專利名稱：基于負(fù)序功率正反饋的孤島檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及分布式發(fā)電系統(tǒng)檢測技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于負(fù)序功率正反饋的孤島檢測方法。
背景技術(shù)：
并網(wǎng)運行的分布式電源(distributed generation，DG)在發(fā)生大電網(wǎng)故障等情況下，與大電網(wǎng)斷開并繼續(xù)向本地負(fù)載RL供電、獨立運行的情況稱為孤島運行。孤島檢測作為微網(wǎng)(局部供電)運行模式轉(zhuǎn)換的必要環(huán)節(jié)，受到越來越多的關(guān)注。孤島檢測方法大致分為三類(1)被動檢測方法，即檢測電壓、頻率以及功率輸出等電氣量變化特征，來判斷孤島狀態(tài)的發(fā)生。該方法的優(yōu)點是原理簡單，對電能質(zhì)量無影響；缺點是存在檢測盲區(qū)。( 主動檢測法，即在微網(wǎng)中人為加入干擾信號造成擾動，通過檢測某些信號的變化來檢測孤島。其特點是可以減小或消除孤島檢測盲區(qū)，但其引入的有源擾動對電能質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面影響，因此該類方法大都具有破壞性。( 開關(guān)狀態(tài)檢測法，即利用通信聯(lián)絡(luò)來檢測孤島，該類方法原理簡單，盲區(qū)較小，但設(shè)備花費較高，結(jié)構(gòu)設(shè)計復(fù)雜， 在孤島檢測中未得到廣泛應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種基于負(fù)序功率正反饋的孤島檢測方法，所謂孤島運行是分布式電源(DG)在發(fā)生大電網(wǎng)故障的情況下，與大電網(wǎng)斷開并繼續(xù)向本地負(fù)載RL供電、獨立運行的情況稱為孤島運行；該檢測方法在DG控制系統(tǒng)中， 加入負(fù)序功率正反饋回路，當(dāng)微網(wǎng)由并網(wǎng)運行轉(zhuǎn)入孤島運行時，微網(wǎng)電壓通過正反饋回路與逆變器輸出電流相互作用，使負(fù)序功率增大，通過對負(fù)序功率的平方根H進(jìn)行的測量、分析，即可判斷微網(wǎng)的孤島運行狀態(tài)，其特征在于首先，計算微網(wǎng)中DG輸出負(fù)序功率的平方根H ；所述的負(fù)序功率的平方根H的計算公式為H = = ^fFVF,(1)式(1)中，S表示微網(wǎng)負(fù)序功率；電壓U—采集量為微網(wǎng)電壓的負(fù)序分量，采用對稱分量法測量；電流Γ采集量為微網(wǎng)中DG的輸出電流的負(fù)序分量，采用對稱分量法測量；其次，設(shè)定H的閾值然后判斷是否發(fā)生孤島，根據(jù)H的定值大小判斷是否發(fā)生孤島，判據(jù)如下(1)當(dāng)H不超過預(yù)先設(shè)定的閾值ε工，則判定微網(wǎng)未發(fā)生孤島；(2)當(dāng)H超過預(yù)先設(shè)定的閾值ε 且在超過閾值20ms后不低于閾值則判定微網(wǎng)發(fā)生孤島；(3)當(dāng)H超過預(yù)先設(shè)定的閾值ε ”且在超過閾值20ms后遠(yuǎn)小于閾值則判定孤島未發(fā)生，出現(xiàn)的為偽孤島狀態(tài)。微電網(wǎng)并網(wǎng)運行時，微網(wǎng)電壓與頻率由大電網(wǎng)決定，引入負(fù)序功率正反饋回路，不會影響逆變器輸出電流頻率，并網(wǎng)控制器依然能正常運行，并且三相電流相位依然為理想L))由式(3)可知，微網(wǎng)中DG輸出負(fù)序功率將通過正反饋回路與逆變器輸出電流相互作用，使負(fù)序功率的平方根H增大。所述的負(fù)序功率的平方根H閾值ε工取為0. 01。孤島發(fā)生后，逆變器控制模式未發(fā)生改變，依然為恒功率控制，且無調(diào)壓措施。