[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

说明书

本发明涉及一种用于微电网发电系统的孤岛检测电路及其检测控制方法，所述检测电路包含有从主电网进行取样的采样电路，所述采样电路将采样信号经隔离电路、滤波电路、波形转换电路和光耦隔离电路后输入DSP处理器，经DSP处理器处理后通过PWM驱动器发出的PWM信号驱动IGBT逆变器，且微电网发电设备经IGBT逆变器和滤波电路、断路器后连接至主电网上。本发明涉及一种用于微电网发电系统的孤岛检测电路及其检测控制方法，对孤岛状态能够及时进行检测并进行控制。

技术领域

本发明涉及一种孤岛检测电路及检测控制方法，尤其是涉及一种用于在主电网断电时对处于孤岛状态的微电网进行检测并及时将其断开的电路以及检测控制方法，属于电力电子以及自动化控制技术领域。

背景技术

孤岛现象，是指微电网与主电网并网运行时，当主电网意外中断供电，微电网发电系统未能及时检测出停电状态而不能迅速将其自身切离主电网网络，从而形成的一个由微电网发电系统向周围负载供电的一种电力公司无法掌控的自给供电现象（状态）。

当系统处于孤岛状态时，由于主电网不能控制孤岛中的电压和频率，从而可能损坏配电设备和用户设备，干扰主电网的正常合闸，甚至可能威胁线路检修人员的人身安全。

当微电网发电系统并网运行过程中，本地负载所消耗的视在功率来自主电网和微电网发电系统，三者相互平衡，详见如下公式：

；

其中：

为本地负载消耗的视在功率（）；

为主电网输出的视在功率（）；

为微电网发电系统输出的视在功率（）;

当电网发生故障时，电网停止向负载供电，即此刻;

(1)若本地负载需要的有功功率、无功功率与微电网发电系统输出的有功功率、无功功率不一致，那么，势必引起电能质量参数的变化，以频率来表征,见如下公式：

(2)若本地负载需要的有功功率、无功功率与微电网发电系统输出的有功功率、无功功率相同，则耦合结点处的电压及其频率仍将维持在正常范围内;发电系统如果无法检测到主电网失电等情况，系统将处于孤岛状态。现有孤岛检测技术主要有三种方法：

(1) 基于通信的孤岛检测方法。

(2) 基于系统输出的检测方法，包含无源检测（被动）和有源检测（主动）。

(3) 基于同步发电机的检测方法

上述现有技术存在如下问题：

(1)微电网运行环境复杂，不同环境的孤岛状态指标差异较大。孤岛检测设置的阈值不能适应所有的工况。若电网三相电压和负载不对称，各个检测指标存在检测误差。当系统有多个发电系统时，注入的各干扰信号可能相互冲突，影响系统正常运行。

(2)微电网孤岛检测方法需要减少检测盲区，兼顾电能质量要求。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种对孤岛状态能够及时进行检测并进行控制的用于微电网发电系统的孤岛检测电路及检测控制方法，本发明能够在电网断开时对微电网进行快速检测，并具有较强的抗干扰能力，不会因为强电磁干扰环境导致采样误差；将对电网电能质量的负面影响降至最低。

本发明的目的是这样实现的：