[發明專利]一種主動式光伏儲能系統的孤島檢測方法

在審

• 申請號: 201410624729.6
• 申請日: 2014-11-06
• 公開（公告）號: CN104319811A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發明（設計）人: 王琦;姜廣宇;王海松;蔡旭
• 申請（專利權）人: 安徽啟光能源科技研究院有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;G01R31/00
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產權代理有限公司 34107
• 代理人: 朱圣榮

技術領域

本發明涉及電力控制領域，尤其涉及一種孤島檢測方法。

背景技術

孤島效應是指當電網供電由于故障或者檢修而中斷時，各個用戶端的分布式并網發電系統(例如光伏發電、風力發電、燃料電池發電等)未能及時檢測出來而將自身切除公共用電網絡，從而形成了由分布式發電系統和本地負載組成的一個自己供電的孤島發電系統。孤島效應的產生會對系統設備安全和相關人員的人身安全帶來嚴重危害，因此在包含光伏并網發電系統在內的分布式發電系統中，并網發電裝置應當具備孤島檢測和保護的能力。

在并網光伏發電系統中，基于并網逆變器的孤島檢測方法主要可以分為兩種：被動孤島檢測和主動孤島檢測。被動孤島檢測主要根據系統孤島后不正常的電壓和頻率等條件檢測出來。這類方法只有在電源和負載不匹配程度較大時才能有效。主動孤島檢測主要包括頻率偏移法和輸出功率擾動法等。其原理是在控制信號中添加擾動成分，從而使得頻率或者功率發生變化，但目前主動孤島檢測仍存在缺陷，可靠性差。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是實現一種工作穩定可靠的主動式光伏儲能系統的孤島檢測方法。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案為：一種主動式光伏儲能系統的孤島檢測方法，并網光伏發電系統由光伏組件和逆變器組成，所述光伏組件經逆變器和斷路器連接到公共電網，本地負載連接到逆變器和斷路器之間的公共耦合點上，檢測時向電網注入略微畸變的電流，從而形成一個連續改變頻率的趨勢；

當光伏發電系統與電網連接時，電網頻率是不會改變；

當光伏發電系統與電網分離時，逆變器輸出電壓的頻率被迫向上或者向下偏移。

當電網斷開時，若有功功率不匹配，無功功率匹配，此時ΔP＝P_G-P_L絕對值較大，在斷網瞬間逆變器輸出電壓將會有較大幅度的變化，當|ΔP|>20％時，根據過/欠壓檢測方法檢測出孤島效應，其中P_G為電網向負載提供的有功功率，P_L為負載消耗的有功功率

當電網斷開時，若無功功率不匹配，有功功率匹配，此時ΔQ＝Q_G-Q_L絕對值較大，在斷網瞬間逆變器輸出電壓頻率ω將會有較大幅度的變化，當|ΔQ|>5％時，根據過/欠頻檢測方法檢測出孤島效應。

本發明采用主動孤島檢測法是主動移頻法，檢測方法簡單可靠。

附圖說明

下面對本發明說明書中每幅附圖表達的內容作簡要說明：

圖1為孤島檢測原理示意圖；

圖2為孤島檢測方法的并網電流波形。

具體實施方式

如圖1所示，并網光伏發電系統由光伏組件和逆變器組成，該發電系統通過一個斷路器連接到公共電網。由于中間無變壓器，故該系統為非隔離系統。本地負載采用并聯RLC電路來模擬。逆變器、負載以及斷路器共同連接到一點上，即公共耦合點(Point?of?Common?Coupling，PCC)。假設逆變器向負載提供的有功功率、無功功率分別為P_D、Q_D；電網向負載提供的有功功率、無功功率分別為P_G、Q_G；負載消耗的有功功率、無功功率分別為P_L、Q_L。

當系統并網運行時，存在以下關系式：

P_L＝P_D+P_G???(1)

Q_L＝Q_D+Q_G???(2)

其中：PL=VPCC2R---(3)]]>