本發(fā)明有益效果是利用負(fù)序功率提出了孤島檢測的方法具有以下優(yōu)點(1)能在IEEE Std. 1547標(biāo)準(zhǔn)中所定義的最惡劣情況下快速有效的檢測出孤島；(2)孤島檢測過程中，電能質(zhì)量未遭受破壞，具有無盲區(qū)非破壞性的特點；(3)檢測所需時間短，能在50ms內(nèi)迅速檢測出孤島運行狀態(tài)，為后續(xù)DG控制模式的平滑切換提供了強有力的保證；(4)在不對稱斷路情況下，仍能進(jìn)行孤島檢測；(5)當(dāng)偽孤島現(xiàn)象發(fā)生時，該方法不會造成誤判。該方法原理簡單，適用范圍廣，在各種故障條件及其他惡劣情況下均能有效地檢測出孤島，且不受偽孤島的影響，能夠滿足現(xiàn)場的應(yīng)用要求，具有工程實際意義。
條件下互差120°，引入負(fù)序功率正反饋回路，微電網(wǎng)并網(wǎng)運行的三相電流表達(dá)如式(2)所
不，
權(quán)利要求
1.一種基于負(fù)序功率正反饋的孤島檢測方法，所謂孤島運行是并網(wǎng)運行的分布式電源 DG在發(fā)生大電網(wǎng)故障的情況下，與大電網(wǎng)DW斷開并繼續(xù)向本地負(fù)載RL供電、獨立運行的情況稱為孤島運行，在DG控制系統(tǒng)中加入負(fù)序功率正反饋回路，當(dāng)微網(wǎng)由并網(wǎng)運行轉(zhuǎn)為孤島運行時，微網(wǎng)電壓通過正反饋回路與逆變器輸出電流相互作用，使負(fù)序功率增大，通過對負(fù)序功率的平方根H進(jìn)行的測量、分析，即可判斷微網(wǎng)的孤島運行狀態(tài)，其特征在于，具體步驟如下首先，計算微網(wǎng)中DG輸出負(fù)序功率的平方根H ；所述的負(fù)序功率的平方根H的計算公式為:H = V^7 = λ/"- x/-，式中，S—表示微網(wǎng)負(fù)序功率；電壓U—采集量為微網(wǎng)電壓的負(fù)序分量，采用對稱分量法測量；電流Γ采集量為微網(wǎng)中DG的輸出電流的負(fù)序分量，采用對稱分量法測量；其次，設(shè)定H的閾值S1然后判斷是否發(fā)生孤島，根據(jù)H的定值大小判斷是否發(fā)生孤島，判據(jù)如下(1)當(dāng)H不超過預(yù)先設(shè)定的閾值ε則判定孤島未發(fā)生；(2)當(dāng)H超過預(yù)先設(shè)定的閾值ε且在超過閾值20ms后不低于閾值S1，則判定孤島發(fā)生；(3)當(dāng)H超過預(yù)先設(shè)定的閾值ε且在超過閾值20ms后遠(yuǎn)小于閾值S1，則判定孤島未發(fā)生，出現(xiàn)的為偽孤島。
2.根據(jù)權(quán)利1所述的基于負(fù)序功率正反饋的孤島檢測方法，其特征在于，所述的預(yù)先設(shè)定的負(fù)序功率的平方根H閾值ε工選取為0. 01。
全文摘要
本發(fā)明公開了屬于分布式發(fā)電系統(tǒng)檢測技術(shù)領(lǐng)域的一種基于負(fù)序功率正反饋的孤島檢測方法。該方法在DG控制系統(tǒng)中加入負(fù)序功率正反饋回路，當(dāng)微網(wǎng)由并網(wǎng)運行轉(zhuǎn)為孤島運行時，微網(wǎng)電壓通過正反饋回路與逆變器輸出電流相互作用，使負(fù)序功率增大，因此，通過對負(fù)序功率的平方根H進(jìn)行分析，即可檢測出孤島，首先，計算微網(wǎng)中DG輸出負(fù)序功率的平方根H，設(shè)定H的閾值ε1，然后判斷是否發(fā)生孤島，根據(jù)H的定值大小判斷是否發(fā)生孤島。該方法原理簡單，適用范圍廣，在各種故障條件及其他惡劣情況下均能有效地檢測出孤島，且不受偽孤島的影響，能夠滿足現(xiàn)場的應(yīng)用要求，具有工程實際意義。
文檔編號H02J3/38GK102412591SQ201110240709
公開日2012年4月11日 申請日期2011年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月19日
發(fā)明者葉東華, 彭明法, 王增平, 王玉慧, 米超, 許冬, 馬靜 申請人:華北電力大學(xué)