本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)，特別是涉及一種孤島檢測(cè)方法、系統(tǒng)及分布式電源接入單元裝置。

背景技術(shù)：

1、本部分的陳述僅僅是提供了與本發(fā)明相關(guān)的背景技術(shù)信息，不必然構(gòu)成在先技術(shù)。

2、近年來(lái)，以“就地開(kāi)發(fā)、就近利用”為主要特征的分布式光伏發(fā)電快速發(fā)展，裝機(jī)總規(guī)模不斷擴(kuò)大。電網(wǎng)正常的情況下，電網(wǎng)和分布式電源共同對(duì)周圍的負(fù)載供電，在電網(wǎng)因?yàn)闄z修或故障等原因與負(fù)載斷開(kāi)的情況下，分布式電源仍然對(duì)負(fù)載供電，分布式電源與負(fù)載形成一個(gè)電力公司無(wú)法控制的孤島。孤島是微電網(wǎng)系統(tǒng)的一種特殊故障狀態(tài)，進(jìn)入孤島運(yùn)行后，容易對(duì)配網(wǎng)端和用戶端的設(shè)備造成危害，甚至危及人身安全。

3、孤島檢測(cè)的方法包括被動(dòng)法和主動(dòng)法，前者主要通過(guò)檢測(cè)基波電壓的幅值、頻率、諧波含量、功率變化等狀態(tài)量進(jìn)行判斷，后者主要通過(guò)向電網(wǎng)注入一定的干擾信號(hào)，通過(guò)檢測(cè)反饋信息來(lái)進(jìn)行判斷。

4、目前已有的被動(dòng)孤島檢測(cè)方法存在抗干擾能力差，檢測(cè)精度偏差大，且更新慢，檢測(cè)時(shí)間較長(zhǎng)等問(wèn)題，而已有的主動(dòng)孤島檢測(cè)方法雖然檢測(cè)速度較快，但要通過(guò)對(duì)輸出電流頻率施加擾動(dòng)，對(duì)輸出電流質(zhì)量有較大影響，又或者是直接檢測(cè)電網(wǎng)公共連接點(diǎn)的電壓諧波與序阻抗等電氣參數(shù)，當(dāng)電壓諧波與序阻抗超過(guò)了設(shè)定的閾值時(shí)，觸發(fā)孤島保護(hù)，運(yùn)算量較大，對(duì)控制器要求較高，實(shí)施起來(lái)較復(fù)雜。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種孤島檢測(cè)方法、系統(tǒng)及分布式電源接入單元裝置，通過(guò)找到精確的過(guò)零時(shí)刻，能夠快速計(jì)算出精確的頻率，提高了孤島檢測(cè)的速度和精度。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

3、第一方面，本發(fā)明提供一種孤島檢測(cè)方法，包括以下步驟：

4、獲取當(dāng)前采樣點(diǎn)s1及其前一次的采樣點(diǎn)s0的幅值；

5、將s0和s1之間的波形等效為直線，根據(jù)連續(xù)兩次采樣點(diǎn)的幅值，利用精確過(guò)零點(diǎn)計(jì)算方法進(jìn)行計(jì)算，找到第一個(gè)過(guò)零時(shí)刻；

6、計(jì)算當(dāng)前采樣點(diǎn)s1和下一次過(guò)零前的采樣點(diǎn)s2之間的時(shí)間間隔以及下一次過(guò)零時(shí)刻和過(guò)零前的采樣點(diǎn)s2之間的時(shí)間間隔，找到第二個(gè)過(guò)零時(shí)刻；

7、計(jì)算兩個(gè)過(guò)零時(shí)刻之間的時(shí)間間隔，根據(jù)兩個(gè)過(guò)零時(shí)刻之間的時(shí)間間隔計(jì)算電壓頻率，根據(jù)電壓頻率和電壓幅值的變化進(jìn)行孤島檢測(cè)。

8、作為可選擇的實(shí)施方式，獲取連續(xù)兩次的采樣點(diǎn)的幅值之后，在根據(jù)連續(xù)兩次采樣點(diǎn)的幅值，利用精確過(guò)零點(diǎn)計(jì)算方法進(jìn)行計(jì)算之前，需要確定獲取的連續(xù)兩次采樣點(diǎn)的幅值的符號(hào)是否變化，在連續(xù)兩次采樣點(diǎn)的幅值的符號(hào)發(fā)生變化的基礎(chǔ)之上進(jìn)行計(jì)算，找到第一個(gè)過(guò)零時(shí)刻。

