一種主動(dòng)式光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)的孤島檢測(cè)方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明揭示了一種主動(dòng)式光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)的孤島檢測(cè)方法，并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)由光伏組件和逆變器組成，所述光伏組件經(jīng)逆變器和斷路器連接到公共電網(wǎng)，本地負(fù)載連接到逆變器和斷路器之間的公共耦合點(diǎn)上，檢測(cè)時(shí)向電網(wǎng)注入略微畸變的電流，從而形成一個(gè)連續(xù)改變頻率的趨勢(shì)；當(dāng)光伏發(fā)電系統(tǒng)與電網(wǎng)連接時(shí)，電網(wǎng)頻率是不會(huì)改變；當(dāng)光伏發(fā)電系統(tǒng)與電網(wǎng)分離時(shí)，逆變器輸出電壓的頻率被迫向上或者向下偏移，上述方法簡(jiǎn)單可靠。
【專(zhuān)利說(shuō)明】-種主動(dòng)式光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)的孤島檢測(cè)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力控制領(lǐng)域，尤其涉及一種孤島檢測(cè)方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 孤島效應(yīng)是指當(dāng)電網(wǎng)供電由于故障或者檢修而中斷時(shí)，各個(gè)用戶(hù)端的分布式并網(wǎng) 發(fā)電系統(tǒng)（例如光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、燃料電池發(fā)電等）未能及時(shí)檢測(cè)出來(lái)而將自身切除公 共用電網(wǎng)絡(luò)，從而形成了由分布式發(fā)電系統(tǒng)和本地負(fù)載組成的一個(gè)自己供電的孤島發(fā)電系 統(tǒng)。孤島效應(yīng)的產(chǎn)生會(huì)對(duì)系統(tǒng)設(shè)備安全和相關(guān)人員的人身安全帶來(lái)嚴(yán)重危害，因此在包含 光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)在內(nèi)的分布式發(fā)電系統(tǒng)中，并網(wǎng)發(fā)電裝置應(yīng)當(dāng)具備孤島檢測(cè)和保護(hù)的能 力。
[0003] 在并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)中，基于并網(wǎng)逆變器的孤島檢測(cè)方法主要可以分為兩種：被 動(dòng)孤島檢測(cè)和主動(dòng)孤島檢測(cè)。被動(dòng)孤島檢測(cè)主要根據(jù)系統(tǒng)孤島后不正常的電壓和頻率等條 件檢測(cè)出來(lái)。這類(lèi)方法只有在電源和負(fù)載不匹配程度較大時(shí)才能有效。主動(dòng)孤島檢測(cè)主要 包括頻率偏移法和輸出功率擾動(dòng)法等。其原理是在控制信號(hào)中添加擾動(dòng)成分，從而使得頻 率或者功率發(fā)生變化，但目前主動(dòng)孤島檢測(cè)仍存在缺陷，可靠性差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是實(shí)現(xiàn)一種工作穩(wěn)定可靠的主動(dòng)式光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)的 孤島檢測(cè)方法。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種主動(dòng)式光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)的孤島 檢測(cè)方法，并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)由光伏組件和逆變器組成，所述光伏組件經(jīng)逆變器和斷路器 連接到公共電網(wǎng)，本地負(fù)載連接到逆變器和斷路器之間的公共耦合點(diǎn)上，檢測(cè)時(shí)向電網(wǎng)注 入略微畸變的電流，從而形成一個(gè)連續(xù)改變頻率的趨勢(shì)；
[0006] 當(dāng)光伏發(fā)電系統(tǒng)與電網(wǎng)連接時(shí)，電網(wǎng)頻率是不會(huì)改變；
[0007] 當(dāng)光伏發(fā)電系統(tǒng)與電網(wǎng)分離時(shí)，逆變器輸出電壓的頻率被迫向上或者向下偏移。
