[發明專利]一種大規模分布式電源并網孤島檢測方法

在審

• 申請號: 201611187729.X
• 申請日: 2016-12-20
• 公開（公告）號: CN106610465A
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發明（設計）人: 李洋;戈陽陽;黃旭;朱鈺;馬少華;蔡志遠;趙利軍;屈高強;叢培賢;劉芮彤
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網遼寧省電力有限公司電力科學研究院;中國電力科學研究院;沈陽工業大學;國網寧夏電力公司經濟技術研究院
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 遼寧沈陽國興知識產權代理有限公司21100
• 代理人: 何學軍

1.一種大規模分布式電源并網孤島檢測方法，其特征是：將混沌特性及Lyapunov指數引入分布式電源并網孤島檢測中，在測試過程中，全程記錄分布式電源的Lyapunov指數以便于對分布式電源進行準確可靠的孤島檢測。

2.根據權利要求1所述的一種大規模分布式電源并網孤島檢測方法，其特征是：所述Lyapunov指數表示用來判斷微電網在并網/孤島轉換過程中是否發生了混沌現象，如果Lyapunov指數大于零，則表征系統發生了混沌現象，反之則認為沒有發生混沌現象。

3.根據權利要求1所述的一種大規模分布式電源并網孤島檢測方法，其特征是：所述Lyapunov指數提取方法如下：對于一維動力系統x_n+1＝F(x_n)，初始2點經過迭代后究竟是呈現分離狀態還是呈現靠攏狀態，取決于F(x)導數的絕對值|dF/dx|：如果|dF/dx|＞1，則迭代后兩點呈分開狀態；如果|dF/dx|＜1，則迭代后兩點呈靠攏狀態，但在多次迭代過程中，|dF/dx|的值也會不斷變化，為從整體上分辨出相鄰兩狀態分離的情況，必須對時間或者迭代次數取平均值，設平均每次迭代所引起的指數分離中的指數為λ，原來相距為ε的2個點經過n次迭代后，其距離為：

$\mathrm{\λ}=\underset{n\→\mathrm{\∞}}{lim}\frac{1}{n}\underset{i=0}{\overset{n-1}{\Σ}}ln{\left|\frac{{\mathrm{dF}}^n\left(x\right)}{dx}\right|}_{x=x_i}---\left(1\right);$

式(1)中：λ為里亞布諾夫指數，n為電壓采樣個數，|dF/dx|為相空間距離；

式中λ具有與初始值選取無關的特性，被稱為原動力系統的李雅普諾夫(Lyapunov)指數，它表征系統在多次迭代中平均每次迭代所引起的指數分離中的指數；如果λ<0，意味相鄰點呈現靠攏狀態，表征系統最終為穩定的不動點和周期運動；如果λ>0，表明相鄰點呈現分離狀態，表征系統運動軌道的局部不穩定；因此，可以將λ>0作為系統混沌行為的判據之一；在n維的離散動力系統中有n個Lyapunov指數，其大小排列為λ1≥λ2...≥λn，最大Lyapunov指數λmax＝λ1，如果λmax大于零則認為系統呈現混沌特性。

4.根據權利要求1所述的一種大規模分布式電源并網孤島檢測方法，其特征是：所述Lyapunov指數提取方法是采用現場實測方法來進行驗證，其具體測試步驟如下：

1)分布式電源并網，負荷正常運行，儲能系統運行于PQ控制模式，光伏電源未啟動；

2)啟動光伏，并運行至穩定狀態；

3)調整分布式電源負載，保證分布式電源中的負荷與電源基本保持平衡；

4)手動斷開分布式電源并網開關，分布式電源短暫孤島運行后由于沒有調節能力而整體脫網；

5)采用諧波檢測法進行孤島檢測，結果表明在光伏啟動等工況中容易出現誤判現象；

6)在測試過程中全程記錄Lyapunov指數，采用Lyapunov指數進行孤島檢測；檢測結果表明采用混沌檢測方法能夠有效檢測出孤島，且避免誤判現象的發生。