9、作為可選擇的實(shí)施方式，計(jì)算兩個(gè)過(guò)零時(shí)刻之間的時(shí)間間隔，公式為：

10、t＝tx0+tx1+tx2

11、其中，tx0為第一個(gè)過(guò)零時(shí)刻與當(dāng)前采樣點(diǎn)s1之間的時(shí)間間隔，tx1為當(dāng)前采樣點(diǎn)s1和下一次過(guò)零前的采樣點(diǎn)s2之間的時(shí)間間隔，tx2為第二次過(guò)零時(shí)刻和過(guò)零前的采樣點(diǎn)s2之間的時(shí)間間隔。

12、作為可選擇的實(shí)施方式，第一個(gè)過(guò)零時(shí)刻與當(dāng)前采樣點(diǎn)s1之間的時(shí)間間隔的計(jì)算公式為：

13、

14、y0為s0的采樣幅值，y1為s1的采樣幅值，為s0和s1之間的時(shí)間間隔。

15、作為可選擇的實(shí)施方式，當(dāng)前采樣點(diǎn)s1和下一次過(guò)零前的采樣點(diǎn)s2之間的時(shí)間間隔的計(jì)算公式為：

16、

17、其中，n為s1和s2之間的采樣點(diǎn)數(shù)。

18、第二方面，本發(fā)明提供一種孤島檢測(cè)系統(tǒng)，包括：

19、數(shù)據(jù)獲取模塊，被配置為：獲取當(dāng)前采樣點(diǎn)s1及其前一次的采樣點(diǎn)s0的幅值；

20、第一個(gè)過(guò)零時(shí)刻計(jì)算模塊，被配置為：將s0和s1之間的波形等效為直線，根據(jù)連續(xù)兩次采樣點(diǎn)的幅值，利用精確過(guò)零點(diǎn)計(jì)算方法進(jìn)行計(jì)算，找到第一個(gè)過(guò)零時(shí)刻；

21、第二個(gè)過(guò)零時(shí)刻計(jì)算模塊，被配置為：計(jì)算當(dāng)前采樣點(diǎn)s1和下一次過(guò)零前的采樣點(diǎn)s2之間的時(shí)間間隔以及下一次過(guò)零時(shí)刻和過(guò)零前的采樣點(diǎn)s2之間的時(shí)間間隔，找到第二個(gè)過(guò)零時(shí)刻；

22、孤島檢測(cè)模塊，被配置為：計(jì)算兩個(gè)過(guò)零時(shí)刻之間的時(shí)間間隔，根據(jù)兩個(gè)過(guò)零時(shí)刻之間的時(shí)間間隔計(jì)算電壓頻率，根據(jù)電壓頻率和電壓幅值的變化進(jìn)行孤島檢測(cè)。

23、第三方面，本發(fā)明提供一種分布式電源接入單元裝置，包括主控模塊、電源模塊、采集模塊、通信模塊以及存儲(chǔ)模塊，所述主控模塊通過(guò)接口電路與其他模塊相連接，通過(guò)采集模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并通過(guò)接口電路將采集數(shù)據(jù)傳送給主控模塊，主控模塊通過(guò)第一方面所述的孤島檢測(cè)方法進(jìn)行孤島故障檢測(cè)，通過(guò)快速比較單元進(jìn)行電壓電流故障檢測(cè)，最終通過(guò)快速出口單元以及下行通信接口將執(zhí)行保護(hù)動(dòng)作命令下發(fā)給分布式能源設(shè)備。

24、第四方面，本發(fā)明提供一種電子設(shè)備，包括存儲(chǔ)器和處理器以及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)指令，所述計(jì)算機(jī)指令被處理器運(yùn)行時(shí)，完成第一方面所述的方法。

25、第五方面，本發(fā)明提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)指令，所述計(jì)算機(jī)指令被處理器執(zhí)行時(shí)，完成第一方面所述的方法。

26、第六方面，本發(fā)明提供一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)完成第一方面所述的方法。

27、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

28、本公開(kāi)提出一種孤島檢測(cè)方法，通過(guò)獲取的當(dāng)前連續(xù)兩側(cè)的采樣點(diǎn)的幅值，利用精確過(guò)零點(diǎn)計(jì)算方法找到精確的過(guò)零時(shí)刻，通過(guò)找到精確的過(guò)零時(shí)刻，進(jìn)而能夠快速計(jì)算出精確的頻率，根據(jù)電壓頻率和電壓幅值的變化進(jìn)行孤島檢測(cè)，提高了孤島檢測(cè)的速度和精度。解決了被動(dòng)孤島檢測(cè)方法存在抗干擾能力差，檢測(cè)精度偏差大，且更新慢，檢測(cè)時(shí)間較長(zhǎng)等問(wèn)題，以及主動(dòng)孤島檢測(cè)方法對(duì)輸出電流質(zhì)量影響大，運(yùn)算量較大，對(duì)控制器要求較高，實(shí)施起來(lái)較復(fù)雜的問(wèn)題。

