專利名稱：通過(guò)使用由多個(gè)逆變器進(jìn)行受控?zé)o功功率注入檢測(cè)孤島的方法和區(qū)域電力系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
所公開的構(gòu)思一般涉及檢測(cè)孤島(islanding)的方法，尤其涉及對(duì)于區(qū)域電力系統(tǒng)(area electric power system)檢測(cè)孤島的方法。所公開的構(gòu)思還涉及提供反孤島功能的區(qū)域電力系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在市電系統(tǒng)中，電網(wǎng)斷電情況可以導(dǎo)致包括電負(fù)荷以及發(fā)電源的“孤島”的產(chǎn)生。 這種孤島是不希望出現(xiàn)的，并且，在多個(gè)發(fā)電源和負(fù)荷在配電饋線上并存的分布式發(fā)電系統(tǒng)中是特別擔(dān)心的。例如，這種孤島可導(dǎo)致異常電壓或頻率被提供給負(fù)荷。此外，通過(guò)反饋， 這種孤島可以對(duì)上游電力電路的工人產(chǎn)生安全危險(xiǎn)。當(dāng)逆變器電氣連接到市電網(wǎng)時(shí)，必須使得逆變器頻率和電壓幅值與電網(wǎng)的相匹配。逆變器將電網(wǎng)用作其基準(zhǔn)，并產(chǎn)生與電網(wǎng)同步的輸出電壓。如果電網(wǎng)變?yōu)閿嚅_，那么逆變器不會(huì)發(fā)現(xiàn)頻率或電壓中的任何改變，并且如果逆變器的輸出功率與電網(wǎng)上的本地負(fù)荷要求匹配的話將繼續(xù)供電。這種情況被稱為孤島，其可具有實(shí)質(zhì)上的安全以及性能含義。在圖1中，當(dāng)斷路器(CB)2在流進(jìn)電網(wǎng)4中的零電流的情況下開路時(shí)，電氣孤島6 形成，包括光伏(PV)逆變器8和本地負(fù)荷10。例如，孤島導(dǎo)致在由于缺少市電控制的孤島期間提供給用戶(例如，本地負(fù)荷10) 的電力質(zhì)量下降。未受控的頻率和/或電壓漂移可損壞用戶設(shè)備。此外，如果電網(wǎng)斷開是系統(tǒng)中的暫態(tài)故障的結(jié)果，中斷裝置將在幾個(gè)周期(例如，典型地，大約12到15個(gè)周期) 后試圖重新閉合電網(wǎng)連接。重合閘可潛在地毀壞逆變器8，這是因?yàn)楣聧u6中的電壓不是必然與電網(wǎng)(例如，市電網(wǎng)4)同步。當(dāng)電網(wǎng)被重新連接時(shí)，電網(wǎng)電壓可具有相對(duì)于孤島電壓 12不同的相角。這可導(dǎo)致出現(xiàn)能夠毀壞逆變器8的相對(duì)較大的過(guò)電流，其已經(jīng)出現(xiàn)在系統(tǒng)中并且已經(jīng)被負(fù)荷10孤島化。為了解決這些關(guān)注的問(wèn)題，已經(jīng)對(duì)市電互連逆變器建立了 IEEE巧47(用于將分布式電源與電力系統(tǒng)互連的標(biāo)準(zhǔn))。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)由安全檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室(Underwriters Laboratories)作為UL1741 (分布式能源所用的逆變器，變換器，控制器以及互連系統(tǒng)設(shè)備)采用。在解決孤島問(wèn)題時(shí)，這些標(biāo)準(zhǔn)要求逆變器能通過(guò)采用與標(biāo)準(zhǔn)所定義的負(fù)荷并聯(lián)連接的諧振電路而在規(guī)定時(shí)間內(nèi)檢測(cè)電網(wǎng)喪失并斷開。參考圖2，示出了用以驗(yàn)證常規(guī)的電網(wǎng)連接逆變器16的反孤島控制功能的IEEE測(cè)試(諧振)電路14。測(cè)試逆變器16與諧振電路14電氣連接，諧振電路14包括無(wú)功部件 18、20，其大小為斷路器或中斷器22斷開時(shí)形成的孤島中的負(fù)荷21 (K)的250% (K*2. 5) 0 當(dāng)逆變器16的反孤島控制功能停用時(shí)，逆變器16和無(wú)功部件18、20的輸出被調(diào)諧以形成例如60Hz的孤島。在反孤島測(cè)試過(guò)程中，市電端斷路器或者中斷器22斷開，斷開逆變器接觸器M并且停止向負(fù)荷21供電的時(shí)刻被計(jì)時(shí)。如果在斷開斷路器或者中斷器22的兩秒內(nèi)停止功率輸出，那么，逆變器16滿足IEEE 1547.在電網(wǎng)斷電之后，諧振電路14將不允許逆變器16的輸出電壓和頻率偏移。因此，逆變器16必須具有恰當(dāng)?shù)姆垂聧u控制功能，以檢測(cè)孤島情況。已經(jīng)知道，電網(wǎng)具有特定的阻抗，通過(guò)注入與電網(wǎng)頻率不同的信號(hào)到電網(wǎng)互連點(diǎn)中并且通過(guò)查找該信號(hào)的喪失，可以檢測(cè)出孤島情況。例如，美國(guó)專利No. 6，603，290公開了檢測(cè)在分布式發(fā)電源到電力系統(tǒng)或者市電網(wǎng)的電氣連接中的孤島情況的出現(xiàn)。將電壓或電流信號(hào)注入到系統(tǒng)中，確定所得的系統(tǒng)阻抗。所得的結(jié)果用作孤島情況的指示。IEEE 1547沒(méi)有觸及近些年來(lái)的常見(jiàn)情況如圖3所示，在發(fā)電場(chǎng)地，多個(gè)逆變器 26,28,30電氣連接到市電網(wǎng)32。然而，每個(gè)逆變器沈、28、30能夠影響其他逆變器的孤島檢測(cè)，這將負(fù)面地影響到反孤島控制功能的運(yùn)行和相關(guān)的安全性。已知的常規(guī)逆變器通常通過(guò)確保注入到電網(wǎng)中的無(wú)功功率在所有的逆變器輸出功率等級(jí)上為零而以1.0的功率因數(shù)運(yùn)行。當(dāng)功率因數(shù)對(duì)于為一的功率因數(shù)受到調(diào)節(jié)時(shí)， 諧振電路14(圖2)的諧振狀態(tài)在孤島情況下不受打擾。此外，由于IEEE 1547的跳閘時(shí)間要求是從市電網(wǎng)喪失開始的兩秒，負(fù)荷可能在反孤島控制功能正在確定該狀態(tài)的同時(shí)經(jīng)歷相對(duì)很差質(zhì)量的供電。換句話說(shuō)，異常的負(fù)荷狀態(tài)不受控制。

