[發明專利]一種基于基頻與開關頻率次阻抗的孤島檢測法

有效

• 申請號: 201310241483.X
• 申請日: 2013-06-18
• 公開（公告）號: CN103308806A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 廖志凌;徐東;崔曉晨;施衛東
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 李媛媛

1.一種基于基頻與開關頻率次阻抗的孤島檢測法，其特征在于，包括如下步驟：

（1）并網逆變器與低壓電網并聯，同時兩者中間并接本地負載若干，所述并網逆變器、低壓電網、本地負載的公共連接點為PCC，在PCC和低壓電網之間設置接觸開關，用以切換并網模式與孤島模式；

（2）采樣PCC處的電壓V_PCC與并網逆變器的輸出電流I_inv，將信號送至DSP2808核心控制芯片進行并網控制的相關軟件運算，輸出SPWM驅動信號驅動各橋臂開關管導通與關斷，同時利用傅里葉級數的三角函數關系，由以上兩個采樣參數V_PCC和I_inv進行快速孤島計算，獲得基波頻率和開關頻率下的阻抗值；

（3）判斷基波頻率處的阻抗變化率和開關頻率次的阻抗變化率是否超出閾值，只要基波頻率處的阻抗變化率或開關頻率次的阻抗變化率中有一個超出閾值，則判定孤島發生，DSP2808核心控制芯片立刻輸出并網逆變器繼電器跳變動作信號S_relay給逆變器，關斷其內部的繼電器，從PCC處切除設備；若快速阻抗計算數據顯示正常，則電網沒有發生故障，并網逆變器繼續正常工作。

2.根據權利要求1所述的一種基于基頻與開關頻率次阻抗的孤島檢測法，其特征在于：所述步驟（2）中獲得阻抗值的具體步驟為：記Sinω_f1t?與Cosω_f1t為根據系統基波頻率由內部給定的正余弦數據點，Sinω_swt?與Cosω_swt為根據系統開關頻率由內部給定的正余弦數據點，將采樣獲得的PCC處電壓值V_PCC以及逆變器的輸出電流I_inv分別與Sinω_f1t?、Cosω_f1t、Sinω_swt和Cosω_swt相乘，并在單位周期內求積分，利用傅里葉級數中三角函數的正交特性，通過對基波頻率次電壓電流值正余弦數據求平方和，對開關頻率次的電壓電流值正余弦數據求平方和，求出單位周期有效值并相除，最終得到基波頻率和開關頻率下的阻抗值。

3.根據權利要求1或2所述的一種基于基頻與開關頻率次阻抗的孤島檢測法，其特征在于：所述方法可以分別測試單機與多機工作模式下并網逆變器工作狀態，其中單機工作模式包括單機帶阻性負載、單機帶阻感性負載和單機帶阻容性負載情況；多機工作模式包括多臺并網逆變器工作在相同開關頻率狀態、多臺并網逆變器工作在不同開關頻率狀態，以及多臺逆變器或者負載的切入與切出狀態。

4.根據權利要求3所述的一種基于基頻與開關頻率次阻抗的孤島檢測法，其特征在于：先由被動孤島檢測法檢測外部參數，若超出閾值范圍，則直接由被動孤島方式執行保護動作；若PCC處電壓與電流幅值、頻率數據并未超出閾值，顯示在正常范圍，則利用所述基于基頻與開關頻率次阻抗的孤島檢測法繼續檢測。