29、本公開(kāi)提出一種分布式電源接入單元裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)量眾多，區(qū)域分散的分布式光伏等設(shè)備的就地?cái)?shù)據(jù)采集以及上送，能夠?qū)崿F(xiàn)分布式光伏等設(shè)備的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)分析、控制以及就地?cái)?shù)據(jù)分析、故障保護(hù)、運(yùn)行狀態(tài)調(diào)控。實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)和分布式電源接入單元的互聯(lián)、互通，滿足智能電網(wǎng)“信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化”的建設(shè)要求。

30、本發(fā)明附加方面的優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐了解到。

技術(shù)特征：

1.一種孤島檢測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.如權(quán)利要求1所述的一種孤島檢測(cè)方法，其特征在于，獲取連續(xù)兩次的采樣點(diǎn)的幅值之后，在根據(jù)連續(xù)兩次采樣點(diǎn)的幅值，利用精確過(guò)零點(diǎn)計(jì)算方法進(jìn)行計(jì)算之前，需要確定獲取的連續(xù)兩次采樣點(diǎn)的幅值的符號(hào)是否變化，在連續(xù)兩次采樣點(diǎn)的幅值的符號(hào)發(fā)生變化的基礎(chǔ)之上進(jìn)行計(jì)算，找到第一個(gè)過(guò)零時(shí)刻。

3.如權(quán)利要求1所述的一種孤島檢測(cè)方法，其特征在于，計(jì)算兩個(gè)過(guò)零時(shí)刻之間的時(shí)間間隔，公式為：

4.如權(quán)利要求1所述的一種孤島檢測(cè)方法，其特征在于，第一個(gè)過(guò)零時(shí)刻與當(dāng)前采樣點(diǎn)s1之間的時(shí)間間隔的計(jì)算公式為：

5.如權(quán)利要求1所述的一種孤島檢測(cè)方法，其特征在于，當(dāng)前采樣點(diǎn)s1和下一次過(guò)零前的采樣點(diǎn)s2之間的時(shí)間間隔的計(jì)算公式為：

6.一種孤島檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括：

7.一種分布式電源接入單元裝置，其特征在于，包括主控模塊、電源模塊、采集模塊、通信模塊以及存儲(chǔ)模塊，所述主控模塊通過(guò)接口電路與其他模塊相連接，通過(guò)采集模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并通過(guò)接口電路將采集數(shù)據(jù)傳送給主控模塊，主控模塊通過(guò)如權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的孤島檢測(cè)方法進(jìn)行孤島故障檢測(cè)，通過(guò)快速比較單元進(jìn)行電壓電流故障檢測(cè)，最終通過(guò)快速出口單元以及下行通信接口將執(zhí)行保護(hù)動(dòng)作命令下發(fā)給分布式能源設(shè)備。

8.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括存儲(chǔ)器和處理器以及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)指令，所述計(jì)算機(jī)指令被處理器運(yùn)行時(shí)，完成權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的方法。

9.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)指令，所述計(jì)算機(jī)指令被處理器執(zhí)行時(shí)，完成權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的方法。

10.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其特征在于，包括計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)完成權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種孤島檢測(cè)方法、系統(tǒng)及分布式電源接入單元裝置，包括獲取當(dāng)前采樣點(diǎn)s<subgt;1</subgt;及其前一次的采樣點(diǎn)s<subgt;0</subgt;的幅值；將s<subgt;0</subgt;和s<subgt;1</subgt;之間的波形等效為直線，根據(jù)連續(xù)兩次采樣點(diǎn)的幅值，利用精確過(guò)零點(diǎn)計(jì)算方法進(jìn)行計(jì)算，找到第一個(gè)過(guò)零時(shí)刻；計(jì)算當(dāng)前采樣點(diǎn)s<subgt;1</subgt;和下一次過(guò)零前的采樣點(diǎn)s<subgt;2</subgt;之間的時(shí)間間隔以及下一次過(guò)零時(shí)刻和過(guò)零前的采樣點(diǎn)s<subgt;2</subgt;之間的時(shí)間間隔，找到第二個(gè)過(guò)零時(shí)刻；計(jì)算兩個(gè)過(guò)零時(shí)刻之間的時(shí)間間隔，根據(jù)兩個(gè)過(guò)零時(shí)刻之間的時(shí)間間隔計(jì)算電壓頻率，根據(jù)電壓頻率和電壓幅值的變化進(jìn)行孤島檢測(cè)。本發(fā)明通過(guò)找到精確的過(guò)零時(shí)刻，能夠快速計(jì)算出精確的頻率，提高了孤島檢測(cè)的速度和精度。

技術(shù)研發(fā)人員：李靜,欒磊,顧延祥,劉曙光,靳建凱,熊明達(dá),單修澤,劉同壯,李偉生,鄭永平,李勇,律俊華,王海生
受保護(hù)的技術(shù)使用者：山東魯軟數(shù)字科技有限公司智慧能源分公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9