發(fā)明內(nèi)容
這些需求和其他需求通過(guò)所公開構(gòu)思的實(shí)施例來(lái)滿足，其提供了一種方法，該方法通過(guò)使用多個(gè)逆變器中的每個(gè)逆變器的受控?zé)o功功率注入來(lái)響應(yīng)于電網(wǎng)斷電在孤島中產(chǎn)生安全的異常狀態(tài)。例如，通過(guò)采用外部且獨(dú)立的保護(hù)繼電器來(lái)檢測(cè)多個(gè)異常狀態(tài)(例如，頻率跳閘設(shè)定值；電壓跳閘設(shè)定值)并做出響應(yīng)地?cái)嚅_所述多個(gè)逆變器，所公開的構(gòu)思可解決負(fù)荷質(zhì)量性能問(wèn)題。例如但并不限制于，安全的異常狀態(tài)可通過(guò)在電網(wǎng)斷電的過(guò)程中限制和控制逆變器輸出頻率到59Hz來(lái)形成，或者通過(guò)限制和控制逆變器輸出電壓不超過(guò)標(biāo)稱額定電壓的110%而形成。例如，這種安全的異常狀態(tài)可通過(guò)采用外部保護(hù)繼電器檢測(cè)低頻 (under-frequency)而進(jìn)行檢測(cè)，其中，低頻指示孤島的出現(xiàn)。例如，除通過(guò)逆變器控制器檢測(cè)頻率偏移之外，通過(guò)采用保護(hù)繼電器內(nèi)的一個(gè)以上的參數(shù)(例如但不限于，低頻；過(guò)頻(over-frequency)，欠壓，過(guò)壓)，可改進(jìn)該檢測(cè)。例如，在線路電感相對(duì)較高且諧振狀態(tài)不存在的位置，電容性無(wú)功電流(即，超前電壓)的注入將導(dǎo)致過(guò)壓狀態(tài)的出現(xiàn)，保護(hù)繼電器將能夠檢測(cè)該異常狀態(tài)。根據(jù)所公開構(gòu)思的一個(gè)方面，一種檢測(cè)孤島的方法用于區(qū)域電力系統(tǒng)，區(qū)域電力系統(tǒng)包含輸出包括電壓和頻率的交流電壓的多個(gè)逆變器。該方法包含采用所述多個(gè)逆變器的受控?zé)o功功率注入；響應(yīng)于所述多個(gè)逆變器輸出的交流電壓的電壓和頻率的多個(gè)變化，檢測(cè)孤島。該方法還可進(jìn)一步包括通過(guò)檢測(cè)由所述多個(gè)逆變器輸出的交流電壓的低頻狀態(tài)、過(guò)頻狀態(tài)、欠壓狀態(tài)和過(guò)壓狀態(tài)中的若干個(gè)，提供這種孤島檢測(cè)。該方法可通過(guò)所述多個(gè)逆變器外部的保護(hù)繼電器來(lái)提供這種孤島檢測(cè)。該方法可通過(guò)采用多個(gè)逆變器控制器來(lái)測(cè)量所述多個(gè)逆變器中的每個(gè)逆變器的逆變器功率因數(shù)偏移而單獨(dú)地檢測(cè)孤島。該方法還可包括，通過(guò)由所述多個(gè)逆變器中一個(gè)逆變器的逆變器控制器檢測(cè)所述多個(gè)逆變器輸出的交流電壓的低頻狀態(tài)或過(guò)頻狀態(tài)，獨(dú)立地檢測(cè)孤島。該方法可在所述多個(gè)逆變器中的一個(gè)逆變器的逆變器控制器之外提供這種孤島檢測(cè)。該方法還包括通過(guò)采用保護(hù)繼電器來(lái)檢測(cè)由所述多個(gè)逆變器輸出的交流電壓的異常電壓狀態(tài)或異常頻率狀態(tài)來(lái)提供這種孤島檢測(cè)；做出響應(yīng)地采用保護(hù)繼電器來(lái)斷開電路斷續(xù)器。該方法可通過(guò)采用所述多個(gè)逆變器的一個(gè)逆變器的逆變器控制器檢測(cè)異常頻率狀態(tài)而獨(dú)立地檢測(cè)孤島。該方法還可包括將所述多個(gè)逆變器從并網(wǎng)運(yùn)行模式切換至故意的孤島運(yùn)行模式。作為所公開構(gòu)思的另一方面，一種區(qū)域電力系統(tǒng)包括多個(gè)直流電源；與所述多個(gè)直流電源可操作地關(guān)聯(lián)的多個(gè)逆變器，所述多個(gè)逆變器的每個(gè)逆變器被構(gòu)造成提供有功功率和受控?zé)o功功率注入，以檢測(cè)孤島；由所述多個(gè)逆變器供電的輸出；多個(gè)電氣開關(guān)裝置，其被構(gòu)造成將所述多個(gè)逆變器電氣連接到市電網(wǎng)或者將所述多個(gè)逆變器從市電網(wǎng)斷開；以及被構(gòu)造成響應(yīng)于該輸出的交流頻率或電壓的若干個(gè)變化而檢測(cè)相對(duì)于市電網(wǎng)的孤島的多個(gè)設(shè)備。所述多個(gè)設(shè)備中的一個(gè)可以是所述多個(gè)逆變器外部的保護(hù)繼電器。交流頻率或電壓的所述若干個(gè)變化可選自輸出的低頻狀態(tài)、過(guò)頻狀態(tài)、欠壓狀態(tài)以及過(guò)壓狀態(tài)。所述多個(gè)設(shè)備可以是所述多個(gè)逆變器中的一個(gè)逆變器外部的保護(hù)繼電器以及被構(gòu)造成控制所述多個(gè)逆變器中的所述一個(gè)逆變器的逆變器控制器；逆變器控制器可進(jìn)一步被構(gòu)造成，通過(guò)測(cè)量所述多個(gè)逆變器中的所述一個(gè)逆變器的逆變器功率因數(shù)偏移，獨(dú)立地檢測(cè)孤島。所述多個(gè)設(shè)備中的一個(gè)可以是被構(gòu)造成控制所述多個(gè)逆變器中的一個(gè)逆變器的逆變器控制器；該逆變器控制器可進(jìn)一步被構(gòu)造成通過(guò)測(cè)量所述多個(gè)逆變器中的所述一個(gè)逆變器的逆變器功率因數(shù)偏移而檢測(cè)孤島。


