本發明專利技術涉及一種混合主動式防孤島效應的檢測方法及系統，包括獲取每個控制周期內電網頻率的變化值；采用正反饋頻移方法，通過增益處理，獲取電網頻率的變化值對無功功率參考值的影響，該無功功率參考值在每個控制周期內的變化值和之間的對應關系為：，其中：是孤島效應預檢測的增益；當電網頻率的變化值發生了0.1Hz的頻移時，則判定在逆變器中有可能產生孤島現象，啟動主動式孤島檢測方法進行進一步的孤島檢測；否則，重新獲取電網頻率的變化值，對進行增益處理。本發明專利技術一種混合主動式防孤島效應的檢測方法及系統，該方法只在檢測到孤島效應可能發生時才向電網注入干擾信號，并通過RS觸發器在所有逆變器中同時觸發主動式孤島檢測方法，這也就保持了所有逆變器之間的同步，從而可以消除分布式發電系統中的稀釋效應，最終保證了孤島效應檢測的有效性。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種防孤島效應的檢測方法及系統，尤其涉及一種混合主動式防孤島效應的檢測方法及系統。
技術介紹
常用的孤島檢測方法可分為兩類被動式檢測與主動式檢測。被動式主要監測因電網斷開連接造成公共耦合點電壓參數出現異常進行孤島檢測；主動式方法則周期性向公共耦合點注入干擾信號，據逆變器響應信息判斷是否存在孤島效應。所有被動式方法面臨的共性問題是如何調整閾值，因為該類方法對閾值設置非常敏感，不合適的閾值會增加對逆變器造成損害的可能性，同時增大被動式檢測方法的檢測盲區(NDZ)。目前已有的主動式防孤島方法存在兩個主要的問題。首先，大部分的主動式防孤島方法，例如RPV (Reactive Power Variation,無功功率擾動,簡稱“RPV”)、頻移、電壓偏移、主動式頻移脈沖斬波因子，這些方法需要不斷的向電網注入干擾信號，影響了電能質量。另外一個關鍵的問題是，一些主動式防孤島方法在多逆變器并聯時會產生稀釋效應。例如在多逆變器級聯的分布式發電系統中，由于缺乏同步性，當某一個逆變器向公共耦合點注入干擾信號時可能抵消掉其他逆變器向公共耦合點注入的信號，從而導致主動式防孤島方法失效。
技術實現思路
本專利技術解決的技術問題`是構建一種混合主動式防孤島效應的檢測方法及系統，克服現有技術需要不斷的向電網注入干擾信號，影響了電能質量以及主動式防孤島方法容易失效的技術問題。本專利技術的技術方案是提供一種混合主動式防孤島效應的檢測方法，包括如下步驟A :獲取每個控制周期內電網頻率的變化值Λ ω ；B :采用正反饋頻移方法，通過增益處理，獲取電網頻率的變化值Λ ω對無功功率參考值Qref的影響，該無功功率參考值Qd在每個控制周期內的變化值Λ Qe。。和Λ ω之間的對應關系為=AQra=KpfA ω，其中Kpf是孤島效應預檢測的增益；通過該步驟得到最新的無功功率參考值QMf，將QMf反饋至逆變器控制器中，該值影響逆變器輸出端的三相電壓Vg以及三相電流ig，進一步通過數字鎖相環獲知最新的電網頻率ω，之后通過步驟A獲取下個控制周期的電網頻率變化值△ ω，最終完成整個正反饋過程；C :當電網頻率的變化值Λ ω發生了 O.1Hz的頻移時，則判定在逆變器中有可能產生孤島現象，啟動主動式孤島檢測方法進行進一步的孤島檢測；否則，重復上述A、B、C步驟。本專利技術的進一步技術方案是所述主動式孤島檢測方法包括RPV方法。本專利技術的進一步技術方案是在獲取電網頻率的變化值λ ω中包括采用有限脈沖響應濾波器(FIR)及派生的濾波器(δ u/ δ t)來濾除電網頻率中可能存在的直流分量。本專利技術的進一步技術方案是為維持分布式發電系統的穩定性，最大的正反饋參考值限定在逆變器輸出功率的±0. 5%之內。本專利技術的進一步技術方案是在獲取電網頻率的變化值Λ ω前，用低通濾波器過濾測量到的電網頻率中可能存在的高頻干擾和噪聲。