[0008] 當(dāng)電網(wǎng)斷開(kāi)時(shí)，若有功功率不匹配，無(wú)功功率匹配，此時(shí)ΛΡ = Pe-P^絕對(duì)值較大， 在斷網(wǎng)瞬間逆變器輸出電壓將會(huì)有較大幅度的變化，當(dāng)I ΛΡ|>20%時(shí)，根據(jù)過(guò)/欠壓檢測(cè) 方法檢測(cè)出孤島效應(yīng)，其中Pe為電網(wǎng)向負(fù)載提供的有功功率，為負(fù)載消耗的有功功率
[0009] 當(dāng)電網(wǎng)斷開(kāi)時(shí)，若無(wú)功功率不匹配，有功功率匹配，此時(shí)AQ = Qe-Q^絕對(duì)值較大， 在斷網(wǎng)瞬間逆變器輸出電壓頻率ω將會(huì)有較大幅度的變化，當(dāng)I AQ|>5%時(shí)，根據(jù)過(guò)/欠頻 檢測(cè)方法檢測(cè)出孤島效應(yīng)。
[0010] 本發(fā)明采用主動(dòng)孤島檢測(cè)法是主動(dòng)移頻法，檢測(cè)方法簡(jiǎn)單可靠。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011] 下面對(duì)本發(fā)明說(shuō)明書(shū)中每幅附圖表達(dá)的內(nèi)容作簡(jiǎn)要說(shuō)明：
[0012] 圖1為孤島檢測(cè)原理不意圖；
[0013] 圖2為孤島檢測(cè)方法的并網(wǎng)電流波形。

【具體實(shí)施方式】
[0014] 如圖1所示，并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)由光伏組件和逆變器組成，該發(fā)電系統(tǒng)通過(guò)一個(gè) 斷路器連接到公共電網(wǎng)。由于中間無(wú)變壓器，故該系統(tǒng)為非隔離系統(tǒng)。本地負(fù)載采用并 聯(lián)RLC電路來(lái)模擬。逆變器、負(fù)載以及斷路器共同連接到一點(diǎn)上，即公共耦合點(diǎn)（Point of Common Coupling，PCC)。假設(shè)逆變器向負(fù)載提供的有功功率、無(wú)功功率分別為PD、Qd ;電網(wǎng) 向負(fù)載提供的有功功率、無(wú)功功率分別為Pe、Qe;負(fù)載消耗的有功功率、無(wú)功功率分別為1\、 Ql。
[0015] 當(dāng)系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，存在以下關(guān)系式：

【權(quán)利要求】
1. 一種主動(dòng)式光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)的孤島檢測(cè)方法，并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)由光伏組件和逆變器 組成，所述光伏組件經(jīng)逆變器和斷路器連接到公共電網(wǎng)，本地負(fù)載連接到逆變器和斷路器 之間的公共耦合點(diǎn)上，其特征在于： 檢測(cè)時(shí)向電網(wǎng)注入略微畸變的電流，從而形成一個(gè)連續(xù)改變頻率的趨勢(shì)； 當(dāng)光伏發(fā)電系統(tǒng)與電網(wǎng)連接時(shí)，電網(wǎng)頻率是不會(huì)改變； 當(dāng)光伏發(fā)電系統(tǒng)與電網(wǎng)分離時(shí)，逆變器輸出電壓的頻率被迫向上或者向下偏移。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的主動(dòng)式光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)的孤島檢測(cè)方法，其特征在于：當(dāng)電網(wǎng) 斷開(kāi)時(shí)，若有功功率不匹配，無(wú)功功率匹配，此時(shí)ΛΡ = Pe-P^絕對(duì)值較大，在斷網(wǎng)瞬間逆變 器輸出電壓將會(huì)有較大幅度的變化，當(dāng)I Λ P I >20%時(shí)，根據(jù)過(guò)/欠壓檢測(cè)方法檢測(cè)出孤島 效應(yīng),其中Pe為電網(wǎng)向負(fù)載提供的有功功率,為負(fù)載消耗的有功功率。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的主動(dòng)式光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)的孤島檢測(cè)方法，其特征在于：當(dāng)電網(wǎng) 斷開(kāi)時(shí)，若無(wú)功功率不匹配，有功功率匹配，此時(shí)AQ = Qe-Q^絕對(duì)值較大，在斷網(wǎng)瞬間逆變 器輸出電壓頻率ω將會(huì)有較大幅度的變化，當(dāng)I AQ|>5%時(shí)，根據(jù)過(guò)/欠頻檢測(cè)方法檢測(cè)出 孤島效應(yīng)。
【文檔編號(hào)】H02J3/38GK104319811SQ201410624729
【公開(kāi)日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年11月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月6日
【發(fā)明者】王 琦, 姜廣宇, 王海松, 蔡旭 申請(qǐng)人:安徽啟光能源科技研究院有限公司