結(jié)合附圖。閱讀下面對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的說(shuō)明，可以得到所公開構(gòu)思的全面理解，在附圖中圖1是包括孤島的市電網(wǎng)和逆變器系統(tǒng)的框圖；圖2是用于逆變器系統(tǒng)的反孤島測(cè)試電路的框圖；圖3是包括由光伏(PV)陣列供電的多個(gè)逆變器的市電網(wǎng)和逆變器系統(tǒng)的框圖；圖4是根據(jù)所公開構(gòu)思的實(shí)施例的包括逆變器系統(tǒng)的區(qū)域電力系統(tǒng)的框圖；圖5是根據(jù)所公開構(gòu)思的實(shí)施例的矢量圖，其示出了電壓和電流矢量；圖6和7是根據(jù)所公開構(gòu)思的其他實(shí)施例的包括多個(gè)逆變器的其他市電網(wǎng)和逆變器系統(tǒng)的框圖；圖8是根據(jù)所公開構(gòu)思的其他實(shí)施例的包括本地負(fù)荷的逆變器系統(tǒng)的框圖；圖9是示出了圖4的逆變器系統(tǒng)的控制的框圖。
具體實(shí)施例方式如下文所使用的那樣，術(shù)語(yǔ)“多個(gè)”、“若干個(gè)”表示一個(gè)或大于一的整數(shù)個(gè)(S卩，復(fù)數(shù)個(gè))。如下文所使用的那樣，術(shù)語(yǔ)“處理器”表示能夠存儲(chǔ)，檢索和處理數(shù)據(jù)的可編程模擬和/或數(shù)字裝置；計(jì)算機(jī)；工作站；個(gè)人計(jì)算機(jī)；微處理器；微控制器；微型計(jì)算機(jī)；中央處理單元；主機(jī)計(jì)算機(jī)；小型計(jì)算機(jī)；服務(wù)器；網(wǎng)絡(luò)處理器；或者任何合適的處理設(shè)備或裝置。如下文中所使用的那樣，術(shù)語(yǔ)“逆變器”表示將電能從直流形式轉(zhuǎn)換為交流形式的裝置或設(shè)備。參考圖4，例如但不局限于，用于替代能源和/或能量存儲(chǔ)的示例性逆變器系統(tǒng)31 被示為示例性區(qū)域電力系統(tǒng)32的一部分。該示例性區(qū)域電力系統(tǒng)32包括多個(gè)(例如但不局限于，圖4中示出為一個(gè))直流電源34 ；與所述多個(gè)直流電源34可操作地關(guān)聯(lián)的多個(gè) (例如但不局限于，圖4中示出為一個(gè))逆變器36 ；由所述多個(gè)逆變器36供電的輸出38 ； 多個(gè)電氣開關(guān)裝置48(例如但不局限于，多個(gè)接觸器，圖4中示出為一個(gè))，所述多個(gè)電氣開關(guān)裝置48構(gòu)造成將所述多個(gè)逆變器36電氣連接到市電網(wǎng)42以及將所述多個(gè)逆變器36從市電網(wǎng)42斷開；被構(gòu)造成響應(yīng)于輸出38的交流頻率或電壓的多個(gè)變化來(lái)相對(duì)于市電網(wǎng)42 檢測(cè)孤島的多個(gè)設(shè)備44，46(例如，保護(hù)繼電器44 ；逆變器控制器46)。如上所述，所述多個(gè)逆變器36中的每個(gè)被構(gòu)造成，與對(duì)于區(qū)域電力系統(tǒng)32檢測(cè)孤島組合，提供有功功率以及受控?zé)o功功率注入。與常規(guī)的相同，所述多個(gè)逆變器36向輸出 38輸出包括電壓和頻率的交流電壓。根據(jù)所公開的構(gòu)思，逆變器36采用受控?zé)o功功率注入，設(shè)備44和/或46中的一個(gè)或二者響應(yīng)于由所述多個(gè)逆變器36輸出的交流電壓的電壓和頻率中的多個(gè)變化來(lái)檢測(cè)孤島。示例 1如上所述，可通過(guò)檢測(cè)輸出38的交流電壓的低頻狀態(tài)、過(guò)頻狀態(tài)、欠壓狀態(tài)和過(guò)壓狀態(tài)中的若干個(gè)，由設(shè)備44和/或46檢測(cè)孤島。因此，所述交流頻率或電壓中的多個(gè)變化可選自輸出38的交流電壓的低頻狀態(tài)、過(guò)頻狀態(tài)、欠壓狀態(tài)以及過(guò)壓狀態(tài)。示例 2在示例1之外，可由所述多個(gè)逆變器36外部的保護(hù)繼電器44來(lái)檢測(cè)孤島。例如， 保護(hù)繼電器44可以是逆變器系統(tǒng)31中常規(guī)的、市電網(wǎng)級(jí)的保護(hù)繼電器，其監(jiān)測(cè)輸出38的交流電壓(例如，電壓和/或頻率)。電路斷續(xù)器——例如接觸器K148——將示例性逆變器36電氣連接到市電網(wǎng)42以及從市電網(wǎng)42電氣斷開，并且由例如保護(hù)繼電器44控制，如將要介紹的那樣。單獨(dú)的電壓互感器49還向逆變器控制器46提供市電網(wǎng)電壓基準(zhǔn)50。保護(hù)繼電器44監(jiān)測(cè)市電網(wǎng)電壓(盡管示出的是用于一相的單相線路圖，將會(huì)明了，所公開的構(gòu)思可以應(yīng)用到具有任何合適相數(shù)的逆變器以及區(qū)域電力系統(tǒng)，例如但不局限于一相或三相)，并且可通過(guò)檢測(cè)電網(wǎng)42上的任何異常狀態(tài)(例如，異常電壓；異常頻率)而保護(hù)負(fù)荷(未示出)。例如，如果電網(wǎng)的低頻檢測(cè)被設(shè)定為59. 7Hz，那么保護(hù)繼電器 44將檢測(cè)電網(wǎng)頻率是否下降到這個(gè)頻率之下。例如，保護(hù)繼電器44可以通過(guò)例如苛刻環(huán)境下設(shè)計(jì)的魯棒檢測(cè)算法和硬件來(lái)準(zhǔn)確并且可靠地檢測(cè)低頻。在示例實(shí)施例中，保護(hù)繼電器44檢測(cè)包括逆變器36和任何本地負(fù)荷(未示出)的孤島系統(tǒng)的異常狀態(tài)。僅僅保護(hù)繼電器44不能檢測(cè)圖2所示的那種測(cè)試(諧振)電路的孤島狀態(tài)，這是因?yàn)楫?dāng)測(cè)試電路以使得低頻不發(fā)生的例如但不局限于60Hz諧振時(shí)，示例性的低頻檢測(cè)設(shè)定點(diǎn)值(例如但不局限于59. 7Hz ；按照IEEE 1547和UL 1741，低于30kff的相對(duì)較小逆變器的59. 3Hz ；任何合適的頻率)將不能達(dá)到。