[發明專利]一種基于電流內環控制的微電網孤島判斷方法和裝置

有效

• 申請號: 201710683545.0
• 申請日: 2017-08-11
• 公開（公告）號: CN107390067B
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發明（設計）人: 閆濤;牛萌;王彩冉;渠展展;惠東;張明霞;徐少華;陳繼忠;劉志波;袁曉冬;楊雄
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院;國家電網公司;國網江蘇省電力公司電力科學研究院
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

本發明提供一種基于電流內環控制的微電網孤島判斷方法和裝置，根據并網點的相電壓和逆變器輸出的相電流計算逆變器輸出的d軸電壓分量和q軸電壓分量；根據逆變器輸出的d軸電壓分量和q軸電壓分量確定逆變器系統的特征方程；當特征方程的系數不滿足預設的微電網穩定判據，判定微電網發生孤島。本發明提供一種基于電流內環控制的微電網電壓漂移孤島判斷方法和裝置，針對主動檢測方法存在的電能質量問題，在電流內環前饋解耦控制獲取較快的動態響應及穩定性的基礎上，降低傳統主動檢測方法對電網正常運行電能質量的影響。

技術領域

本發明涉及孤島檢測技術，具體涉及一種基于電流內環控制的微電網孤島判斷方法和裝置。

背景技術

能源危機和環境污染的雙重壓力，使世界各國將開發利用可再生能源視為解決全球能源問題的重要方法。風電、光伏等分布式電源作為主要的清潔能源，得到了迅猛的發展。然而，因其出力的隨機波動性，對配電網的安全可靠運行帶來了挑戰。微電網、主動配電網作為智能配電網的重要組成部分，為有效解決分布式電源的消納問題帶來了契機。孤島判斷則是智能配電網中分布式電源并網發電系統中一項不可缺少的重要技術。

目前孤島檢測方法主要有三種：開關狀態檢測法、被動檢測法和主動檢測法。開關狀態檢測法將開關信號通過無線通信技術傳遞進行檢測，檢測效率較高，但經濟投入過高，傳遞的信號會干擾其他載波通信；被動檢測法通過檢測電網脫網時電壓相位、諧波、振幅及頻率的變化，判斷是否發生孤島，簡單、易實現，但當分布式電源的輸出功率接近或等于本地負載功率時，此方法將失去作用，存在較大的檢測盲區；主動檢測法則通過人為向系統注入一定的擾動，電網正常運行時不會檢測到這些擾動，一旦電網脫網，這些擾動累積超出設定范圍，從而檢測出孤島，效率高檢測盲區小，但是會影響電網正常運行時的電能質量，不適合用于對電能質量要求較高的場所。

發明內容

為了克服上述現有技術的不足，本發明針對主動檢測方法存在的電能質量問題，提供一種基于電流內環控制的微電網電壓漂移孤島判斷方法和裝置，在電流內環前饋解耦控制獲取較快的動態響應及穩定性的基礎上，以降低傳統主動檢測方法對電網正常運行電能質量的影響。

為了實現上述發明目的，本發明采取如下技術方案：

本發明提供一種基于電流內環控制的微電網孤島判斷方法，包括：

根據并網點的相電壓和逆變器輸出的相電流計算逆變器輸出的d軸電壓分量和q軸電壓分量；

根據逆變器輸出的d軸電壓分量和q軸電壓分量確定逆變器系統的特征方程；

若特征方程的系數不滿足預設的微電網穩定判據，則判定微電網發生孤島。

所述根據并網點的相電壓和逆變器輸出的相電流計算逆變器輸出的d軸電壓分量和q軸電壓分量包括：

根據并網點的相電壓得到如下式的兩相同步坐標系上的d軸電壓分量和q軸電壓分量：

其中，e_d表示兩相旋轉坐標系上的d軸電壓分量，e_q表示兩相旋轉坐標系上的q軸電壓分量，e_a、e_b、e_c分別表示并網點的a、b、c相電壓，θ為微電網a相電壓矢量角；

根據逆變器輸出的相電流得到如下式的兩相旋轉坐標系上的d軸電流分量和q軸電流分量：

其中，i_d表示兩相旋轉坐標系上的d軸電流分量，i_q表示兩相旋轉坐標系上的q軸電流分量，i_a、i_b、i_c分別表示逆變器輸出的a、b、c相電流；