一種分布式并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)快速檢測(cè)孤島方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)孤島檢測(cè)方法，具體是一種分布式并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)快速檢測(cè)孤島方法，屬于電力檢測(cè)應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著太陽(yáng)能、燃料電池等新能源的廣泛使用，逆變型電站在電網(wǎng)輸配電中也變得越來(lái)越普遍，而逆變型電站并網(wǎng)輸網(wǎng)輸送電能，需要各種完善的保護(hù)措施，如功率器件過(guò)流、過(guò)溫，驅(qū)動(dòng)信號(hào)欠壓等，其中對(duì)于并網(wǎng)系統(tǒng)而言還需要防止孤島現(xiàn)象產(chǎn)生，孤島現(xiàn)象是指當(dāng)電網(wǎng)供電因故障事故或停電維修而跳脫時(shí)，各個(gè)用戶端的分布式并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)未能即時(shí)檢測(cè)出停電狀態(tài)而將自身切離市電網(wǎng)絡(luò)，而形成由分布電站并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)和周?chē)呢?fù)載組成的一個(gè)自給供電的孤島，對(duì)于光伏并網(wǎng)逆變器的孤島偵測(cè)，要求孤島發(fā)生時(shí)，必須快速、準(zhǔn)確地切除并網(wǎng)逆變器。
[0003]目前的孤島檢測(cè)方法主要分為主動(dòng)和被動(dòng)檢測(cè)，被動(dòng)檢測(cè)方法簡(jiǎn)單但存在盲區(qū)，主動(dòng)檢測(cè)方法較多，主要通過(guò)加入不同的干擾信號(hào)打破孤島的系統(tǒng)平衡，使孤島系統(tǒng)的電壓或頻率超出入網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)判斷孤島是否發(fā)生，此類(lèi)方法可靠性高，但由于引入干擾信號(hào)，會(huì)導(dǎo)致逆變器輸出電流畸變，影響電能質(zhì)量，據(jù)此，既能快速準(zhǔn)確地檢測(cè)孤島發(fā)生，又能避免對(duì)電能質(zhì)量的影響分布式并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)快速檢測(cè)孤島方法必將得到廣泛應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在問(wèn)題，本發(fā)明提供一種分布式并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)快速檢測(cè)孤島方法，通過(guò)比較檢測(cè)的電壓幅值和頻率與系統(tǒng)記憶的電壓幅值和頻率，從而判斷是否發(fā)生孤島，可以有效的解決【背景技術(shù)】中的問(wèn)題。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種分布式并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)快速檢測(cè)孤島方法，包括電網(wǎng)、斷路器、變壓器、并網(wǎng)逆變器和本地負(fù)載，所述電網(wǎng)通過(guò)電線與斷路器串聯(lián)且斷路器一側(cè)串聯(lián)變壓器；所述變壓器連接并網(wǎng)逆變器、本地負(fù)載，并且本地負(fù)載設(shè)置在并網(wǎng)逆變器一側(cè)；當(dāng)光伏系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，設(shè)置為無(wú)功擾動(dòng)方式，并檢測(cè)輸出調(diào)制波換相周期，若換相周期變化率超過(guò)閥值，則認(rèn)為電網(wǎng)極可能出現(xiàn)孤島，此時(shí)系統(tǒng)記憶當(dāng)前電壓幅值和頻率，同時(shí)更改設(shè)置為有功擾動(dòng)方式，即主動(dòng)偏離光伏系統(tǒng)MPP點(diǎn)，造成系統(tǒng)與負(fù)載功率不匹配，通過(guò)比較系統(tǒng)記憶的電壓幅值和頻率，從而判斷是否發(fā)生孤島。
[0006]進(jìn)一步的，所述調(diào)制波換相周期通過(guò)監(jiān)測(cè)逆變器與本地負(fù)載連接公共點(diǎn)電壓之間的相位差來(lái)檢測(cè)孤島狀態(tài)的，控制逆變器輸出電流與公共點(diǎn)電壓在過(guò)零點(diǎn)同步，在兩個(gè)過(guò)零點(diǎn)之間的波形則是確定的正弦波，當(dāng)電網(wǎng)斷開(kāi)后，逆變器輸出電壓不能被電網(wǎng)電壓鎖定，在過(guò)零點(diǎn)之間，逆變器電流波形已經(jīng)由上一次過(guò)零點(diǎn)確定，其頻率不變，因?yàn)樨?fù)載相位不會(huì)因電網(wǎng)斷開(kāi)而變化，因此在非純阻性負(fù)載的情況下，斷網(wǎng)后公共點(diǎn)電壓必然跳到新的相位，在電網(wǎng)斷開(kāi)后的第一個(gè)過(guò)零點(diǎn)，就會(huì)檢測(cè)到公共點(diǎn)電壓和逆變器輸出電流間的相位差超過(guò)設(shè)定閾值。