過(guò)頻檢測(cè)設(shè)定點(diǎn)值、欠壓檢測(cè)設(shè)定點(diǎn)值以及過(guò)壓檢測(cè)設(shè)定點(diǎn)值(例如但不局限于，過(guò)頻設(shè)定點(diǎn)為60. 5Hz ；欠壓設(shè)定點(diǎn)為標(biāo)稱額定電壓的88% ；過(guò)壓設(shè)定點(diǎn)為標(biāo)稱額定電壓的106% )也是同樣的。保護(hù)繼電器44的非限制性實(shí)例是佛羅里達(dá)州Largo市Beckwith電氣公司出售的 Intertie/Generator保護(hù)繼電器M-3410A集成保護(hù)系統(tǒng)⑧。示例 3當(dāng)逆變器36通過(guò)如下所述的合適控制將孤島頻率變化到保護(hù)繼電器過(guò)頻和低頻檢測(cè)設(shè)定點(diǎn)值的范圍之外的值時(shí)，保護(hù)繼電器44檢測(cè)到該狀態(tài)并且通過(guò)斷開繼電器輸出 KA 52而斷開接觸器Kl 48，如圖9所示出的那樣。視情況可選地，逆變器控制器46可使用這個(gè)信息，并且通過(guò)斷開繼電器輸出KB 53來(lái)獨(dú)立地?cái)嚅_接觸器Kl 48。斷開繼電器輸出KA 52和/或KB 53中的任何一個(gè)通過(guò)斷開到接觸器線圈Kl M的控制電力而斷開電網(wǎng)連接。同時(shí)，逆變器控制器46——其通過(guò)反饋觸頭55和輸入56知道了接觸器Kl 48的狀態(tài)——可使得逆變器36停止切換，以便停止將電力輸出到電網(wǎng)連接中。示例 4 逆變器控制器46——其被構(gòu)造成控制所述多個(gè)逆變器36中的一個(gè)——可如下面將要描述的那樣被進(jìn)一步構(gòu)造成通過(guò)測(cè)量所述多個(gè)逆變器36中的所述一個(gè)的逆變器功率因數(shù)偏移來(lái)檢測(cè)孤島。示例 5優(yōu)選的是，在圖9所示的相對(duì)更具魯棒性的方案中，保護(hù)繼電器44和逆變器控制器46都能檢測(cè)孤島。逆變器控制器46可檢測(cè)頻率偏移以及功率因數(shù)上的控制的缺失。逆變器控制器46的示例性無(wú)功功率注入功能58被設(shè)定成在電網(wǎng)42缺失(例如但不局限于當(dāng)電氣開關(guān)裝置40 (例如斷開器)開路)之后在例如但不局限于59Hz時(shí)飽和。當(dāng)頻率達(dá)到示例性的59Hz頻率后，逆變器控制器46從無(wú)功功率控制模式變換到頻率控制模式。當(dāng)頻率保持在示例性的59Hz頻率時(shí)，示例性逆變器超前輸出電流和逆變器輸出電壓之間的相角增加并且取決于負(fù)荷(未示出)。這也作為逆變器36的功率因數(shù)被考慮。當(dāng)諧振電路(例如但不局限于圖2的測(cè)試(諧振)電路14)缺失時(shí)，這種狀態(tài)更頻繁地出現(xiàn)。當(dāng)諧振電路14缺失時(shí)，異常狀態(tài)相對(duì)更快地到達(dá)，并且反孤島要求仍然可以滿足。除保護(hù)繼電器44之外，逆變器控制器46包括內(nèi)部頻率測(cè)量功能，其將頻率偏移限制到59Hz。如上所述，逆變器控制器46跟隨相角，并且因此跟隨輸出38的電壓頻率。逆變器控制器46可以通過(guò)注入正確的無(wú)功(容性)電流而導(dǎo)致低頻狀態(tài)。這也導(dǎo)致過(guò)壓狀態(tài)的出現(xiàn)，其可以獨(dú)立地檢測(cè)。逆變器控制器46獨(dú)立地使用這種低頻狀態(tài)來(lái)斷開繼電器輸出 KB 53 (圖9)，其通過(guò)斷開到接觸器線圈Kl M的控制電力并且通過(guò)停止到電網(wǎng)42中的功率輸出而斷開電網(wǎng)連接。因此，如上所述，逆變器控制器46和保護(hù)繼電器44可以斷開接觸器 Kl 48。由于圖2的反孤島測(cè)試電路14的諧振電路不允許逆變器輸出電壓和頻率偏移，因此需要在逆變器控制器46內(nèi)部產(chǎn)生迫使逆變器36的輸出60從正常市電網(wǎng)電壓和頻率狀態(tài)移開的狀態(tài)。在圖4中，根據(jù)所公開構(gòu)思的實(shí)施形態(tài)，逆變器36有利地以1以外的功率因數(shù)運(yùn)行，其不同于已知的逆變器。當(dāng)市電網(wǎng)42存在時(shí)，逆變器36輸出的無(wú)功功率滿足了市電網(wǎng)42的某些無(wú)功功率需求。只要電網(wǎng)42存在，由逆變器36輸出的有功以及無(wú)功電流處于90度相角。當(dāng)孤島狀態(tài)通過(guò)斷開市電網(wǎng)連接點(diǎn)處的電氣開關(guān)裝置40而形成時(shí)，無(wú)功電流沒(méi)有地方循環(huán)。為了適應(yīng)無(wú)功功率，逆變器36的頻率——以及負(fù)荷阻抗(例如，無(wú)功負(fù)荷元件的阻抗、電容和/或電感，其是頻率的函數(shù))——改變以滿足逆變器36的有功和無(wú)功功率輸出。由無(wú)功功率注入功能58導(dǎo)致的逆變器輸出60的這種特性導(dǎo)致頻率的改變， 其由保護(hù)繼電器44檢測(cè)，并且視情況可選地由逆變器控制器46檢測(cè)。依次，保護(hù)繼電器 44(和/或逆變器控制器46)斷開接觸器Kl 48，逆變器36被安全地?cái)嚅_和/或“關(guān)斷”，以停止電流到電網(wǎng)42中的輸出。以類似的方式，如果電容組(capacitive bank)(未示出)(與圖2的反孤島測(cè)試電路14相反)安裝成相對(duì)靠近逆變器36，那么當(dāng)電網(wǎng)斷電時(shí)將出現(xiàn)欠壓狀態(tài)。常規(guī)的逆變器控制器使得所測(cè)量的三相電網(wǎng)電壓由圖5中的逆變器輸出電壓 (即，Van)匹配，并且通過(guò)控制逆變器要求的電壓和所測(cè)量的電網(wǎng)電壓之間的相角、通過(guò)注入有功電流(Ir)和無(wú)功電流(Ix)得到希望的有功功率。因此，在進(jìn)行電網(wǎng)的無(wú)功功率在所有的輸出功率等級(jí)上均為零的情況下，常規(guī)的逆變器通常以1.0的恒定功率因數(shù)運(yùn)行。