本專利技術的技術方案是構建一種混合主動式防孤島效應的檢測系統，正反饋模塊包括對電網頻率的變化值Λ ω獲取的濾波模塊、對電網頻率的變化值Λ ω進行增益處理的增益處理模塊、進行孤島效應的判斷和啟動防護的比較觸發模塊，所述濾波模塊獲取每個控制周期內電網頻率的變化值Λ ω ;所述增益處理模塊獲取電網頻率的變化值Λ ω對無功功率參考值QMf的影響，該無功功率參考值QMf在每個控制周期內的變化值Λ Qgcc和Δ ω之間的對應關系為AQerc=Kpf Λ ω，其中Kpf是孤島效應預檢測的增益；當電網頻率的變化值△ ω發生了 O.1Hz的頻移時，所述比較觸發模塊判定在逆變器中有可能產生孤島現象，啟動主動式孤島檢測方法進行進一步的孤島檢測，否則，重新獲取電網頻率的變化值Λ ω，對電網頻率的變化值Λ ω進行增益處理以及正反饋過程。本專利技術的進一步技術方案是所述頻率獲取模塊包括對獲取的頻率進行濾波處理的濾波模塊。本專利技術的進一步技術方案是采用低通濾波器過濾測量到的電網頻率中可能存在的聞頻干擾和噪聲。本專利技術的進一步技 術方案是采用有限脈沖響應濾波器(FIR)及派生的濾波器(δ u/ δ t)來濾除電網頻率中可能存在的直流分量。本專利技術的進一步技術方案是所述比較觸發模塊包括比較器和觸發器。本專利技術的技術效果是提供一種混合主動式防孤島效應的檢測方法及系統，包括獲取每個控制周期內電網頻率的變化值Λω ;采用正反饋頻移方法，通過增益處理，獲取電網頻率的變化值△ ω對無功功率參考值QMf的影響，該無功功率參考值QMf在每個控制周期內的變化值Λ Qgcc和Λ ω之間的對應關系為Λ Qccc=Kpf Λ ω，其中Kpf是孤島效應預檢測的增益；當電網頻率的變化值Λ ω發生了 O.1Hz的頻移時，則判定在逆變器中一個孤島有可能發生，啟動主動式孤島檢測方法進行進一步的孤島檢測；否則，重新獲取電網頻率的變化值Λ ω，對電網頻率的變化值Λ ω進行增益處理。本專利技術一種混合主動式防孤島效應的檢測方法及系統，該方法只在檢測到孤島效應可能發生時才向電網注入干擾信號，并通過一個RS觸發器在所有逆變器中同時觸發主動式孤島檢測方法，這也就保持了所有逆變器之間的同步，從而可以消除分布式發電系統中的稀釋效應，最終保證了孤島效應檢測的有效性。附圖說明圖1為本專利技術的電網結構示意圖。圖2為本專利技術混合主動式防孤島效應系統的結構示意圖。具體實施方式下面結合具體實施例，對本專利技術技術方案進一步說明。如圖1所示，本專利技術的具體實施方式是光伏系統或風力發電系統等可再生能源輸出直流電能，輸入至逆變器，由逆變器將電能逆變輸出交流電能，輸入至諧波濾波器，通過諧波濾波器濾除諧波來滿足電網規范，之后再通過變壓器提高分布式發電系統的輸出電壓并濾除直流分量，最終將電能輸送至電網。逆變器控制器是用來監測和控制逆變器的運行，其所需要的輸入參數包括由最大功率點跟蹤(Maximum Power Point Tracking,簡稱MPPT)模塊提供的一個有功功率參考值P,ef、電網側的三相電壓(vg)、逆變器輸出端的三相電流(ig)以及通過我們的混合主動式孤島檢測方法提供的無功功率參考值QMf。檢測到的電網側的三相電壓(Vg)提供給數字鎖相環(PLL)模塊，以確保并網電流的頻率和相位與電網電壓的同步，并輸出電網頻率ω ,該值輸入至PFFS (PositiveFeedback FrequencyShift,正反饋頻移)方法以完成孤島預檢測。如圖2所示，步驟A:獲取每個控制周期內電網頻率的變化值Λ ω。PFFS孤島預檢測方法的輸入參數是由數字鎖相環(PLL)輸出的電網頻率ω。PFFS方法首先是通過濾波模塊對電網頻率進行濾波，該模塊輸出結果是每個控制周期內頻率的變化值△ ω，具體過程如下首先是調用低通濾波器過濾測量到的電網頻率中存在的高頻干擾和噪聲，本專利技術具體實施例中的低通濾波器使用的角頻率為25Hz，其對應的響應時間為O. 04秒；在每個控制周期內應用一個有限脈沖響應濾波器(FIR)及派生的濾波器(δ u/ δ t)來濾除電網頻率中存在的直流分量，并監測每個控制周期內電網頻率的變化情況，濾波模塊的輸出結果是每個控制周期內頻率的變化值△ ω。具體實施例中，每個控制周期為O. 