[发明专利]一种确定无功扰动量扰动方向的方法及装置

说明书

本发明涉及电力系统，尤其涉及一种确定无功扰动量扰动方向的方法及装置。该方法为：并网逆变器根据第i个无功扰动量的扰动方向向电网注入第i个无功扰动量。并网逆变器获取至少一个预设监测参数的监测值。并网逆变器若确定任一预设监测参数的监测值均小于等于对应的预设工作阈值，则根据第一频率和第二频率确定频率变化幅值，进一步根据确定的频率变化幅值和第i个无功扰动量的扰动方向，确定第i+1个无功扰动量的扰动方向，因此能够实现节省电站投资，实现在标准要求的时间内快速完成孤岛同步保护。

技术领域

本发明涉及电力系统，尤其涉及一种确定无功扰动量扰动方向的方法及装置。

背景技术

一个光伏电站需要由多台并网逆变器组成发电子系统，例如，一个1MW的电站，若采用20kW的并网逆变器组网，则需要至少50台并网逆变器并机。其中，并网逆变器是指把输入光伏能量变换为电网可接受能量的设备。在多台并网逆变器组成的光伏发电系统中，当电网掉电时，若并网逆变器不能检测到电网掉电或根本没有相应检测手段，会产生孤岛效应，即指并入公共电网中的并网逆变器，在电网掉电的情况下，仍然向公共电网输送电量。这样将有可能损害公众和电力公司维修人员的安全和供电的质量，且对设备造成损坏。因此，并网逆变器在本地由电阻、电感、电容组成的电路(RLC)负载匹配良好的情况下，需要在标准规定的时间内检测出电网掉电，例如，中国NB32004标准要求在2s内检测出电网掉电，各个国家标准有所不同，但基本都是要求在几秒内实现脱网，停止向电网输出电能，实现孤岛保护，以及光伏发电系统中的孤岛保护同步。其中，孤岛保护是指并网逆变器在电网掉电时脱网保护，孤岛保护同步是指多台并网逆变器在电网掉电时同步实现孤岛保护。

现有技术中，提出两种方案用以实现孤岛保护同步：

第一种现有方案为：采用并机通讯实现孤岛保护同步。具体的，每台并网逆变器都通过通讯线连接到集中控制器上，如图1所示，集中控制器是总调度，在任何并网逆变器检测到电网掉电时，集中控制器负责仲裁系统的基准电网频率，保证各个逆变器获取的电网频率一致，达到电网掉电时，并网逆变器快速脱网，停止发电的目的。

但是，在这种方案中，一般情况下，并网逆变器台数较多，需要高速总线，现行主流通信RS485总线、功率线通信(Power Line Communication，PLC)总线轮询机制故障率较高，每次确认电网掉电需要并网逆变器与集中控制器进行多次通信，造成孤岛保护超时，且目前因大型电站并网逆变器分布较离散，并网逆变器分布距离较远，而目前还没有一种比较经济且快速的通讯总线，因此在系统通讯总线出现异常时，将无法实现孤岛同步保护，使得孤岛保护时间不能满足标准要求。

第二种现有方案：参阅图2所示，电网电站在并网点增加孤岛检测设备，在孤岛检测设备检测到孤岛后，控制整个电站中并网逆变器同步脱网实现孤岛保护同步。

但是，这种方案需要增加新的设备，即孤岛检测设备，这样就带来额外成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种确定无功扰动量扰动方向的方法及装置，以实现并网逆变器同时快速脱网，且不增加格外成本。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

第一方面，一种确定无功扰动量扰动方向的方法，包括：

所述并网逆变器根据第i个无功扰动量的扰动方向向电网注入所述第i个无功扰动量，其中，所述第i个无功扰动量的扰动方向为所述并网逆变器在向所述电网注入第i-1个无功扰动量时确定的，i≥2；

所述并网逆变器获取至少一个预设监测参数的监测值，其中，所述至少一个预设监测参数的监测值中包含第一频率，所述第一频率为所述并网逆变器向所述电网注入所述第i个无功扰动量之后获取的电网频率监测值；