根據(jù)所公開構(gòu)思的各方面，無(wú)功電流(Ix)的量值通過(guò)以下方式連續(xù)地得到管理 由逆變器控制器46的無(wú)功功率注入功能58連續(xù)調(diào)節(jié)無(wú)功電流的量值，從而使得逆變器36 有利地維持電網(wǎng)連接處的超前功率因數(shù)(例如但不局限于約0. 98到約0. 99)。逆變器控制器無(wú)功功率注入功能58基于有功功率輸出確定無(wú)功電流(Ix)的希望的量。當(dāng)電網(wǎng)42 存在時(shí)，逆變器輸出電壓跟隨電網(wǎng)電壓的頻率和相位，而逆變器輸出電流(Ia)如圖5所示地相移(例如，逆變器輸出電流(Ia) 62超前逆變器輸出電壓(Van) 64)。通過(guò)使得cos Φ =常數(shù)，示例性超前功率因數(shù)在所有的輸出功率等級(jí)上維持，其中，Φ是逆變器輸出電流 (Ia) 62和所注入的有功電流(Ir) 66之間的恒定相角。例如，逆變器控制器46(圖4)可以采用電流模式運(yùn)行，其中，逆變器輸出電流(Ia)62的量值和相角受到控制?？商鎿Q的，逆變器控制器46可調(diào)節(jié)逆變器輸出電壓 (Van) 64以注入無(wú)功功率和頻率，從而調(diào)節(jié)有功功率?？刹捎眠@些中的任意一種，以注入希望的量和類型的無(wú)功電流(Ix)68?？商鎿Q地，可采用滯后功率因數(shù)(例如，但不局限于約-0. 98到約-0. 99)，使得輸出頻率增大，設(shè)備44和/或46檢測(cè)過(guò)頻和/或欠壓時(shí)的孤島。示例 6將會(huì)明了，包括多個(gè)逆變器36和多個(gè)對(duì)應(yīng)的逆變器控制器46的電力系統(tǒng)可通過(guò)用對(duì)應(yīng)的逆變器控制器46測(cè)量逆變器36的逆變器功率因數(shù)偏差來(lái)獨(dú)立地檢測(cè)孤島。示例 7與示例6類似，所述多個(gè)對(duì)應(yīng)的逆變器控制器46可通過(guò)檢測(cè)市電網(wǎng)電壓基準(zhǔn)50 的異常頻率狀態(tài)而獨(dú)立地檢測(cè)孤島。示例 8示例7的異常頻率狀態(tài)可以是輸出38的交流電壓的低頻狀態(tài)或過(guò)頻狀態(tài)。示例 9
在逆變器控制器46外部，保護(hù)繼電器44提供孤島檢測(cè)，逆變器控制器46包括所公開的無(wú)功功率注入功能58。示例 10盡管圖4中示出了一個(gè)逆變器36，如圖6所示，可采用多個(gè)逆變器36 ‘。例如但不局限于，對(duì)應(yīng)的區(qū)域電力系統(tǒng)32'可以是太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換場(chǎng)或風(fēng)能轉(zhuǎn)換場(chǎng)。示例 11與示例10中有某些程度的類似，圖7的區(qū)域電力系統(tǒng)32"的所述多個(gè)逆變器 36'可以電氣連接到公共變壓器62上，變壓器62可以通過(guò)電氣開關(guān)裝置40'有選擇地電氣連接到電網(wǎng)42，電氣開關(guān)裝置40'由單個(gè)保護(hù)繼電器44'控制。優(yōu)選的是，所述多個(gè)逆變器控制器46'通過(guò)合適的通訊通道或者通訊網(wǎng)絡(luò)70通訊，使得代表所有逆變器36'的單個(gè)保護(hù)繼電器44'和/或代表對(duì)應(yīng)逆變器36'的多個(gè)逆變器控制器46'中任何一個(gè)的任何一個(gè)可以檢測(cè)孤島狀態(tài)并且隔離可構(gòu)成例如太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換場(chǎng)或風(fēng)能轉(zhuǎn)換場(chǎng)的該組逆變器36'。控制電氣開關(guān)裝置40'的這種方法還可在變壓器62是將逆變器電壓提升為例如中壓的升壓變換器時(shí)采用。示例 12所公開的圖4的逆變器控制器46的無(wú)功功率注入功能58可以在逆變器36的全部額定功率范圍上采用。示例 13例如但不局限于，圖4的逆變器36可以是由兩個(gè)125kW的逆變器并聯(lián)形成的 250kW逆變器，但是，可采用具有寬功率輸出范圍的任何適合數(shù)量的逆變器36。在圖6和7中，例如，無(wú)功電流(Ix) 68 (圖5)的量值可在電網(wǎng)42 (圖6)或者變壓器62(圖7)處由每個(gè)逆變器36'受到控制。這種控制具有相對(duì)較高的增益并且使得頻率在孤島形成后變化，其中，該控制控制了多個(gè)逆變器36'的每個(gè)逆變器中的逆變器輸出電流(Ia)62(圖5)的相角Φ。如圖6所示，當(dāng)多個(gè)逆變器36'(例如但不局限于，用于相對(duì)較大的PV陣列，在建筑物上)在相同的點(diǎn)上連接到電網(wǎng)42，所有的逆變器36'以相同的方向調(diào)節(jié)功率因數(shù)(例如，超前功率因數(shù)，滯后功率因數(shù))。然而，當(dāng)電網(wǎng)42缺失時(shí)，無(wú)功功率在負(fù)荷(未示出)上建立相移，這改變了逆變器輸出頻率和電壓。這種頻率和電壓上的偏移相對(duì)較快地累積，外部保護(hù)繼電器44、44'檢測(cè)低頻(或過(guò)頻)。無(wú)功功率總是在一個(gè)方向上，使得低頻(或過(guò)頻)通過(guò)外部保護(hù)繼電器44，44'進(jìn)行檢測(cè)。優(yōu)選的是，不像圖1-3的逆變器8、16、26、觀、30的逆變器控制器(未示出)那樣， 圖4、6和7的逆變器控制器46、46'被構(gòu)造成連續(xù)測(cè)量逆變器功率因數(shù)，其與超前(或滯后)的逆變器輸出電流(Ia)62與圖5的逆變器輸出電壓(Van)64之間的相角Φ相關(guān)聯(lián)。 在電網(wǎng)斷電時(shí)，由外部保護(hù)繼電器44、44'檢測(cè)的示例性低頻和測(cè)量得到的逆變器控制器 46,46'的相角用于檢測(cè)孤島狀態(tài)。作為響應(yīng)地，接觸器Κ148斷開，逆變器控制器46、46' 停止切換，并停止向電網(wǎng)42輸出功率。例如，在圖6和7中，多個(gè)逆變器36'相對(duì)更為快速地驅(qū)動(dòng)頻率，這是因?yàn)樵陔娋W(wǎng)連接點(diǎn)處注入的無(wú)功功率是每個(gè)逆變器36'所提供的無(wú)功電流的和。因此，區(qū)域電力系統(tǒng) 32'、32"可以累積地使能孤島檢測(cè)。示例 14