2秒。步驟B :采用正反饋頻移方法，通過增益處理，獲取電網頻率的變化值Λ ω對無功功率參考值Qref的本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種混合主動式防孤島效應的檢測方法，包括如下步驟：A：獲取每個控制周期內電網頻率的變化值????????????????????????????????????????????????；B：采用正反饋頻移方法，通過增益處理，獲取電網頻率的變化值對無功功率參考值的影響，該無功功率參考值在每個控制周期內的變化值和之間的對應關系為：，其中：是孤島效應預檢測的增益；通過該步驟得到最新的無功功率參考值，將反饋至逆變器控制器中，該值影響逆變器輸出端的三相電壓以及三相電流，進一步通過數字鎖相環獲知最新的電網頻率，之后通過步驟A獲取下個控制周期的電網頻率變化值，最終完成整個正反饋過程；C：當電網頻率的變化值發生了0.1Hz的頻移時，則判定在逆變器中有可能產生孤島現象，啟動主動式孤島檢測方法進行進一步的孤島檢測；否則，重復上述A、B、C步驟。702583dest_path_image001.jpg,585088dest_path_image001.jpg,875255dest_path_image002.jpg,755487dest_path_image002.jpg,193421dest_path_image003.jpg,551721dest_path_image001.jpg,24291dest_path_image004.jpg,75424dest_path_image005.jpg,654dest_path_image002.jpg,159716dest_path_image002.jpg,221213dest_path_image006.jpg,443246dest_path_image007.jpg,855773dest_path_image008.jpg,821455dest_path_image001.jpg,940721dest_path_image001.jpg...
【技術特征摘要】
1.一種混合主動式防孤島效應的檢測方法，包括如下步驟A :獲取每個控制周期內電網頻率的變化值Δβι ；B :采用正反饋頻移方法，通過增益處理，獲取電網頻率的變化值Δ 對無功功率參考值GW的影響，該無功功率參考值在每個控制周期內的變化值和之間的對應關系為= ,其中 是孤島效應預檢測的增益；通過該步驟得到最新的無功功率參考值CW,將反饋至逆變器控制器中，該值影響逆變器輸出端的三相電壓^以及三相電流^，進一步通過數字鎖相環獲知最新的電網頻車f之后通過步驟A獲取下個控制周期的電網頻率變化值，最終完成整個正反饋過程；C :當電網頻率的變化值ΔΦ發生了 O.1Hz的頻移時，則判定在逆變器中有可能產生孤島現象，啟動主動式孤島檢測方法進行進一步的孤島檢測；否則，重復上述A、B、C步驟。2.根據權利要求1所述混合主動式防孤島效應的檢測方法，其特征在于，所述主動式孤島檢測方法包括RPV方法。3.根據權利要求1所述混合主動式防孤島效應的檢測方法，其特征在于，在獲取電網頻率的變化值中包括采用有限脈沖響應濾波器及派生的濾波器來濾除電網頻率中可能存在的直流分量。4.根據權利要求1所述混合主動式防孤島效應的檢測方法，其特征在于，為維持分布式發電系統的穩定性，最大的正反饋參考值限定在逆變器輸出功率的±0. 5%之內。5.根據權利要求1所述混合主動式防孤島效應的檢測方法，其特征在于，在獲取電網頻率的變化值Δ 前，應用低通...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張東來，張華，西珊，莫斯塔菲，蘇珊，貝赫什提，吳斌，
申請(專利權)人：深圳航天科技創新研究院，
類型：發明
國別省市：
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