[發(fā)明專利]一種光伏并網逆變器孤島檢測方法和光伏逆變控制系統

在審

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• 申請日: 2017-06-30
• 公開（公告）號: CN109217350A
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發(fā)明（設計）人: 秦猛;王子馳;付明志;田振清;姚穎;孟憲樂;宋波;高楠;郭英杰;馬雪飛
• 申請（專利權）人: 天津平高智能電氣有限公司;平高集團有限公司;國家電網公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;G01R31/00
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 崔旭東

本發(fā)明涉及一種光伏并網逆變器孤島檢測方法和光伏逆變控制系統，方法步驟如下：采集光伏系統PCC的電壓信號；對所述電壓信號小波變換，提取出高頻分量的小波系數；計算第一特征值與第二特征值，所述第一特征值為高頻分量的小波系數的均方根，第二特征值為相鄰周期的對應采樣點的小波系數之差的絕對值的平均值；將第一特征值、第二特征值分別與對應的閾值進行比較；當第一特征值、第二特征值分別大于對應的閾值時，判斷孤島發(fā)生。本發(fā)明選取的特征值更能夠體現孤島效應的影響，提高了檢測的準確性和有效性。

技術領域

本發(fā)明涉及一種光伏并網逆變器孤島檢測方法和光伏逆變控制系統。

背景技術

孤島效應是指當電網由于自然因素、故障事故或停電維修等原因中斷供電時，各用戶端的光伏并網發(fā)電系統未能及時檢測出停電狀態(tài)從而將自身切離電網，最終形成由光伏并網發(fā)電系統和其相連負載組成的一個自給供電的孤島發(fā)電系統。

孤島效應的發(fā)生會嚴重影響電力系統的正常運行，不僅會對接入電網的配電設備造成損壞，甚至還會危及線路維修人員和用戶的人身安全。因此，光伏并網發(fā)電系統必須具備防孤島保護的能力，在檢測到孤島效應發(fā)生時及時從主電網切離。

光伏并網逆變系統在運行過程中，一旦電網發(fā)生故障斷電，光伏逆變系統必須在規(guī)定時間內切斷與線路負載的連接以避免孤島效應的發(fā)生。

孤島檢測方法主要可以分為被動檢測法和主動檢測法兩大類。被動檢測法是通過檢測電網斷電時公共耦合點(PCC點)處的電壓幅值、頻率、相位、諧波等系統參數是否出現異常來判斷孤島效應的發(fā)生。

而主動檢測法則是通過向輸出電流中注入擾動，當孤島發(fā)生時，注入的擾動促使系統參數快速超出正常工作范圍來觸發(fā)孤島保護。對于基于神經網絡的孤島檢測方法，會占用微處理器的大量資源；而基于電流諧波畸變的檢測方法，對于閾值的選取比較困難，容易出現盲區(qū)擴大或者誤判的情況。

公開號為CN102721887A的中國專利文件披露了一種利用小波變換檢測孤島的方法。

小波變換是通過縮放、平移小波，計算小波系數，以獲得信號的時間、頻率特征。上述專利文件的方法利用了小波變換對高頻信號強大的辨識能力，通過對公共耦合點處的電壓信號高頻分量(高頻分量能夠反映電網電壓突變)進行信號處理，并計算出高頻信號小波系數的均方根值。通過是否超過預設的閾值檢測孤島的發(fā)生，提高孤島狀態(tài)檢測的準確性和有效性。該方法沒有向電網中注入擾動分量，不會對電網電能質量造成影響。經常采用的小波函數包括Haar小波，dbN小波系，symN小波系等。專利文件的方法采用的是db4小波，以db4為小波基，根據尺度參數和連續(xù)平移參數進行四層分解。

上述專利文件的方法在孤島時的判據包括四階小波系數能量——即小波系數均方根，以及四階小波系數幅值——D_d4(i)＝d4(i)-d4(i-2)，表示當前周期與前兩個周期的小波系數之差，當這兩個判據同時大于對應的閾值時，判斷孤島發(fā)生。

但是在實際系統中應用上述方法，判斷的準確性較差。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供一種光伏并網逆變器孤島檢測方法和光伏逆變控制系統，用以解決采用小波變換檢測孤島效應時不夠準確的問題。

為實現上述目的，本發(fā)明的方案包括：

一種光伏并網逆變器孤島檢測方法，步驟如下：

采集光伏系統PCC的電壓信號；

對所述電壓信號小波變換，提取出高頻分量的小波系數；

計算第一特征值與第二特征值，所述第一特征值為高頻分量的小波系數的均方根，第二特征值為相鄰周期的對應采樣點的小波系數之差的絕對值的平均值；