所公開的構(gòu)思還可有利地用于將多個(gè)逆變器從并網(wǎng)運(yùn)行模式切換到故意的孤島運(yùn)行模式。如圖8所示，區(qū)域電力系統(tǒng)32”’與圖4的區(qū)域電力系統(tǒng)32類似。這里，示例性的逆變器控制器46"可用在這樣的場(chǎng)合中其中，本地負(fù)荷72被提供，且逆變器36"運(yùn)行在“故意的孤島模式”。例如，孤島檢測(cè)以及將逆變器36"從電網(wǎng)42斷開是一種運(yùn)行模式。在從電網(wǎng)42斷開后，逆變器36"可關(guān)閉并空置，或者轉(zhuǎn)換成“故意的孤島”。示例性逆變器控制器46"迫使逆變器36"成為示例的低頻，然后在從電網(wǎng)42斷開的同時(shí)試圖以例如59Hz控制逆變器36"。這樣使得逆變器36"能從并網(wǎng)運(yùn)行模式切換到故意的孤島運(yùn)行模式，在某些場(chǎng)合中這是所希望的。已知的常規(guī)逆變器不會(huì)變?yōu)椤肮室獾墓聧u”。盡管圖8中示出了一個(gè)逆變器36"和一個(gè)逆變器控制器46"，將會(huì)明了，可采用多個(gè)逆變器36"和多個(gè)逆變器控制器46"，如上面結(jié)合圖6和7所討論的那樣。示例性的直流電源34可以是任何合適的DC電源，例如但不局限于光伏(PV)電源。盡管對(duì)于例如36、36'、36"的DC-AC逆變器考慮了光伏(PV)電源，但是，可以使用其他合適的DC電源(例如但不局限于，DC能量存儲(chǔ)設(shè)備；電池；多種不同的電池技術(shù)；雙層電容器；超級(jí)電容器；電化學(xué)雙層電容器(EDLC)；超電容器；燃料電池；具有DC輸出的風(fēng)力渦輪機(jī)(例如，高頻))。DC電源可以是能量存儲(chǔ)和可再生能源或者基于諸如燃料電池之類的能源的不可再生能源的組合。盡管考慮了例如36、36'、36〃的DC-AC逆變器，但是也可采用其他的AC電源。例如，變換器或者其他耦合到第二 DC-AC逆變器的在第一方向上將電能從DC形式轉(zhuǎn)換成AC 形式(例如但不局限于，作為從DC能量存儲(chǔ)設(shè)備供電的逆變器)，和/或在相反的第二方向上將電能從AC形式轉(zhuǎn)換為DC形式(例如但不局限于，作為對(duì)DC能量存儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)行充電的有源整流器)的裝置或設(shè)備。所有的這種轉(zhuǎn)換器或這種其他的裝置或設(shè)備在這里由術(shù)語(yǔ) “逆變器”包括?？刹捎帽Ｗo(hù)繼電器44的所公開的構(gòu)思不需要采用產(chǎn)生異常狀態(tài)的同一逆變器控制器——諸如46——檢測(cè)異常狀態(tài)，這對(duì)于已知的方法和系統(tǒng)是一種改進(jìn)。例如，所公開的受控?zé)o功功率注入使得標(biāo)準(zhǔn)市電網(wǎng)設(shè)備保護(hù)繼電器可用于檢測(cè)孤島。所公開的構(gòu)思可提供電網(wǎng)斷電的魯棒性檢測(cè)，并且可通過(guò)采用測(cè)量得到的頻率和逆變器功率因數(shù)二者檢測(cè)電網(wǎng)斷電來(lái)提供反孤島。所公開的構(gòu)思在并網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中不會(huì)擾亂逆變器頻率。該方案維持正常的線路電流諧波，不會(huì)擾亂逆變器36的正常運(yùn)行。例如，對(duì)于相對(duì)較大的逆變器(例如但不局限于 500kW ;1MW)，這與可影響分布式系統(tǒng)的已知頻率抖動(dòng)技術(shù)相比提供了更為穩(wěn)定的運(yùn)行。這種頻率抖動(dòng)技術(shù)通過(guò)周期性在逆變器頻率中引入偏移并查找響應(yīng)而連續(xù)干擾逆變器。在相對(duì)較弱的電網(wǎng)中，這樣可導(dǎo)致異常電壓諧波。例如，盡管具有反孤島功能的逆變器早期設(shè)計(jì)處于直到125kW的相對(duì)較低的功率等級(jí)，使500kW逆變器的頻率抖動(dòng)可在電力線中產(chǎn)生擾動(dòng)。所公開的構(gòu)思減小或消除由于運(yùn)行在公共變壓器62 (例如，如圖7所示)上的兩個(gè)或多于兩個(gè)的逆變器36'(例如，如圖6和7所示)引起的檢測(cè)誤差。例如，在圖3中， 當(dāng)孤島檢測(cè)隨機(jī)(相位或頻率抖動(dòng))時(shí)，來(lái)自一制造商的一個(gè)逆變器沈可提供未受控的超前功率因數(shù)，來(lái)自不同制造商的不同逆變器觀可提供未受控的滯后功率因數(shù)，兩個(gè)不同的
11逆變器沈、28的輸出的和可以匹配本地負(fù)荷，這兩種不同的逆變器可以在一個(gè)逆變器支持另一個(gè)逆變器的情況下繼續(xù)以約60Hz運(yùn)行，即使是在電網(wǎng)缺失之后。因此，這樣影響了相同連接點(diǎn)上多個(gè)逆變器26、28、30的反孤島性能。另外，當(dāng)采用現(xiàn)有技術(shù)中的注入信號(hào)并且查找該信號(hào)缺失的信號(hào)注入技術(shù)時(shí)，一個(gè)逆變器可對(duì)于另一個(gè)作為電網(wǎng)運(yùn)行，對(duì)應(yīng)的孤島檢測(cè)方法可能失敗。所公開的構(gòu)思可以結(jié)合并聯(lián)運(yùn)行以形成分布式發(fā)電系統(tǒng)的多個(gè)逆變器36'(例如但不局限于太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換場(chǎng)；風(fēng)能轉(zhuǎn)換場(chǎng))來(lái)采用。盡管已經(jīng)詳細(xì)描述了所公開構(gòu)思的特定實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)明了，根據(jù)所公開內(nèi)容的全部教導(dǎo)，可開發(fā)出細(xì)節(jié)的多種變形或替代。因此，所公開的特定布置僅表示為說(shuō)明性的，并不限制所公開構(gòu)思的范圍，該范圍由所附權(quán)利要求以及其所有等效物的全
