[发明专利]一种用于微电网发电系统的孤岛检测电路及检测控制方法

权利要求书

1.一种用于微电网发电系统的孤岛检测控制方法，其特征在于：

步骤1、通过采样电路获取电网上一周期的无功电流量i_q(k)；

步骤2、对电网侧进行采样，获取当前电流、电压值，并利用傅里叶变换获取当前电流、电压的均方根值Um、Im；并同时计算出其各自的谐波含量U_thd、I_thd；此时定义总谐波含量参数此时获得U_thd、I_thd和T_thd三组数值，定义k＝U_thd+I_thd+T_thd；

当k∈[0,2％]时，m为低幅扰动，m的取值为

当k∈(2％,6％]时，m为中幅扰动，m的取值为

当k＞6％时，m为高幅扰动，m的取值为

步骤3、计算当前周期的无功电流量i_q(k+1)＝i_q(k)+d×2^m×ΔI；

其中，ΔI为无功扰动电流分量，根据实际电网情况选取；d为无功扰动方向定义，取值区间为{-1，0,1}；

步骤4、将无功电流值i_q(k+1)注入电网进行扰动调节；

步骤5、进行步骤4扰动调节的同时，采样电路对电网上的频率变化进行采样，若超出预设范围值，则通过断路器将微电网与电网断开。

2.如权利要求1所述一种用于微电网发电系统的孤岛检测控制方法，其特征在于：

对于步骤3，在当前周期的无功电流量的计算过程中；

步骤3.1：输入扰动标志位，并判断其是否为零；

步骤3.2：扰动标志位为零，则d＝0，返回执行步骤3.1；若扰动标志位不为零，则执行步骤3.3；

步骤3.3：对步骤1中无功电流i_q(k)的方向进行判断，若为正，则d＝-1；若为负，则d＝1；

步骤3.4：根据公式i_q(k+1)＝i_q(k)+d×2^m×ΔI获得当前扰动电流；然后返回步骤3.1。

3.如权利要求2所述一种用于微电网发电系统的孤岛检测控制方法，其特征在于：在步骤3.3与步骤3.4之间还设置有步骤3.3.1，此时对采样电路获取的当前频率变化进行判断，若频率变化在误差允许范围之内，则说明电网正常供电，则由步骤3.3.1跳转至步骤3.1；若频率变化超出误差允许范围，则进入步骤3.4开始进行扰动调节。

4.如权利要求1所述一种用于微电网发电系统的孤岛检测控制方法，其特征在于：对于步骤4，无功电流扰动调节的过程为：由采样电路从电网上获取电压Ua、Ub、Uc，电流ia、ib、ic参数，并经由abc三相静止坐标系转换为dq旋转坐标系，从而获取id、iq和Ud、Uq参数；同时，从微电网的发电设备端获取功率参数经功率调节后与id经混频器输入第一分数阶PIλ控制器；iq和由步骤三获取的当前周期的无功电流量经混频器输入第二分数阶PIλ控制器，第一分数阶PIλ控制器和第二分数阶PIλ控制器的传递函数为第一分数阶PIλ控制器和第二分数阶PIλ控制器的输出信号分别与Ud和Uq进入混频器后输入PWM控制器，该PWM控制器输出PWM信号控制IGBT逆变器，其中，参数Kp、K_I和λ的求取，需要本地电网数据进行采样，整定过程按照幅值/相位裕度法进行；同时，为了追求响应速度，系统不做实时自适应整定，利用学习算法进行调试后再确认参数Kp、K_I和λ。

5.如权利要求1所述一种用于微电网发电系统的孤岛检测控制方法，其特征在于：步骤3中，无功扰动电流分量的取值ΔI＝I_m×0.5％。