[发明专利]单两相孤岛和/或三相孤岛效应的检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于检测分布式电源发电系统是否发生单两相孤岛和/或三相孤岛效应的方法。

背景技术

并网运行的分布式电源在大电网发生故障等情况下，未能及时检测出停电状态而不能迅速将自身切离市电网网络，而形成的一个由分布式电源发电系统向周围负载供电的一种自给供电现象，称为孤岛效应。孤岛效应将会对整个配电系统设备及用户端造成不利的影响，包括：危害电力维修人员的生命安全；影响配电系统上的保护开关动作程序；孤岛区域发生的供电电压和频率的不稳定性质会对用电设备带来破坏等。因此作为安全可靠的并网分布式发电装置，必须能及时检测出孤岛效应并避免所带来的危害。

现有的孤岛检测方法主要分为被动检测和主动检测，目前大多使用主动检测方法。主动检测方法主要有电网阻抗测量、相位跳变、频率扰动、有功扰动以及无功扰动。其中相位跳变容易误判，电网阻抗不易实现，有功扰动则会引起电网的不稳定，因此主要应用频率扰动和无功扰动方法。

频率扰动法的原理基于电网频率在正常情况下不被改变。系统给出与实际电网存在一定偏差的频率指令，在非孤岛情况下并不造成并网电流的频率变化，而在孤岛情况下，逆变器输出频率则发生改变，同时通过正反馈机制检测出孤岛现象。

无功扰动法与频率扰动机制相似，通过在孤岛情况下输出无功扰动从而引起逆变器输出频率的变化，同时通过正反馈机制检测出孤岛现象。

在单两相孤岛情况下，上述的大多数方法失效，此时一般采用无功扰动检测三相电压的相位方法，同时通过正反馈机制检测孤岛现象。

在单两相孤岛情况下，若采用无功扰动检测三相电压的相位方法，需要使用过零点方法来检测三相电压的相位，而在实际情况中，电网存在一定的波动，容易造成过零点检测出的相角并不准确，并且检测出的相角不稳定，从而对孤岛检测带来影响。同时，在采用单向的无功扰动方法时，若无功扰动较小，检测值变化不明显，不易检测；若增加无功扰动量，则会对电网造成一定的不利影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种避免现有孤岛检测方法存在的不准确、不稳定等问题，能够较准确地判定孤岛效应的检测方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种单两相孤岛和/或三相孤岛效应的检测方法，用于检测与电网并网运行的分布式电源发电系统是否发生单两相孤岛和/或三相孤岛效应，该方法为：向所述的分布式电源发电系统给定一个扰动I_q，判断单两相孤岛判定量和/或三相孤岛判定量是否超过各自的阈值，当单两相孤岛判定量和/或三相孤岛判定量超过各自的阈值时进入正反馈模式；在所述的正反馈模式下，将所述的单两相孤岛判定量或其相关量形成的反馈量和/或所述的三相孤岛判定量或其相关量形成的反馈量作为所述的扰动I_q的正反馈量，从而通过正反馈机制判断是否发生单两相孤岛和/或三相孤岛效应；所述的单两相孤岛判定量为发生单两相孤岛时产生的负序分量V_n。

所述的扰动I_q的通用形式为I_q=I₀±I₁±I₂±I₃，其中，I₀为所述的分布式电源发电系统的各功能所需的无功指令，I₁为无功扰动量，I₂为所述的单两相孤岛判定量或其相关量形成的反馈量，I₃为所述的三相孤岛判定量或其相关量形成的反馈量；

所述的扰动I_q的周期为T，且所述的单两相孤岛判定量或其相关量形成的反馈量和所述的三相孤岛判定量或其相关量形成的反馈量同时为正方向或同时为负方向；

非所述的正反馈模式时，所述的扰动I_q为

其中t为时间；

而在所述的正反馈模式下，所述的扰动I_q为

其中I_q0为进入所述的正反馈模式时的扰动I_q的，当时进入所述的正反馈模式，则I_q0=I₀+I₁，当时进入所述的正反馈模式，则I_q0=I₀-I₁。