[發(fā)明專利]基于定阻抗負(fù)荷模擬的防孤島保護(hù)測(cè)試電路及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510242085.9
• 申請(qǐng)日: 2015-05-13
• 公開（公告）號(hào): CN104808093B
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 范元亮;陳彬;鄭高
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)家電網(wǎng)公司;國(guó)網(wǎng)福建省電力有限公司;國(guó)網(wǎng)福建省電力有限公司電力科學(xué)研究院;福建中試所電力調(diào)整試驗(yàn)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G01R31/00
• 分類號(hào): G01R31/00
• 代理公司: 福州元?jiǎng)?chuàng)專利商標(biāo)代理有限公司35100
• 代理人: 蔡學(xué)俊

1.一種基于定阻抗負(fù)荷模擬的防孤島保護(hù)測(cè)試方法,其特征在于：包括以下步驟：

步驟S1：監(jiān)控單元下發(fā)指令閉合旁路開關(guān)，啟動(dòng)并網(wǎng)光伏逆變器；

步驟S2：待監(jiān)控單元檢測(cè)到并網(wǎng)光伏逆變器輸出的有功功率平穩(wěn)后，監(jiān)控單元發(fā)出測(cè)試指令；

步驟S3：由監(jiān)控單元計(jì)算并聯(lián)RLC負(fù)荷的模擬電阻值R、電感值L、電容值C，并使得RLC消耗的無(wú)功功率等于并網(wǎng)光伏逆變器輸出的無(wú)功功率，RLC消耗的有功功率等于被測(cè)光伏發(fā)電系統(tǒng)輸出的有功功率，將RLC諧振電路的品質(zhì)因數(shù)設(shè)為1±0.2；

步驟S4：將步驟S3計(jì)算結(jié)果下發(fā)至定阻抗負(fù)荷模擬單元，當(dāng)并網(wǎng)光伏逆變器輸出的有功功率通過(guò)負(fù)荷模擬單元饋送配電網(wǎng)且流過(guò)旁路開關(guān)的基波電流小于并網(wǎng)光伏逆變器輸出電流的5％時(shí)，監(jiān)控單元發(fā)出指令斷開旁路開關(guān)；

步驟S5：在旁路開關(guān)被斷開后，進(jìn)行防孤島保護(hù)測(cè)試，監(jiān)控單元開始記錄測(cè)試過(guò)程，同時(shí)將電氣量信息上發(fā)至測(cè)試電路外的一上位機(jī)；

步驟S6：監(jiān)控單元預(yù)先設(shè)定一設(shè)定時(shí)間，在設(shè)定時(shí)間內(nèi)若檢測(cè)到并網(wǎng)光伏逆變器輸出的有功功率下降至零，監(jiān)控單元發(fā)出指令封鎖負(fù)荷模擬單元的導(dǎo)流器件，由上位機(jī)保存測(cè)試結(jié)果，轉(zhuǎn)至

步驟S7；若超過(guò)設(shè)定時(shí)間且并網(wǎng)光伏逆變器輸出的有功功率還未下降至零，監(jiān)控單元發(fā)出指令終止測(cè)試過(guò)程，調(diào)節(jié)LC，使得LC消耗的無(wú)功功率每次變化±2％，返回步驟S4；

步驟S7：對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行分析，判斷并網(wǎng)光伏逆變器的防孤島保護(hù)是否滿足要求。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于定阻抗負(fù)荷模擬的防孤島保護(hù)測(cè)試方法，其特征在于：步驟S3還包括以下具體步驟：

步驟S31：根據(jù)全橋式AC-DC整流電路輸入端的電壓的有效值E和被測(cè)試的并網(wǎng)光伏逆變器輸出的有功功率P_p和無(wú)功功率P_q，計(jì)算模擬電阻值R：R＝E²/P_p，如果無(wú)功功率P_q為正，計(jì)算無(wú)功電感值L_q：L_q＝E²/ωP_p，否則為L(zhǎng)_q＝0，如果無(wú)功功率P_q為負(fù)，計(jì)算無(wú)功電容值C_q：C_q＝P_p/ωE²，否則為C_q＝0；

步驟S32:根據(jù)測(cè)試時(shí)的電壓頻率ω、品質(zhì)因數(shù)的設(shè)定值Q、模擬電阻值R及無(wú)功電感值L_q，計(jì)算模擬電感值L：L＝L_q+R/ωQ；

步驟S33：根據(jù)全橋式AC-DC整流電路輸入端的電壓的有效值E、被測(cè)試的并網(wǎng)光伏逆變器輸出的有功功率P_p、品質(zhì)因數(shù)的設(shè)定值Q及測(cè)試時(shí)的電壓頻率ω，如果P_q為正，計(jì)算模擬電容值C：C＝Q/ωR-P_p/ωE²+C_q；

步驟S34：根據(jù)計(jì)算得到的模擬電阻值R、電感值L、電容值C以及全橋式AC-DC整流電路輸入端的電壓e，建立并聯(lián)RLC電路的等式方程：i_R＝e²/R，e＝Ldi_L/dt，i_C＝Cde/dt；

步驟S35：離散化步驟S34中等式方程，得到i_{R_n+1}＝e_n²/R，i_{L_n+1}＝2πe_n/NωL+i_{L_n}，i_{C_n+1}＝NωC(e_n-e_n-1)/2π，式中N為全橋式AC-DC整流電路輸入端的電壓的每個(gè)周波的采樣點(diǎn)數(shù)；

步驟S36：選取全橋式AC-DC整流電路輸入端的輸入電流的參考值：i_{cov_ref}＝i_{R_n+1}+i_{L_n+1}+i_{C_n+1}；

步驟S37：全橋式AC-DC整流電路的輸入電流控制環(huán)節(jié)采用比例諧振和電壓反饋補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)對(duì)i_{cov_ref}的精確跟蹤，精確模擬并聯(lián)RLC定阻抗負(fù)荷的負(fù)荷特性；

步驟S38：穩(wěn)定全橋式DC-AC逆變電路直流側(cè)電壓，控制回饋端的輸出電流，將并網(wǎng)光伏逆變器輸出的有功功率以單位功率因數(shù)回饋至配電網(wǎng)。