整体效率不高。

相反，结构简单、造价低、体积小等优点使得越来越多的光伏并网系统开始使用非隔离型逆变器［2-3］。

而在实际应用中，由于非隔离型逆变器的漏电流产生机理不明确，且在复杂工况下无法对漏电流的高频成分进行准确检测并作用于保护装置［4-5］，导致漏电、触电事故频繁发生，威胁人身安全，因此漏电流的提取与检测便成为非隔离型光伏并网系统亟需解决的问题［6］。

曹洪亮等［7］提出了一种简便的阻性电流提取方法，但该方法在提取的阻性电流峰值处和容性电流补偿算法存在差异。

舒成维等［8］基于坐标变换的方法将共模电流分解为剩余电流和漏电流，但该方法只对基波成分的共模电流进行了分解，没有推广到高次谐波。

针对以上问题，本文提出了一种基于不同特性谐波提取的光伏逆变器漏电流检测方法。

首先以单相逆变器为例建立非隔离型逆变器并网的等值电路模型，推导共模漏电流形成机理及其波形特性；进而提出了一种漏电流分量提取方法，对漏电流的阻容型分量进行提取；最后通过仿真模拟对非隔离型逆变器实际运行过程进行仿真，根据阻容性分量提取方法对共模漏电流进行提取并分析，验证本文方法的有效性和可行性。