一種主被動結合的混合型孤島檢測方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種主被動結合的混合型孤島檢測方法，屬于分布式發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)的 孤島保護領域。
【背景技術】
[0002] "孤島"是指公共電網(wǎng)停止供電后，由于分布式發(fā)電（DG)的存在（與電網(wǎng)相連并輸 送電能），使電網(wǎng)停電區(qū)的部分線路仍維持帶電狀態(tài)，形成自給電力供應的孤島。非計劃孤 島運行可能會對用戶和配電設備造成十分嚴重的損害，因此光伏發(fā)電及其它分布式發(fā)電系 統(tǒng)接入公共電網(wǎng)時，孤島檢測是其必備的重要功能。目前國內外研宄的孤島檢測方法主要 包括兩類：本地孤島檢測法和基于遠程通訊的孤島檢測法?；谶h程通信的方法主要利用 通信手段，或者檢測斷路器的開端狀態(tài)，或者在電網(wǎng)側發(fā)出載波信號，而安裝在DG側的接 收器將根據(jù)這些信號的變化來確定是否發(fā)生了孤島。
[0003] 本地孤島檢測法即為基于逆變器的檢測方法，主要分為兩類：被動式檢測方法： 即通過檢測孤島形成前后公共耦合點（PCC)的電氣量發(fā)生的變化來檢測。包括分布式發(fā)電 系統(tǒng)一般都具備的過/欠電壓保護（0/UVP)及過/欠頻率保護（0/UFP)。但被動式檢測存 在檢測盲區(qū)大的缺點。主動式檢測方法：包括主動頻率偏移法、Sandia頻率偏移法、滑膜頻 率偏移法及Sandia電壓偏移法等多種方法。這類方法通過對分布式電源的輸出注入一個 擾動，監(jiān)測系統(tǒng)響應的變化量來判斷孤島是否發(fā)生。主動式方法與被動式相比，盲區(qū)可以極 大地減小甚至消除，但會對電網(wǎng)的電能質量產生影響。在此情況下，需要研宄一種既無盲區(qū) 又能減小對電能質量的影響的檢測方法。
【發(fā)明內容】
[0004] 發(fā)明目的：本發(fā)明提出一種主被動結合的混合型孤島檢測方法，改善被動型方法 盲區(qū)大的缺點，降低檢測方法對電能質量的影響。
[0005] 技術方案：本發(fā)明采用的技術方案為一種主被動結合的混合型孤島檢測方法，包 括以下步驟：
[0006] 檢測已并網(wǎng)DG系統(tǒng)的輸出電壓UDe和電流I De，計算DG系統(tǒng)輸出有功功率P ;
[0007] 計算負載吸收的有功功率Ρ+ΔΡ和無功功率AQ，其中ΛΡ為電網(wǎng)供應的有功功 率；
[0008] 計算公共耦合點電壓的有效值U、流入負載的電流有效值IlMd，以及兩者之間的相 位差Δ Θ ;
[0009] 計算公共耦合點的電壓幅度V，將該電壓幅度V與規(guī)定的電壓限值比較，判斷系統(tǒng) 是否處于0/UVP以及0/UFP的盲區(qū)內；
[0010] 若判斷處于上述兩個盲區(qū)內，則采用SFS檢測法進行孤島檢測，若判斷至多處于 上述一個盲區(qū)內，則采用0/UVP或0/UFP進行孤島檢測。
[0011] 優(yōu)選地，所述Ο/UVP的盲區(qū)判據(jù)為
【主權項】
1. 一種主被動結合的混合型孤島檢測方法，其特征在于，包括以下步驟： 檢測已并網(wǎng)DG系統(tǒng)的輸出電壓UDe和電流I De，計算DG系統(tǒng)輸出有功功率P ; 計算負載吸收的有功功率P+ △ P和無功功率△ Q，其中△ P為電網(wǎng)供應的有功功率； 計算公共耦合點電壓的有效值U、流入負載的電流有效值IlMd，以及兩者之間的相位差 Δ Θ ； 計算公共耦合點的電壓幅度V，將該電壓幅度V與規(guī)定的電壓限值比較，判斷系統(tǒng)是否 處于0/UVP以及0/UFP的盲區(qū)內； 若判斷處于上述兩個盲區(qū)內，則采用SFS檢測法進行孤島檢測，若判斷至多處于上述 一個盲區(qū)內，則采用0/UVP或0/UFP進行孤島檢測。
2. 根據(jù)權利要求1所述的主被動結合的混合型孤島檢測方法，其特征在于，所述0/UVP 的盲區(qū)判據(jù)為：(0.91)2 <l + f) +I#) <(1.14):。
3. 根據(jù)權利要求1所述的主被動結合的混合型孤島檢測方法，其特征在于，所述0/UFP 的盲區(qū)判據(jù)為：-丨
4. 根據(jù)權利要求1所述的主被動結合的混合型孤島檢測方法，其特征在于，對信號進 行采樣，得到離散時間信號： U (n) = u (η · Δ t)，（η = 0, 1，2,…，N1-I) I (η) = i (η · Δ t)，（η = 0, 1，2,…，N「l) 通過數(shù)值積分得到PCC點電壓的有效值U，流入負載電流的有效值IlMd:
其中N為正整數(shù)。
5. 根據(jù)權利要求1所述的主被動結合的混合型孤島檢測方法，其特征在于，負載消耗 的有功功率P+Δ P的計算式為：P+Λ P = Pltjad= Π lMdcos Λ Θ ;無功功率Λ Q的計算式為： aQ = Qioad= UI I0adSinA Θ 0
6. 根據(jù)權利要求1所述的主被動結合的混合型孤島檢測方法，其特征在于，當切換到 SFS檢測方法，即通過并網(wǎng)的DG系統(tǒng)向電網(wǎng)注入略有變形的電流，以正反饋的方式促使頻 率形成連續(xù)改變的趨勢。由并網(wǎng)運行的時候，頻率是固定不變的，孤島運行的時候，電壓頻 率偏移，成功檢測出孤島。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種主被動結合的混合型孤島檢測方法，本發(fā)明通過采集數(shù)據(jù)計算DG系統(tǒng)輸出有功功率P，負載消耗有功功率P+ΔP和無功功率ΔQ，由被動型盲區(qū)判據(jù)選擇檢測方法，在盲區(qū)判據(jù)內，采用無盲區(qū)的SFS檢測方法；在盲區(qū)外，采用過/欠壓和過/欠頻裝置檢測方法，能改善被動型方法盲區(qū)大的缺點，實現(xiàn)無盲區(qū)檢測；且由于實際運行中本地負載處于被動型盲區(qū)內的可能性小，能極大地降低檢測方法對電能質量的影響。
【IPC分類】G01R31-00
【公開號】CN104655957
【申請?zhí)枴緾N201510044678
【發(fā)明人】蔣平, 高蕾, 吳熙, 馮雙
【申請人】東南大學
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2015年1月28日