基于電網(wǎng)負(fù)序的單兩相孤島檢測方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于電網(wǎng)負(fù)序的單兩相孤島檢測方法，用于檢測與電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行的分布式電源發(fā)電系統(tǒng)是否發(fā)生單兩相孤島效應(yīng)，該方法包括：（1）檢測分布式電源發(fā)電系統(tǒng)輸出的三相電壓的負(fù)序分量；（2）根據(jù)負(fù)序分量計算出各相電壓的相角偏移量；（3）判斷各相電壓的相角偏移量或其相關(guān)量是否超出設(shè)定允許的閾值，若是，則該相發(fā)生孤島效應(yīng)。本方法利用電網(wǎng)的負(fù)序分量而獲得三相電壓的相位偏移量，從而準(zhǔn)確的反映出電網(wǎng)的電壓狀態(tài)，并以此來判斷是否發(fā)生單兩相孤島現(xiàn)象，其克服了現(xiàn)有方法存在的不準(zhǔn)確及不穩(wěn)定的問題。
【專利說明】基于電網(wǎng)負(fù)序的單兩相孤島檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種檢測并網(wǎng)運(yùn)行的分布式電源發(fā)電系統(tǒng)是否發(fā)生孤島效應(yīng)的方法，具體地說，涉及一種利用電網(wǎng)負(fù)序分量來判斷是否發(fā)生孤島效應(yīng)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]并網(wǎng)運(yùn)行的分布式電源在大電網(wǎng)發(fā)生故障等情況下，未能及時檢測出停電狀態(tài)而不能迅速將自身切離市電網(wǎng)絡(luò)，而形成的一個由分布式電源發(fā)電系統(tǒng)向周圍負(fù)載供電的一種自給供電現(xiàn)象，稱之為孤島效應(yīng)。孤島效應(yīng)將會對整個配電系統(tǒng)設(shè)備及用戶端造成不利的影響，包括:危害電力維修人員的生命安全；影響配電系統(tǒng)上的保護(hù)開關(guān)動作程序；孤島區(qū)域發(fā)生的供電電壓和頻率的不穩(wěn)定性質(zhì)會對用電設(shè)備帶來破壞等。因此作為安全可靠的并網(wǎng)分布式發(fā)電裝置，必須能及時檢測出孤島效應(yīng)并避免所帶來的危害。
[0003]現(xiàn)有的孤島檢測方法主要分為被動檢測和主動檢測，目前大多使用主動檢測方法。主動檢測方法主要有電網(wǎng)阻抗測量,相位跳變,頻率擾動,有功擾動以及無功擾動。其中相位跳變?nèi)菀渍`判，電網(wǎng)阻抗不易實(shí)現(xiàn)，有功擾動則會引起電網(wǎng)的不穩(wěn)定，因此主要應(yīng)用頻率擾動和無功擾動方法。
[0004]頻率擾動法的原理基于電網(wǎng)頻率在正常情況下不被改變。系統(tǒng)給出與實(shí)際電網(wǎng)存在一定偏差的頻率指令，在非孤島情況下并不造成并網(wǎng)電流的頻率變化，而在孤島情況，逆變器輸出頻率發(fā)生改變，同時通過正反饋機(jī)制檢測出孤島現(xiàn)象。
[0005]無功擾動法與頻率擾動機(jī)制相似，通過在孤島情況下輸出無功擾動從而引起逆變器輸出頻率的變化，同時通過正反饋機(jī)制檢測出孤島現(xiàn)象。
[0006]在單兩相孤島情況下，上述的大多數(shù)方法失效，故一般采用無功擾動檢測三相電壓的相位方法，同時通過正反饋機(jī)制檢測孤島現(xiàn)象。
[0007]在單兩相孤島情況下，若采用無功擾動檢測三相電壓的相位方法，需要使用過零點(diǎn)方法來檢測三相電壓的相位，而在實(shí)際情況中，電網(wǎng)存在一定的波動，使得利用過零點(diǎn)檢測出的相角不準(zhǔn)確并且不穩(wěn)定，從而對孤島檢測帶來影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是提供一種能夠?qū)崟r地反應(yīng)電網(wǎng)電壓狀態(tài)，從而快速、穩(wěn)定、準(zhǔn)確地檢出相位偏移進(jìn)而判斷孤島現(xiàn)象的方法。
[0009]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0010]一種基于電網(wǎng)負(fù)序的單兩相孤島檢測方法，用于檢測與電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行的分布式電源發(fā)電系統(tǒng)是否發(fā)生單兩相孤島效應(yīng)，該方法包括
[0011](I)檢測所述的分布式電源發(fā)電系統(tǒng)輸出的三相電壓的負(fù)序分量；
[0012](2)根據(jù)所述的負(fù)序分量計算出各相電壓的相角偏移量；
[0013](3)判斷所述的各相電壓的相角偏移量或其相關(guān)量是否超出設(shè)定允許的閾值，若是，則該相發(fā)生孤島效應(yīng)。[0014]上述方案中，向所述的分布式電源發(fā)電系統(tǒng)中給定無功擾動來判斷其是否發(fā)生單兩相孤島效應(yīng)，并將所述的各相電壓的相角偏移量或其相關(guān)量作為所述的分布式電源發(fā)電系統(tǒng)的正反饋量。
[0015]所述的各相電壓的相角偏移量的計算方法為
[0016]
【權(quán)利要求】
1.一種基于電網(wǎng)負(fù)序的單兩相孤島檢測方法，用于檢測與電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行的分布式電源發(fā)電系統(tǒng)是否發(fā)生單兩相孤島效應(yīng)，其特征在于:該方法包括 (1)檢測所述的分布式電源發(fā)電系統(tǒng)輸出的三相電壓的負(fù)序分量； (2)根據(jù)所述的負(fù)序分量計算出各相電壓的相角偏移量； (3)判斷所述的各相電壓的相角偏移量或其相關(guān)量是否超出設(shè)定允許的閾值，若是，則該相發(fā)生孤島效應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電網(wǎng)負(fù)序的單兩相孤島檢測方法，其特征在于:向所述的分布式電源發(fā)電系統(tǒng)中給定無功擾動來判斷其是否發(fā)生單兩相孤島效應(yīng)，并將所述的各相電壓的相角偏移量或 其相關(guān)量作為所述的分布式電源發(fā)電系統(tǒng)的正反饋量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于電網(wǎng)負(fù)序的單兩相孤島檢測方法，其特征在于:所述的各相電壓的相角偏移量的計算方法為
^=k-(.K,)
θ2 ^ k-{V, -^V11 )
0,= k-{V, +^Vq ) 其中，0 p為各相電壓的相角偏移量，P為I或2或3, k為比例系數(shù),Vd為所述的負(fù)序分量的d值，Vq為所述的負(fù)序分量的q值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于電網(wǎng)負(fù)序的單兩相孤島檢測方法，其特征在于:所述的相角偏移量的相關(guān)量為其絕對值、其最大值及最小值、不同擾動下的△值或不同擾動下的△值的最大值及最小值。
【文檔編號】G01R31/00GK103901295SQ201410059892
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年2月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月21日
【發(fā)明者】曹鑫暉, 吳招米, 顧月明, 姚東懺, 戴國峰, 袁帥, 李世軍 申請人:江蘇兆伏新能源有限公司