[發(fā)明專利]中低壓直流系統(tǒng)分布式電源孤島檢測方法和系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010640599.0
• 申請(qǐng)日: 2020-07-06
• 公開（公告）號(hào): CN111856311B
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱淼;胡皓;徐莉婷;李修一;王晗;蔡旭
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號(hào): G01R31/40
• 分類號(hào): G01R31/40
• 代理公司: 上海漢聲知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

1.一種中低壓直流系統(tǒng)分布式電源孤島檢測方法，其特征在于，包括：

步驟1：分布式電源通過接口直流變換器接入到直流配電網(wǎng)中，虛擬直流電機(jī)的控制方式；

步驟2：分布式電源輸出功率參考值與實(shí)際輸出功率的差值經(jīng)過功率環(huán)補(bǔ)償器生成機(jī)械功率偏差；

步驟3：機(jī)械功率偏差與輸出功率參考值疊加形成機(jī)械功率與相應(yīng)的機(jī)械轉(zhuǎn)矩；

步驟4：機(jī)械轉(zhuǎn)矩與直流電機(jī)相應(yīng)物理參數(shù)通過電機(jī)機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)方程與電樞回路電動(dòng)勢方程生成電樞電流參考值；

步驟5：輸出電樞電流參考值與輸出電流的差值經(jīng)過電流環(huán)補(bǔ)償器進(jìn)行電流閉環(huán)控制，經(jīng)過PWM發(fā)生器產(chǎn)生預(yù)設(shè)占空比的開關(guān)信號(hào)進(jìn)行控制開關(guān)；

步驟6：采樣直流配電網(wǎng)中的直流母線電壓信號(hào)；

步驟7：對(duì)采樣的直流母線電壓信號(hào)進(jìn)行處理計(jì)算，得到虛擬直流電機(jī)角速度偏差量；

步驟8：將虛擬直流電機(jī)角速度偏差量疊加到虛擬直流電機(jī)角速度上；

步驟9：檢測直流母線電壓，當(dāng)其穩(wěn)態(tài)值在預(yù)設(shè)運(yùn)行范圍內(nèi)時(shí)，判定直流配電網(wǎng)處于孤島狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)孤島檢測。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中低壓直流系統(tǒng)分布式電源孤島檢測方法，其特征在于，機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)方程為：

其中，T_m與T_e分別為直流電機(jī)機(jī)械功率與機(jī)械轉(zhuǎn)矩，J為直流電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，D為阻尼系數(shù)，ω₀和ω分別為額定機(jī)械角速度與實(shí)際機(jī)械角速度。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的中低壓直流系統(tǒng)分布式電源孤島檢測方法，其特征在于，電樞回路電動(dòng)勢方程為：

E＝U_o+I_aR_a

其中，E和U_o分別為電機(jī)感應(yīng)電動(dòng)勢和機(jī)端電壓，R_a和I_a分別為電樞電阻和電樞電流。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的中低壓直流系統(tǒng)分布式電源孤島檢測方法，其特征在于，穩(wěn)態(tài)值計(jì)算公式為：

I_g＝0,U_o＝U_g

其中，I_g表示由PCC母線流向網(wǎng)側(cè)的電流穩(wěn)態(tài)值；U_o表示PCC母線電壓穩(wěn)態(tài)值；U_g表示網(wǎng)側(cè)電壓穩(wěn)態(tài)值。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的中低壓直流系統(tǒng)分布式電源孤島檢測方法，其特征在于，網(wǎng)側(cè)VSC工作，電網(wǎng)側(cè)的斷路器閉合時(shí)，中低壓直流系統(tǒng)主電路部分用線性化信號(hào)模型表示為：

其中，s表示拉普拉斯算子；表示分布式電源輸出電流的小擾動(dòng)量；表示流經(jīng)PCC母線電容的電流小擾動(dòng)量；表示流經(jīng)PCC母線負(fù)載的電流小擾動(dòng)量；表示網(wǎng)側(cè)電流的小擾動(dòng)量；C表示PCC等效母線電容；表示PCC母線電壓的小擾動(dòng)量；R表示PCC母線上阻性負(fù)載；R_g表示網(wǎng)側(cè)線路等效電阻；L_g表示網(wǎng)側(cè)線路等效電感。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的中低壓直流系統(tǒng)分布式電源孤島檢測方法，其特征在于，網(wǎng)側(cè)VSC退出運(yùn)行，電網(wǎng)側(cè)的斷路器斷開時(shí)，中低壓直流系統(tǒng)主電路部分用線性化小信號(hào)模型表示為：