[发明专利]一种根据组合判据的分布式光伏电站孤岛检测方法

说明书

本发明公开了一种根据电压总谐波畸变率和频率组合判据的孤岛检测方法。首先根据测得的频率的变化选择相应的组合判据；当频率减小了设定量时，判据为频率除以谐波畸变率；当频率增大了设定量时，判据为频率乘以谐波畸变率；当频率的变化量小于设定值时，判据为谐波畸变率。之后，根据判据的值判断是否发生孤岛。本方法不破坏电能质量，灵敏度较高，具有良好的工程实用性。

技术领域

本发明属于分布式发电系统技术领域，特别是一种根据频率和电压谐波畸变率组合判据的孤岛检测方法。

背景技术

微电网灵活控制的关键问题之一是孤岛检测问题。孤岛是指用于分布式发电系统(distributed generation，DG)连接的电网，由于电网部分电路发生故障或停电维修时，DG没有及时检测出电网的断开而停止运行，却继续独自向本地负载供电的现象，从而产生一个不受电网控制和自给供电的孤立发电系统。孤岛可能会对电力人员和系统配电设备带来严重危害，孤岛检测具有重要的现实意义。

目前，孤岛检测方法可分为电网端的检测法和逆变器端的检测法两大类，其中逆变器端的检测法又分为被动和主动两类检测法。

电网端的检测法主要采用通信手段来检测孤岛，包括电力线载波通信方式(PowerLine Carrier Communications，PLCC)、开信号传送法(Signal Produced by Disconnect，SPD)、系统监控数据采集方式(Supervisor control and data acquisition，SCADA)等，该类方法无非检测区，检测准确可靠，但由于经济性低，设计复杂，未在DG中得到广泛应用，随着智能电网的发展，此法会有较大的发展潜力。

被动检测法通过监测逆变器输出的端电压幅值、频率、相位、谐波是否出现异常来判断是否发生孤岛，包括过/欠压、过/欠频、相位突变检测法、电压谐波检测法、关键电气量变化率检测法等，该类方法实现简单，不需增加额外的硬件电路，对电能质量无影响，但是检测盲区较大，门槛阈值难以设定。

主动检测法在逆变器控制信号中加入不同的干扰信号，这些扰动在并网运行时受电网钳制，作用不明显，发生孤岛时，干扰信号的作用较明显，监测公共耦合点系统响应来判断是否发生孤岛，包括主动频率偏移法、自动相位偏移法、电抗插入法等，该类方法检测盲区小，检测精度高，但会降低电能质量，大多具有破坏性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种根据频率和电压谐波畸变率组合判据的孤岛检测方法。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种根据组合判据的分布式光伏电站孤岛检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、根据测得的频率的变化选择相应的组合判据；当频率减小了设定量时，判据为频率除以谐波畸变率；当频率增大了设定量时，判据为频率乘以谐波畸变率；当频率的变化量小于设定值时，判据为谐波畸变率；

步骤2、根据判据的值判断是否发生孤岛，具体为：

当频率减小了设定量时，启动频率除以谐波畸变率判据，若判据大于等于阈值，则孤岛未发生；若判据小于阈值，且在之后指定的时间内，判据的值仍小于阈值，则孤岛发生；若判据小于阈值，且在之后指定的时间内，判据的值大于阈值，则伪孤岛发生；

当频率增大了设定量时，启动频率乘以谐波畸变率判据，若判据小于等于阈值，则孤岛未发生；若判据大于阈值，且在之后指定的时间内，判据的值仍大于阈值，则孤岛发生；若判据大于阈值，且在之后指定的时间内，判据的值小于阈值，则伪孤岛发生；

当频率的变化量小于设定值时，启动谐波畸变率判据，若判据小于等于阈值，则孤岛未发生；若判据大于阈值，且在之后指定的时间内，判据的值仍大于，则孤岛发生；若判据大于阈值，且在之后指定的时间内，判据的值小于阈值，则伪孤岛发生。