[發(fā)明專利]新能源發(fā)電系統(tǒng)并入交直流混聯(lián)電網(wǎng)的自適應(yīng)孤島檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810161388.1
• 申請(qǐng)日: 2018-02-27
• 公開（公告）號(hào): CN108233423B
• 公開（公告）日: 2020-02-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王磊;武小龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 合肥工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J3/38
• 分類號(hào): H02J3/38
• 代理公司: 34101 安徽省合肥新安專利代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 陸麗莉;何梅生

本發(fā)明公開了一種新能源發(fā)電系統(tǒng)并入交直流混聯(lián)電網(wǎng)的自適應(yīng)孤島檢測(cè)方法，包括：1、獲取直流輸電線路的額定傳輸功率，設(shè)置兩個(gè)頻率閾值和兩個(gè)計(jì)數(shù)器的臨界值；2、初始化計(jì)數(shù)器初值；3、計(jì)算頻率增長(zhǎng)率以及頻率增長(zhǎng)率的參考值；4、應(yīng)用頻率值和頻率增長(zhǎng)率的參考值判斷新能源發(fā)電系統(tǒng)是否處于孤島運(yùn)行狀態(tài)。本發(fā)明能夠提高孤島檢測(cè)的精度，減小檢測(cè)盲區(qū)，從而能對(duì)系統(tǒng)是否處于孤島狀態(tài)做出快速、準(zhǔn)確地判斷，并及時(shí)采取相應(yīng)措施以避免系統(tǒng)發(fā)生頻率崩潰。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)輸配電領(lǐng)域，更具體地，涉及一種新能源發(fā)電系統(tǒng)由并入交直流混聯(lián)電網(wǎng)的輸電模式轉(zhuǎn)變成僅通過直流線路輸電的孤島運(yùn)行模式的檢測(cè)方法。

背景技術(shù)

交直流混聯(lián)電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展為新能源并網(wǎng)提供了良好的基礎(chǔ)。新能源發(fā)電系統(tǒng)正常并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)通過交流輸電線路和直流輸電線路向交流系統(tǒng)輸送電能。若交流輸電線路因事故突然跳閘斷開，新能源發(fā)電系統(tǒng)只能通過直流輸電線路輸送電能，此時(shí)直流輸電線路仍采用原控制方式以額定傳輸功率輸送電能，因此部分電能無法送出，系統(tǒng)頻率將持續(xù)上升，最終導(dǎo)致頻率崩潰。這將對(duì)電力系統(tǒng)和相關(guān)設(shè)備帶來嚴(yán)重影響。因此及時(shí)準(zhǔn)確地檢測(cè)出系統(tǒng)是否處在孤島狀態(tài)對(duì)于后續(xù)相應(yīng)的保護(hù)、控制措施的實(shí)施具有重要意義。

目前現(xiàn)有的交直流混聯(lián)系統(tǒng)的孤島檢測(cè)方法大多是當(dāng)系統(tǒng)頻率到達(dá)某一閾值，或系統(tǒng)的相位差達(dá)到某一閾值后發(fā)出孤島信號(hào)，但這些方法存在較大的檢測(cè)盲區(qū)，若新能源發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率與直流輸電線路的額定傳輸功率的差值不大，則發(fā)生孤島后系統(tǒng)頻率上升較緩、相位差變化較慢，需要較長(zhǎng)的檢測(cè)時(shí)間，而在這期間系統(tǒng)一直以原有的控制方式運(yùn)行，存在很大的安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為避免上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足，提供一種新能源發(fā)電系統(tǒng)并入交直流混聯(lián)電網(wǎng)的自適應(yīng)孤島檢測(cè)方法，以期能夠提高孤島檢測(cè)的精度，減小檢測(cè)盲區(qū)，從而能對(duì)系統(tǒng)是否處于孤島狀態(tài)做出快速、準(zhǔn)確地判斷，并及時(shí)采取相應(yīng)措施以避免系統(tǒng)發(fā)生頻率崩潰。

本發(fā)明為解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明一種新能源發(fā)電系統(tǒng)并入交直流混聯(lián)電網(wǎng)的自適應(yīng)孤島檢測(cè)方法，所述交直流混聯(lián)電網(wǎng)是由直流輸電線路、交流輸電線路和交流系統(tǒng)構(gòu)成，并由所述新能源發(fā)電系統(tǒng)、直流輸電線、和交流系統(tǒng)構(gòu)成孤島系統(tǒng)，其特點(diǎn)是，所述自適應(yīng)孤島檢測(cè)方法是按照如下步驟進(jìn)行：

步驟1、獲取所述直流輸電線路的額定傳輸功率P_dc；

設(shè)置新能源發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)點(diǎn)處的低頻率閾值f_th1和最大頻率閾值f_th2，且滿足50Hz<f_th1<f_th2；

設(shè)置兩個(gè)計(jì)數(shù)器N₁和N₂，并設(shè)置兩個(gè)計(jì)數(shù)器N₁和N₂的臨界值分別為n₁和n₂；

每隔Δt測(cè)量所述新能源發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率和并網(wǎng)點(diǎn)處的頻率值，并記任意第i次測(cè)量時(shí)刻的輸出功率為P_out,i和并網(wǎng)點(diǎn)處的頻率為f_i；

步驟2、初始化N₁和N₂的初值為0，初始化i＝1；

步驟3、利用式(1)和式(2)分別得到第i個(gè)時(shí)間間隔的頻率增長(zhǎng)率參考值ε_i和頻率增長(zhǎng)率k_i：

式(1)中，K為頻率上升速度與功率差的關(guān)系系數(shù)；α為裕度系數(shù)；

步驟4、基于所述并網(wǎng)點(diǎn)處的頻率f_i、頻率增長(zhǎng)率k_i以及頻率增長(zhǎng)率參考值ε_i判斷所述孤島系統(tǒng)是否處于孤島狀態(tài)：