[发明专利]基于主动频率偏移的孤岛效应检测方法及其装置

权利要求书

1.一种基于主动频率偏移的孤岛效应检测方法，其特征在于：

步骤1：以25个周波为一个大循环，在前15个周波中斩波率cf＝0，同时检测频率的变化趋势，对于频率的变化趋势属于频率有上升趋势的情形，在后10个周波中向电网频率中加入斩波率为cf的频率扰动，斩波率cf初始值cf_max为正值，对于频率的变化趋势属于频率有下降趋势的情形，同样在后10个周波中向电网频率中加入斩波率为cf的频率扰动，斩波率cf初始值cf_min为负值，

上述频率变化趋势的检测方法为：在每个大循环中的前15个周波内，使用并网逆变系统的锁相电路检测出周波的频率值，设电压周波的初始频率为工频50Hz，比较检测到的第一个周波频率值与初始频率值的大小，如果第一个周波频率值大于初始频率值，则记录为1次上升趋势，反之，则记录为1次下降趋势，此后，比较检测到的当前周波频率值与前一次周波频率值的大小，如果当前周波频率值大于前一次周波频率值，则记录为1次上升趋势，反之，则记录为1次下降趋势，最后，比较上述15个周波内的上升趋势与下降趋势的次数多少，如果上升趋势的次数大于下降趋势的次数，则判为该大循环的变化趋势属于电压频率有上升趋势的情形，反之，则判为该大循环的变化趋势属于电压频率有下降趋势的情形；

步骤2：对电网电压频率进行监视，该监视方法为：由锁相PLL电路获取电网电压过零时的电网电压频率值f，将过零时的电网电压频率值f≤49.5Hz或过零时的电网电压频率值f≥50.5Hz的情形作为电网电压频率异常现象，如果在连续的5个周波出现电网电压频率异常现象，则判定为出现孤岛效应，发出跳闸信号。

2.根据权利要求1所述的基于主动频率偏移的孤岛效应检测方法，其特征在于频率扰动的实现方法为：

步骤1：使用锁相PLL电路检测出电网电压的相位信号θ＝ωt，

步骤2：当电网电压处于正半周(0≤θ≤π)时，由电网电压相位信号θ计算出施加了cf以后对应并网电流的相位θ′＝(1+cf)×θ，如果θ′＜π，同步并网电流信号的相位为θ′；如果θ′≥π，同步并网电流信号的相位为0，

步骤3：当检测电网电压处于负半周(π≤θ≤2π)时，由电网电压相位信号θ计算出施加了cf以后对应并网电流的相位θ′＝(1+cf)×(θ-π)，如果θ′＜π，同步并网电流信号的相位为2π-θ′，如果θ′≥π，同步并网电流信号的相位为0。

3.一种实现权利要求1所述基于主动频率偏移的孤岛效应检测方法的装置，包括控制模块(51)，控制模块(51)的电压数字输入信号由霍尔传感器53实时采集公共节点处的电压值，再由AD转换模块(52)将霍尔传感器53采集到的模拟信号转化为电压数字信号，控制模块(51)根据其计算的结果发送并网开关指令，其特征在于控制模块(51)包括电网电压、频率计算模块(511)及反孤岛运行检测与控制模块(512)，电网电压、频率计算模块(511)用以对采集到的公共节点处的电压数字信号进行处理，以获取公共节点处电压幅值、电压频率的信息，电网电压、反孤岛运行检测与控制模块(512)包括频率监视模块5123、频率变化趋势检测模块5121及斩波率施加模块5122，上述频率计算模块(511)将电压信号处理后所得到的公共节点处的电压频率信息传输至频率变化趋势检测模块5121和斩波率施加模块5122，所述的频率变化趋势检测模块5121用于通过频率检测来确定25个周波大循环的前15个周波中的频率变化趋势；所述的斩波率施加模块5122根据频率变化趋势检测模块5121作出的频率变化趋势属于上升趋势时，在后10个周波中向电网频率中加入斩波率为cf的频率扰动且斩波率cf初始值cf_max为正值，反之，在后10个周波中向电网频率中加入斩波率为cf的频率扰动且斩波率cf初始值cf_min为负值；所述的频率监视模块5123用于监控电网，在连续的5个周波出现过零时的电网电压频率值f≤49.5Hz或过零时的电网电压频率值f≥50.5Hz的情形时，判定为出现孤岛效应，发出跳闸信号。