[0007]進(jìn)一步的，所述有功擾動(dòng)方式檢測(cè)電壓幅值和頻率方法為通過(guò)AFD法對(duì)逆變器輸出電流注入一定的畸變，其中VPCC為公共耦合點(diǎn)電壓，i為逆變器輸出電流波形，i與VPCC的相位差總是固定不變的。
[0008]進(jìn)一步的，所述逆變器正常并網(wǎng)時(shí)，公共點(diǎn)電壓頻率由電網(wǎng)嵌制，孤島時(shí)，畸變電流流過(guò)負(fù)載，迫使公共點(diǎn)電壓頻率改變，經(jīng)過(guò)幾個(gè)周期的累加作用，最終因公共點(diǎn)電壓頻率超出閾值而被檢測(cè)出孤島狀態(tài)。
[0009]進(jìn)一步的，所述AFD的基礎(chǔ)上在公共點(diǎn)電壓波動(dòng)時(shí)引入正反饋加大電壓與電流的相位差從而加速波動(dòng)，與AFD相比，在相同的相位差下能有效減小檢測(cè)盲區(qū)，實(shí)現(xiàn)對(duì)分布式并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)孤島進(jìn)行檢測(cè)。
[0010]進(jìn)一步的，通過(guò)比較檢測(cè)的電壓幅值和頻率與系統(tǒng)記憶的電壓幅值和頻率檢測(cè)是否發(fā)生孤島。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:
[0012]1、光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)用中，孤島偵測(cè)的難點(diǎn)在于當(dāng)光伏系統(tǒng)的功率與周?chē)?fù)載匹配時(shí)伏系統(tǒng)會(huì)與負(fù)載達(dá)到平衡，形成一個(gè)微網(wǎng)系統(tǒng)。為了打破這個(gè)微網(wǎng)系統(tǒng)平衡，傳統(tǒng)的孤島偵測(cè)方法一般弓I入功率或頻率擾動(dòng)，功率擾動(dòng)不會(huì)影響電能質(zhì)量，但對(duì)發(fā)電效率產(chǎn)生極大影響；頻率擾動(dòng)量偏小，孤島偵測(cè)速度慢且存在盲區(qū)，擾動(dòng)量增大則會(huì)對(duì)電能質(zhì)量產(chǎn)生影響；
[0013]2、本發(fā)明在光伏系統(tǒng)正常工作時(shí)，引入極小的無(wú)功分量，對(duì)電能質(zhì)量基本不產(chǎn)生影響。當(dāng)孤島發(fā)生時(shí)，此無(wú)功分量會(huì)引起輸出調(diào)制波換相周期的變化，當(dāng)偵測(cè)到這一變化，判斷為此時(shí)極可能發(fā)生孤島現(xiàn)象，此時(shí)引入有功擾動(dòng)，利用有功擾動(dòng)的快速性和準(zhǔn)確性，來(lái)確認(rèn)是否發(fā)生孤島，若發(fā)生孤島則從電網(wǎng)斷開(kāi)，若未發(fā)生孤島，則切換到正常工作模式。本發(fā)明與傳統(tǒng)的孤島偵測(cè)方法相比，既解決了在光伏系統(tǒng)正常工作時(shí)傳統(tǒng)方法對(duì)電能質(zhì)量和發(fā)電效率影響的問(wèn)題，又提高了當(dāng)孤島發(fā)生時(shí)偵測(cè)的快速性和準(zhǔn)確性，對(duì)當(dāng)前的光伏并網(wǎng)發(fā)電效益和安全性均由積極的促進(jìn)作用，有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，適合推廣使用。
【附圖說(shuō)明】
[0014]附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分，與本發(fā)明的實(shí)施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。
[0015]在附圖中:
[0016]圖1為本發(fā)明的工作原理圖；
[0017]圖2為公共點(diǎn)電壓和逆變器輸出電流間的相位差超過(guò)設(shè)定閾值示意圖；
[0018]圖3為分布式并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)孤島進(jìn)行檢測(cè)結(jié)果示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0020]實(shí)施例:
[0021]如圖1所示:一種分布式并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)快速檢測(cè)孤島方法，其具體步驟如下:
[0022]步驟一:將電網(wǎng)、斷路器、變壓器、并網(wǎng)逆變器和本地負(fù)載，所述電網(wǎng)通過(guò)電線與斷路器串聯(lián)且斷路器一側(cè)串聯(lián)變壓器；所述變壓器連接并網(wǎng)逆變器、本地負(fù)載，并且本地負(fù)載設(shè)置在并網(wǎng)逆變器一側(cè)進(jìn)行安裝連接；
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