[发明专利]电源设备的孤岛检测方法及孤岛检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及电力领域，特别是一种电源设备的孤岛检测方法及孤岛检测装置。

背景技术

目前，以风电、太阳能发电为代表的分布式电源，因其灵活、低碳环保等优势，受到学术界和工业界的广泛关注，同时，分布式电源在配电系统中的渗透率正在逐年提高。分布式电源可以分散接入配电系统，也能以微网的形式接入配电系统。对配电系统而言，多数分布式电源为不可控电源，其输出功率往往受自然条件的影响而具有较强的随机特性。为保障系统运行的可靠性，要求分布式电源或微网具备孤岛检测功能，以便在配电网络或微网内部故障时及时隔离故障。在众多的孤岛检测方法中，相位偏移法因其良好的灵敏性而得到推广应用。通过检测并网点电压波形的过零点可以在半个工频周波内迅速获取波形相位，从而快速完成孤岛检测。这种过零检测方法在被测波形比较平滑时检测精度较高，而电网在实际运行过程中不可避免地会受到负荷变动、元件投切、电机启动等各种干扰的影响，从而使检测点电压波形畸变，产生毛刺，这样在工频电压过零点前后可能会连续检测到数个电压零点，导致相位检测不准甚至错误，极易导致孤岛检测单元的误动作，进而影响配电系统的可靠运行。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种电源设备的孤岛检测方法及孤岛检测装置，自动消除采集电压中毛刺的影响，并提高孤岛检测的精度。

本发明解决其问题所采用的技术方案是：

电源设备的孤岛检测方法，所述电源设备包括分散接入配电系统的分布式电源或由分布式电源组成的接入配电系统的微网电源，所述方法包括：

（1）获取配电系统的实际工作频率，并计算对应的工频周期；

（2）获取配电系统与分布式电源或微网公共连接点PCC处的采样频率，并根据采样频率将工频周期划分为个时段，且，则每个时段；

（3）采集PCC点在每一个时段对应的电压采样数据；

（4）将电压采样数据进行积分运算并获取积分值，所述；

（5）检测与孤岛现象发生的门槛值的大小，若>，则表明发生孤岛现象，否则，转入步骤（3）循环检测。

电源设备的孤岛检测装置，所述电源设备包括分散接入配电系统的分布式电源或由分布式电源组成的接入配电系统的微网电源，所述装置包括：

参数初始模块，用于获取配电系统的实际工作频率，计算对应的工频周期，并根据公共连接点PCC处的采样频率，将工频周期划分为个时段，且，则每个时段；

采集模块，用于采集PCC点在每一个时段对应的电压采样数据；

处理模块，用于将电压采样数据进行积分运算并获取积分值，所述，并判断积分值与孤岛现象发生的门槛值的大小；

报警模块，用于在处理模块检测出>，发出孤岛报警信息。

本发明的有益效果是：

本发明采用一种电源设备的孤岛检测方法及孤岛检测装置，对采集的采样电压采用正交积分的方法，自动消除波形中毛刺的影响，并将数值积分的结果作为孤岛检测的判据，提高检测的精确度；本发明无需以过零点作为相位参考，任意时刻起工频整周期的积分都可以作为判断依据；本发明仅需一个工频周期即可得出判别结果，有利于快速隔离故障和保障配电系统运行的可靠性。

附图说明

下面结合附图和实例对本发明作进一步说明。

图1是本发明所述孤岛检测方法的示意图；

图2是本发明中所述PCC点处相电压波形图；

图3是本发明出现孤岛现象时的正交积分示意图。

具体实施方式

参照图1所示，孤岛现象是指当电网供电因故障事故或停电维修而跳脱时，各个用户端的分布式并网发电系统（如：光伏发电、风力发电、燃料电池发电等）未能即时检测出停电状态而将自身切离市电网络，而形成由分布电站并网发电系统和周围的负载组成的一个自给供电的孤岛。此时，单独的分布式电源DG则会独自供电。孤岛一旦产生将会危及电网输电线路上维修人员的安全；影响配电系统上的保护开关的动作程序，冲击电网保护装臵；影响传输电能质量，电力孤岛区域的供电电压与频率将不稳定；当电网供电恢复后会造成的相位不同步；单相分布式发电系统会造成系统三相负载欠相供电。因此对于一个并网系统必须能够进行反孤岛效应检测。