[發(fā)明專利]一種孤島檢測(cè)正反饋增益范圍的確定方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010058033.7
• 申請(qǐng)日: 2020-01-16
• 公開（公告）號(hào): CN111257670B
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭成燕;孫堯;蔣濤文;郭斌;馮文棟;韓華;粟梅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號(hào): G01R31/00
• 分類號(hào): G01R31/00;H02J3/38
• 代理公司: 長(zhǎng)沙智路知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 43244
• 代理人: 謝珍貴

本發(fā)明涉及一種孤島檢測(cè)正反饋增益范圍的確定方法，包括：獲取DG系統(tǒng)在孤島模式下第一狀態(tài)時(shí)的增益值和DG系統(tǒng)在并網(wǎng)模式下第二狀態(tài)時(shí)的增益值；所述第一狀態(tài)為：孤島模式下的DG系統(tǒng)由穩(wěn)定狀態(tài)進(jìn)入到不穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)的臨界狀態(tài)。所述第二狀態(tài)為：并網(wǎng)模式下的DG系統(tǒng)有穩(wěn)定狀態(tài)進(jìn)入到不穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)的臨界狀態(tài)；根據(jù)DG系統(tǒng)在孤島模式下第一狀態(tài)時(shí)的增益值和DG系統(tǒng)在并網(wǎng)模式下第二狀態(tài)時(shí)的增益值，確定增益范圍。本發(fā)明通過(guò)DG系統(tǒng)在并網(wǎng)模式下的并網(wǎng)系統(tǒng)小信號(hào)模型和DG系統(tǒng)在孤島模式下的孤島系統(tǒng)小信號(hào)模型，從穩(wěn)定性的角度出發(fā)，確定正反饋增益的范圍，使確定的增益范圍既滿足DG系統(tǒng)在并網(wǎng)模式下穩(wěn)定，又滿足在孤島模式下不穩(wěn)定。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及分布式發(fā)電控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種孤島檢測(cè)正反饋增益范圍的確定方法。

背景技術(shù)

基于可再生能源的分布式發(fā)電是未來(lái)發(fā)展的重要方向，因?yàn)樗哂蟹逯地?fù)荷調(diào)節(jié)，熱電聯(lián)產(chǎn)和偏遠(yuǎn)地區(qū)電力供應(yīng)等價(jià)值。然而，由于傳統(tǒng)電力系統(tǒng)架構(gòu)和基礎(chǔ)設(shè)施落后的局限性，分布式發(fā)電的發(fā)展存在技術(shù)障礙。其中最重要的問(wèn)題之一是孤島保護(hù)，這是防止非計(jì)劃孤島和異相重合現(xiàn)象發(fā)生的關(guān)鍵。

非計(jì)劃孤島是指DG系統(tǒng)在不知道發(fā)生電網(wǎng)跳閘的情況下繼續(xù)為本地負(fù)載供電的情況。這種現(xiàn)象可能威脅維護(hù)人員的安全，影響保護(hù)開關(guān)的操作程序，并嚴(yán)重?fù)p壞電氣設(shè)備。因此，在DG系統(tǒng)中，孤島檢測(cè)是一項(xiàng)強(qiáng)制性功能，即具有檢測(cè)孤島并及時(shí)與電網(wǎng)隔離的能力。

孤島檢測(cè)方案通常分為兩類：遠(yuǎn)程技術(shù)和本地技術(shù)。基于通信設(shè)備的遠(yuǎn)程檢測(cè)方案主要應(yīng)用于大型DG系統(tǒng)。盡管這些方法可以實(shí)現(xiàn)零NDZ(非檢測(cè)區(qū)域)，但實(shí)現(xiàn)起來(lái)卻非常復(fù)雜且成本很高。盡管其他具有成本效益的通信技術(shù)和設(shè)施正在開發(fā)中，但仍希望并網(wǎng)逆變器具有本地能力來(lái)識(shí)別孤島事件。本地檢測(cè)方案可分為兩類：基于公共耦合點(diǎn)(PCC)中參數(shù)測(cè)量的被動(dòng)檢測(cè)方案和故意注入干擾信號(hào)以檢測(cè)電網(wǎng)損耗的主動(dòng)檢測(cè)方案。無(wú)源裝置簡(jiǎn)單，方便并且易于使用，但是它具有較大的NDZ，尤其是當(dāng)DG輸出功率與負(fù)載緊密匹配時(shí)。為了補(bǔ)償NDZ，出現(xiàn)了有源NDZ以注入小的干擾信號(hào)，從而在網(wǎng)絡(luò)斷開后引起受監(jiān)控參數(shù)的顯著變化。

主動(dòng)式孤島檢測(cè)方法因其可靠性和快速性的顯著提高而脫穎而出。該方案的原理是在正反饋檢測(cè)算法PFB的作用下加速PCC電壓和頻率的變化。在存在大電網(wǎng)的情況下，PFB算法帶來(lái)的不穩(wěn)定影響將被電網(wǎng)的強(qiáng)穩(wěn)定性作用所抵消；另一方面，一旦發(fā)生孤島，PFB控制就會(huì)開始起作用并迅速破壞孤島系統(tǒng)的穩(wěn)定性，從而導(dǎo)致電壓和頻率超出正常范圍，從而保護(hù)裝置將起作用以實(shí)現(xiàn)與網(wǎng)絡(luò)的分離。但是，由于PFB控制始終是不穩(wěn)定因素，因此強(qiáng)大的PFB可能會(huì)極大地提高孤島檢測(cè)的效率，但可能會(huì)導(dǎo)致并網(wǎng)系統(tǒng)不穩(wěn)定。因此，PFB控制增益的合理設(shè)計(jì)是方案應(yīng)用成功的關(guān)鍵。

發(fā)明內(nèi)容

(一)要解決的技術(shù)問(wèn)題

為了解決現(xiàn)有技術(shù)的上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種孤島檢測(cè)正反饋增益范圍的確定方法。

(二)技術(shù)方案

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種孤島檢測(cè)正反饋增益范圍的確定方法，包括：

A1、獲取DG系統(tǒng)在孤島模式下第一狀態(tài)時(shí)的增益值和DG系統(tǒng)在并網(wǎng)模式下第二狀態(tài)時(shí)的增益值；

所述第一狀態(tài)為：孤島模式下的DG系統(tǒng)由穩(wěn)定狀態(tài)進(jìn)入到不穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)的臨界狀態(tài)。

所述第二狀態(tài)為：并網(wǎng)模式下的DG系統(tǒng)有穩(wěn)定狀態(tài)進(jìn)入到不穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)的臨界狀態(tài)；

A2、根據(jù)DG系統(tǒng)在孤島模式下第一狀態(tài)時(shí)的增益值和DG系統(tǒng)在并網(wǎng)模式下第二狀態(tài)時(shí)的增益值，確定增益范圍。

優(yōu)選的，在步驟A1之前還包括：

獲取DG系統(tǒng)的系統(tǒng)參數(shù)；