[發明專利]光伏并網發電系統的孤島檢測方法、裝置及系統

有效

• 申請號: 201010231672.5
• 申請日: 2010-07-20
• 公開（公告）號: CN101944746A
• 公開（公告）日: 2011-01-12
• 發明（設計）人: 歐陽萬里
• 申請（專利權）人: 鄭軍
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 深圳市世紀恒程知識產權代理事務所 44287
• 代理人: 胡海國;高麗晶

技術領域

本發明涉及光伏并網發電技術領域，尤其涉及一種光伏并網發電系統的孤島檢測方法、裝置及系統。

背景技術

隨著經濟的發展，人們對能源的需求也在不斷增長，而現有使用的能源已經嚴重短缺，因此太陽能成為當今最理想最環保的能源之一，并得到了越來越廣泛的應用。太陽能的利用主要包括熱利用、化學利用和光伏利用。熱利用的主要形式是太陽能熱水器、太陽能建筑以及太陽能熱發電。光化學利用主要是太陽能光合作用、太陽能化學存儲、太陽能催化光解水制氫、太陽能光電化學轉換等方面的新技術。光伏利用的主要形式是光伏發電，包括獨立供電和并網兩種工作方式，過去光伏發電大多采用獨立供電方式，但是隨著電力電子技術的進步和控制理論的發展，光伏產業已經逐步轉向并網發電。

參照圖1，為光伏并網發電系統的結構。該光伏并網發電系統包括光伏陣列、逆變器和控制器。其中，逆變器用于將光伏電池發出的電能逆變成正弦電流并入電網中；控制其用于控制光伏電池最大功率跟蹤、控制逆變器并網電流的波形和功率，使向電網轉送的功率與光伏陣列所發的最大功率電能相平衡。

雖然光伏并網發電作為理想環保的發電形式之一，已經被越來越廣泛地應用，但是孤島效應一直是光伏并網發電系統普遍存在的一個問題。孤島效應是指當電網由于電氣故障、誤操作或自然因素等原因中斷供電時，光伏并網發電系統沒能及時檢測出停電狀態而脫離電網，仍然向周圍的負載供電，從而形成一個電力公司無法控制的自給供電孤島。因此光伏并網發電系統需要具有及時地檢測出孤島效應的功能。

現有的孤島檢測主要包括主動式和被動式兩種。被動式檢測是通過檢測逆變器輸出端電壓、頻率或相位的變化。該被動式檢測不會影響電能質量，但是檢測盲區較大。主動式檢測是通過周期性地加入擾動信號，再檢測逆變器輸出端電壓、頻率或相位的變化。該主動式檢測的檢測盲區小，但會給電能質量造成一定的影響。因此，急需一種可以綜合主動式和被動式檢測方法的孤島檢測。

發明內容

本發明的主要目的是提供一種光伏并網發電系統的孤島檢測方法、裝置及系統，旨在減少孤島檢測盲區，提高電能質量。

本發明提供了一種光伏并網發電系統的孤島檢測方法，包括以下步驟：

檢測光伏并網發電系統中的負載功率；

判斷負載功率與預置逆變器輸出功率是否匹配；是則，選擇主動檢測模式進行孤島檢測；否則選擇被動檢測模式進行孤島檢測。

優選地，上述檢測光伏并網發電系統中的負載功率具體包括：

采集光伏并網發電系統中負載的輸出電流及電壓；

根據所述輸出電流及電壓，計算獲得負載功率。

優選地，上述判斷負載功率與預置逆變器輸出功率是否匹配具體包括：

將負載功率與預置逆變器輸出功率相減，獲得功率差值；

當所述功率差值小于或等于預置閾值，則判定負載功率與預置逆變器輸出功率匹配；當所述功率差值大于預置閾值，則判定負載功率與預置逆變器輸出功率不匹配。

優選地，上述主動檢測模式采用的檢測方法包括：自動頻率/相位偏移法、電壓/頻率正反饋法、輸出有功擾動法或輸出無功補償法。

優選地，上述被動檢測模式采用的檢測方法包括：輸出電壓/頻率檢測法、電壓諧波檢測法、相位偏移檢測法或關鍵電量變化率檢測法。

本發明還提供了一種光伏并網發電系統的孤島檢測裝置，包括：

檢測模塊，用于檢測光伏并網發電系統中的負載功率；

匹配模塊，用于判斷負載功率與預置逆變器輸出功率是否匹配；

選擇模塊，用于當負載功率與預置逆變器輸出功率匹配時，選擇主動檢測模式進行孤島檢測；當負載功率與預置逆變器輸出功率不匹配時，選擇被動檢測模式進行孤島檢測。

優選地，上述檢測模塊包括：

采集單元，用于采集光伏并網發電系統中負載的輸出電流及電壓；

計算單元，用于根據所述輸出電流及電壓，計算獲得負載功率。

優選地，上述匹配模塊包括：

差值獲取單元，用于將負載功率與預置逆變器輸出功率相減，獲得功率差值；

判斷單元，用于當所述功率差值小于或等于預置閾值，則判定負載功率與預置逆變器輸出功率匹配；當所述功率差值大于預置閾值，則判定負載功率與預置逆變器輸出功率不匹配。

優選地，上述選擇模塊選擇的主動檢測模式采用的檢測方法包括：自動頻率/相位偏移法、電壓/頻率正反饋法、輸出有功擾動法或輸出無功補償法。

優選地，上述選擇模塊選擇的被動檢測模式采用的檢測方法包括：輸出電壓/頻率檢測法、電壓諧波檢測法、相位偏移檢測法或關鍵電量變化率檢測法。