[发明专利]一种混合主动式防孤岛效应的检测方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种防孤岛效应的检测方法及系统，尤其涉及一种混合主动式防孤岛效应的检测方法及系统。 

背景技术

常用的孤岛检测方法可分为两类：被动式检测与主动式检测。被动式主要监测因电网断开连接造成公共耦合点电压参数出现异常进行孤岛检测；主动式方法则周期性向公共耦合点注入干扰信号，据逆变器响应信息判断是否存在孤岛效应。 

所有被动式方法面临的共性问题是如何调整阈值，因为该类方法对阈值设置非常敏感，不合适的阈值会增加对逆变器造成损害的可能性，同时增大被动式检测方法的检测盲区（NDZ）。 

目前已有的主动式防孤岛方法存在两个主要的问题。首先，大部分的主动式防孤岛方法，例如RPV（Reactive Power Variation，无功功率扰动，简称“RPV”）、频移、电压偏移、主动式频移脉冲斩波因子，这些方法需要不断的向电网注入干扰信号，影响了电能质量。另外一个关键的问题是，一些主动式防孤岛方法在多逆变器并联时会产生稀释效应。例如在多逆变器级联的分布式发电系统中，由于缺乏同步性，当某一个逆变器向公共耦合点注入干扰信号时可能抵消掉其他逆变器向公共耦合点注入的信号，从而导致主动式防孤岛方法失效。 

发明内容

本发明解决的技术问题是：构建一种混合主动式防孤岛效应的检测方法及系统，克服现有技术需要不断的向电网注入干扰信号，影响了电能质量以及主动式防孤岛方法容易失效的技术问题。 

本发明的技术方案是：提供一种混合主动式防孤岛效应的检测方法，包括如下步骤： 

A：获取每个控制周期内电网频率的变化值Δω； 

B：采用正反馈频移方法，通过增益处理，获取电网频率的变化值Δω对无功功率参考值Q_ref的影响，该无功功率参考值Q_ref在每个控制周期内的变化值ΔQ_GCC和Δω之间的对应关系为：ΔQ_GCC=K_pfΔω，其中：K_pf是孤岛效应预检测的增益；通过该步骤得到最新的无功功率参考值Q_ref，将Q_ref反馈至逆变器控制器中，该值影响逆变器输出端的三相电压v_g以及三相电流i_g，进一步通过数字锁相环获知最新的电网频率ω，之后通过步骤A获取下个控制周期的电网频率变化值Δω，最终完成整个正反馈过程； 

C：当电网频率的变化值Δω发生了0.1Hz的频移时，则判定在逆变器中有可能产生孤岛现象，启动主动式孤岛检测方法进行进一步的孤岛检测；否则，重复上述A、B、C步骤。 

本发明的进一步技术方案是：所述主动式孤岛检测方法包括RPV方法。 

本发明的进一步技术方案是：在获取电网频率的变化值Δω中包括采用有限脉冲响应滤波器（FIR）及派生的滤波器（δu/δt）来滤除电网频率中可能存在的直流分量。 

本发明的进一步技术方案是：为维持分布式发电系统的稳定性，最大的正反馈参考值限定在逆变器输出功率的±0.5%之内。 

本发明的进一步技术方案是：在获取电网频率的变化值Δω前，用低通滤波器过滤测量到的电网频率中可能存在的高频干扰和噪声。 

本发明的技术方案是：构建一种混合主动式防孤岛效应的检测系统，正反馈模块包括对电网频率的变化值Δω获取的滤波模块、对电网频率的变化值Δω进行增益处理的增益处理模块、进行孤岛效应的判断和启动防护的比较触发模块，所述滤波模块获取每个控制周期内电网频率的变化值Δω；所述增益处理模块获取电网频率的变化值Δω对无功功率参考值Q_ref的影响，该无功功率参考值Q_ref在每个控制周期内的变化值ΔQ_Gcc和Δω之间的对应关系为：ΔQ_GCC=K_pfΔω，其中：K_pf是孤岛效应预检测的增益；当电网频率的变化值Δω发生了0.1Hz的频移时，所述比较触发模块判定在逆变器中有可能产生孤岛现象，启动主动式孤岛检测方法进行进一步的孤岛检测，否则，重新获取电网频率的变化值Δω，对电网频率的变化值Δω进行增益处理以及正反馈过程。 

本发明的进一步技术方案是：所述频率获取模块包括对获取的频率进行滤波处理的滤波模块。