部范圍來(lái)給出。
附圖標(biāo)記列表
2斷路器(CB)
4電網(wǎng)
6電氣孤島
8光伏(PV)逆變器
10本地負(fù)荷
12孤島電壓
14IEEE測(cè)試(諧振)電路
16常規(guī)電網(wǎng)連接逆變器
18無(wú)功部件
20無(wú)功部件
21負(fù)荷
22斷路器或者斷開器
24逆變器接觸器
26逆變器
28逆變器
30逆變器
31逆變器系統(tǒng)
32區(qū)域電力系統(tǒng)
32'區(qū)域電力系統(tǒng)
32"區(qū)域電力系統(tǒng)
32”’區(qū)域電力系統(tǒng)
34多個(gè)直流電源
36多個(gè)逆變器
36'逆變器
36"逆變器
38輸出
40電氣開關(guān)裝置
40'電氣開關(guān)裝置
42市電網(wǎng)
44保護(hù)繼電器
44'保護(hù)繼電器
46逆變器控制器
46'逆變器控制器
46"逆變器控制器
48接觸器Kl
49電壓互感器
50市電網(wǎng)電壓基準(zhǔn)
52繼電器輸出KA
53繼電器輸出KB
54接觸器線圈Kl
55反饋觸點(diǎn)
56輸入
58無(wú)功功率注入功能
60逆變器輸出
62逆變器輸出電流(Ia)
64逆變器輸出電壓(Van)
66注入的有功電流(Ir)
68無(wú)功電流(Ix)
70通訊通道或通訊網(wǎng)絡(luò)
72本地負(fù)荷
權(quán)利要求
1.一種檢測(cè)區(qū)域電力系統(tǒng)(32)的孤島的方法，該區(qū)域電力系統(tǒng)包括輸出交流電壓的多個(gè)逆變器(36)，該交流電壓包括電壓和頻率，該方法包括通過(guò)所述多個(gè)逆變器，使用受控?zé)o功功率注入(58)；以及響應(yīng)于由所述多個(gè)逆變器輸出的交流電壓的電壓和頻率中的多個(gè)變化來(lái)檢測(cè) 46)孤島。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括通過(guò)檢測(cè)由所述多個(gè)逆變器輸出的交流電壓的低頻狀態(tài)、過(guò)頻狀態(tài)、欠壓狀態(tài)以及過(guò)壓狀態(tài)中的若干個(gè)來(lái)提供所述的孤島檢測(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括通過(guò)所述多個(gè)逆變器外部的保護(hù)繼電器G4)來(lái)提供所述的孤島檢測(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，還包括通過(guò)用多個(gè)逆變器控制器G6)測(cè)量所述多個(gè)逆變器中的每個(gè)逆變器的逆變器功率因數(shù)偏差，獨(dú)立地檢測(cè)孤島。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，還包括通過(guò)由所述多個(gè)逆變器中的一個(gè)逆變器的逆變器控制器G6)檢測(cè)由所述多個(gè)逆變器輸出的交流電壓的低頻狀態(tài)或過(guò)頻狀態(tài)，獨(dú)立地檢測(cè)孤島。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括在所述多個(gè)逆變器中的一個(gè)逆變器的逆變器控制器外部，提供G4)所述的孤島檢測(cè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換場(chǎng)或風(fēng)能轉(zhuǎn)換場(chǎng)(32' ；32")用作所述區(qū)域電力系統(tǒng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括 將一個(gè)逆變器(36)用作所述多個(gè)逆變器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括將電氣連接在公共變壓器(62)上的多個(gè)逆變器(36')用作所述多個(gè)逆變器。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，還包括將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換場(chǎng)或風(fēng)能轉(zhuǎn)換場(chǎng)(32")用作所述區(qū)域電力系統(tǒng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括通過(guò)用保護(hù)繼電器G4)檢測(cè)由所述多個(gè)逆變器輸出的交流電壓的異常電壓狀態(tài)或異常頻率狀態(tài)，提供所述孤島檢測(cè)；以及由所述保護(hù)繼電器作為響應(yīng)地?cái)嚅_電路斷續(xù)器G8)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，還包括通過(guò)用所述多個(gè)逆變器中的一個(gè)逆變器的逆變器控制器G6)檢測(cè)異常頻率狀態(tài)，獨(dú)立地檢測(cè)孤島。
13.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括在所述多個(gè)逆變器的額定功率等級(jí)的全部范圍上，使用所述孤島檢測(cè)G6)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括將包括多個(gè)光伏電源(34)、所述多個(gè)逆變器(36")以及本地負(fù)荷(7 的區(qū)域電力系統(tǒng)(32”’ )用作所述區(qū)域電力系統(tǒng)。
