[发明专利]一种孤岛检测系统及孤岛检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力控制技术领域，特别是涉及一种孤岛检测系统及孤岛检测方法。

背景技术

随着电力控制技术的发展，电力系统的规模和技术水准已成为一个国家经济发展水平的标志之一。电力系统在各个环节和不同层次还具有相应的信息与控制系统，以保证用户获得安全、经济、优质的电能。但是，电力系统因故障事故或停电维修等原因停止工作时，安装在各个用户端的光伏并网发电系统未能及时检查出停电状态而不能迅速将自身切离电网，此时，形成孤岛现象，即光伏并网发电系统向周围负载供电，而电力系统无法掌控。产生孤岛现象后，严重影响电力系统的安全运行，同时给用户端的设备造成不利的影响。

为了减小孤单现象带来的危害，需要相应的孤岛检测方法。目前的孤岛检测方法主要包括被动检测法和主动检测法。

其中，被动检测法利用电网断电时，对光伏并网发电系统中光伏并网逆变器输出端的电压、频率、相位或谐波的变化进行检测。若上述信号存在异常，则确定处于孤岛状态。该方法虽然原理简单，不需要增加额外的硬件电路，也不会对电网产生干扰，但检测盲区较大，响应时间较长。例如，当并网逆变器输出功率与局部负载功率平衡时，几乎无法检测出孤岛状态。

主动检测法是指通过控制并网逆变器，使其输出功率、电流幅值、或相角存在一定的扰动。当电网正常运行时，这些扰动在电网的平衡作用下被淹没，因此检测不到。当电网出现故障时，这些扰动将快积累，产生明显的影响。该方法检测盲区较小，但是当多台并网逆变器并网运行时，这些扰动可能相互抵消，导致检测不到孤岛现象。

综上所述，目前的孤岛检测方法存在检测盲区较大、不适用于多台并网逆变器。

发明内容

本发明的目的是提供一种孤岛检测装置及孤岛检测方法，用于检测当电力系统因故障事故或停电维修等原因停止工作时，检测光伏并网发电系统是否存在孤岛现象。

为解决上述技术问题，本发明提供一种孤岛检测系统，包括：

单相降压变压器，所述单相降压变压器并联在接有并网逆变器的支路所在的配电所的三相降压变压器任意一相低压侧，所述单相降压变压器的低压侧一端接地，另一端通过开关器件接地，用于产生干扰信号；

其中，所述开关器件在所述单相降压变压器低压侧电压下降至电压阈值时导通；所述开关器件在导通后，达到第一时间阈值时断开；

信号检测装置，设置于所述并网逆变器并网端口处，用于检测所述干扰信号，并在第二时间阈值内检测不到所述干扰信号的情况下，确定产生孤岛现象。

优选的，所述开关器件包括：两个P型绝缘栅双极型晶体管，所述两个P型绝缘栅双极型晶体管反向串联。

优选的，所述单相降压变压器将所述三相降压变压器任意一相低压侧220V电压降至15V。

优选的，所述电压阈值为5V，所述第二时间阈值为1.5ms。

优选的，所述信号检测装置还用于当确定产生孤岛现象后，切断所述并网逆变器和所述支路的连接。

一种孤岛检测方法，应用于所述的孤岛检测系统，包括：

在接有并网逆变器的支路所在的配电所的三相降压变压器任意一相低压侧并联单相降压变压器；

其中，将所述单相降压变压器的低压侧一端接地，将另一端通过开关器件接地；

在所述单相降压变压器低压侧电压下降至电压阈值时，所述开关器件导通，在导通后，达到第一时间阈值时，所述开关器件断开；

获取所述并网逆变器并网端口处的电压信号；

判断所述并网逆变器并网端口处的电压信号是否包含有表征所述开关器件导通和断开的干扰信号；

当第二时间阈值内所述并网逆变器并网端口处的电压信号未包含有所述干扰信号时，确定为产生孤岛现象。

优选的，所述开关器件包括：

两个P型绝缘栅双极型晶体管，所述两个P型绝缘栅双极型晶体管反向串联。

优选的，所述单相降压变压器将所述三相降压变压器任意一相低压侧220V电压降至15V。

优选的，所述电压阈值为5V，所述第二时间阈值为1.5ms。

优选的，所述确定产生孤岛现象后还包括：

切断所述并网逆变器和所述支路的连接。