[發明專利]一種基于綜合序阻抗的孤島檢測方法有效
| 申請號： | 201810482111.9 | 申請日： | 2018-05-18 |
| 公開（公告）號： | CN108680825B | 公開（公告）日： | 2020-09-01 |
| 發明（設計）人： | 高淑萍;汪凱昌;羅娟;贠保記;宋國兵 | 申請（專利權）人： | 西安科技大學 |
| 主分類號： | G01R31/08 | 分類號： | G01R31/08 |
| 代理公司： | 西安通大專利代理有限責任公司 61200 | 代理人： | 姚詠華 |
| 地址： | 710054 陜*** | 國省代碼： | 陜西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 綜合 阻抗 孤島 檢測 方法 | ||
本發明公開了一種基于綜合序阻抗的孤島檢測方法。通過監測公共耦合點處的電流、電壓信號在正常并網運行及孤島運行時所表現的差異，對其使用對稱分量法分解求得正、負序電壓與電流，從而監測綜合序阻抗的變化，實現孤島故障的檢測。利用滑動數據窗計算并網逆變器端綜合序阻抗的|ΔZ(1)|、|ΔZ(2)|，并根據各個變化量的大小來判斷是否發生孤島故障。本方法具有不影響并網逆變器輸出電能的質量，也不會干擾系統的暫態響應的特點。并且能夠在孤島最嚴重的情況下快速有效地檢測出孤島，在并網開關單相、兩相以及三相斷開的情況下仍然可以進行判別，能夠實現無盲區檢測。該方法原理簡單，適用范圍較廣，對采樣頻率要求有所降低，易于硬件實現。
技術領域
本發明屬于光伏并網孤島檢測與控制技術領域，具體來說，是一種利用綜合序阻抗分量識別孤島故障的方法。
背景技術
孤島現象是指當電網由于電氣故障或自然因素等原因中斷供電時，光伏并網發電系統仍然向周圍的負載供電，從而形成一個電力公司無法控制的自給供電孤島。
光伏并網發電系統處于孤島運行狀態時會產生嚴重的后果，如孤島中的電壓和頻率無法控制，可能會對用戶的設備造成損壞；孤島中的線路仍然帶電，可能會危及檢修人員的人身安全等。
孤島效應可能會使電壓以及頻率失去控制，如果分布式發電系統沒有調節電壓和頻率的能力，并且沒有電壓和頻率保護繼電器來限制電壓和頻率的偏移，那么孤島系統中的電壓和頻率勢必會產生較大的波動，從而對電網和用戶設備造成危害。
在從孤島運行狀態變為并網運行狀態時，由于重合閘系統當中的分布式發電裝置可能與電網不同步從而導致電路斷路器裝置發生損壞，還可能產生較高的沖擊電流，從而危害孤島系統中的各個設備，甚至導致電網重新跳閘。
目前而言，孤島檢測方法主要可以分成局部孤島檢測方法和基于通信的孤島檢測方法兩大類。被動式孤島檢測是通過檢測電網公共點電氣參數變化來判斷孤島，常見方法有過電壓/欠電壓、高頻/低頻檢測，相位突跳檢測和電壓諧波檢測三種檢測方法。該方法實現較為簡單，但檢測盲區較大。主動式檢測法是通過施加擾動，加速孤島時相關電氣參數變化來識別孤島，常見方法有頻率偏移、滑模頻率偏移和輸出功率擾動三種檢測方法。該方法可減小檢測盲區，但其實現較復雜且影響電能質量。
第二類基于通信的孤島檢測方法，主要是利用無線電通信來檢測孤島效應，此方法能夠減小檢測盲區，但設計復雜，未能得到廣泛應用。
發明內容
為解決現有技術中存在的上述缺陷，本發明的目的在于提供一種新方法使得光伏并網系統無論處于何種工作狀態，均能在不影響電力系統電能質量的情況下，快速有效地檢測出孤島效應。
為達到上述目的，本發明提供了光伏并網孤島檢測與控制技術領域中的一種基于綜合序阻抗分量的孤島檢測方法。
本發明是通過下述技術方案來實現的。
一種基于綜合序阻抗的孤島檢測方法，包括以下步驟：
步驟一，在公共耦合點處，從逆變器側的傳感器中獲得電氣量信號；
步驟二，利用對稱分量法將所提取的電氣量信號進行分解，得出并網逆變器端電壓、電流的正、負序分量；
步驟三，將電壓、電流正、負序分量通過快速傅里葉方法分解，孤島故障發生時可得到特定頻率的電壓、電流正、負序分量；并分別求得其所對應的變化量；
步驟四，使用滑模數據窗的方法求解得到特定頻率綜合序阻抗正、負分量的幅值|ΔZ(1)|、|ΔZ(2)|；
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