15.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括將所述多個(gè)逆變器從并網(wǎng)運(yùn)行模式切換)到故意的孤島運(yùn)行模式。
16.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括作為所述使用受控?zé)o功功率注入，控制(58)所述多個(gè)逆變器以在市電網(wǎng)連接處維持超前的功率因數(shù)。
17.—種區(qū)域電力系統(tǒng)(32 ;32' ；32" ；32，，，)，包括多個(gè)直流電源(34)；與所述多個(gè)直流電源可操作地關(guān)聯(lián)的多個(gè)逆變器(36)，所述多個(gè)逆變器中的每個(gè)逆變器被構(gòu)造成(58)提供有功功率和受控?zé)o功功率注入，以檢測(cè)孤島；由所述多個(gè)逆變器供電的輸出(38)；多個(gè)電氣開關(guān)裝置(48)，其被構(gòu)造成將所述多個(gè)逆變器電氣連接到市電網(wǎng)0 以及將所述多個(gè)逆變器從市電網(wǎng)G2)電氣斷開；以及被構(gòu)造成響應(yīng)于所述輸出的交流頻率或電壓中的多個(gè)變化而相對(duì)于市電網(wǎng)檢測(cè)孤島的多個(gè)設(shè)備(44 ；46)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的區(qū)域電力系統(tǒng)(32;32' ；32" ；32”’)，其中，所述多個(gè)設(shè)備中的一個(gè)是所述多個(gè)逆變器外部的保護(hù)繼電器G4)。
19.根據(jù)權(quán)利要求17的區(qū)域電力系統(tǒng)(32;32' ；32" ；32”’)，其中，交流頻率或電壓的所述多個(gè)變化選自所述輸出的低頻狀態(tài)、過(guò)頻狀態(tài)、欠壓狀態(tài)以及過(guò)壓狀態(tài)。
20.根據(jù)權(quán)利要求17的區(qū)域電力系統(tǒng)(32;32' ；32" ；32”’)，其中，所述多個(gè)設(shè)備是所述多個(gè)逆變器中的一個(gè)逆變器外部的保護(hù)繼電器G4)以及被構(gòu)造成控制所述多個(gè)逆變器中的所述一個(gè)逆變器的逆變器控制器G6)；且其中，所述逆變器控制器還被構(gòu)造成，通過(guò)測(cè)量所述多個(gè)逆變器中的所述一個(gè)逆變器的逆變器功率因數(shù)偏差來(lái)獨(dú)立地檢測(cè)孤島。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的區(qū)域電力系統(tǒng)(32;32' ；32" ；32”’)，其中，所述保護(hù)繼電器被構(gòu)造成，通過(guò)檢測(cè)所述輸出的低頻狀態(tài)、過(guò)頻狀態(tài)、欠壓狀態(tài)以及過(guò)壓狀態(tài)中的若干個(gè)而檢測(cè)孤島。
22.根據(jù)權(quán)利要求17的區(qū)域電力系統(tǒng)(32;32' ；32" ；32”’)，其中，所述多個(gè)設(shè)備中的一個(gè)是被構(gòu)造成控制所述多個(gè)逆變器中的一個(gè)逆變器的逆變器控制器G6)；且其中，所述逆變器控制器還被構(gòu)造成，通過(guò)測(cè)量所述多個(gè)逆變器中的所述一個(gè)逆變器的逆變器功率因數(shù)偏差而檢測(cè)孤島。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的區(qū)域電力系統(tǒng)(32”’)，其中，所述逆變器控制器(46")還被構(gòu)造成將所述多個(gè)逆變器中的所述一個(gè)逆變器從并網(wǎng)運(yùn)行模式切換到故意的孤島運(yùn)行模式。
24.根據(jù)權(quán)利要求17的區(qū)域電力系統(tǒng)(32")，其中，由所述多個(gè)逆變器供電的所述輸出被構(gòu)造成用于與市電網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行；且其中，所述多個(gè)直流電源選自能量存儲(chǔ)器、可再生能源以及不可再生能源。
25.根據(jù)權(quán)利要求17的區(qū)域電力系統(tǒng)(32")，其中，由所述多個(gè)逆變器供電的所述輸出被構(gòu)造成在市電網(wǎng)不存在時(shí)處于故意的孤島運(yùn)行；且其中，所述多個(gè)直流電源選自能量存儲(chǔ)器、可再生能源以及不可再生能源。
全文摘要
本發(fā)明涉及通過(guò)使用由多個(gè)逆變器進(jìn)行受控?zé)o功功率注入檢測(cè)孤島的方法和區(qū)域電力系統(tǒng)。區(qū)域電力系統(tǒng)(32；32′；32″；32”’)包括多個(gè)直流電源(34)；與所述多個(gè)直流電源可操作地關(guān)聯(lián)的多個(gè)逆變器(36)。所述多個(gè)逆變器的每個(gè)逆變器構(gòu)造(58)成提供有功功率以及受控?zé)o功功率注入以檢測(cè)孤島。輸出(38)由所述多個(gè)逆變器供電。多個(gè)電氣開關(guān)裝置(48)構(gòu)造成將所述多個(gè)逆變器電氣連接到市電網(wǎng)(42)以及將所述多個(gè)逆變器從市電網(wǎng)(42)電氣斷開。多個(gè)設(shè)備(44；46)構(gòu)造成響應(yīng)于輸出的交流頻率或電壓的多個(gè)變化而檢測(cè)相對(duì)于市電網(wǎng)的孤島。
文檔編號(hào)G01R19/00GK102170141SQ201010621540
公開日2011年8月31日 申請(qǐng)日期2010年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月13日
發(fā)明者A·普拉薩, R·P·佩普林斯基, U·穆哈斯卡爾, V·布哈瓦拉珠 申請(qǐng)人:伊頓公司