[发明专利]一种基于电流内环控制的微电网孤岛判断方法和装置

说明书

本发明提供一种基于电流内环控制的微电网孤岛判断方法和装置，根据并网点的相电压和逆变器输出的相电流计算逆变器输出的d轴电压分量和q轴电压分量；根据逆变器输出的d轴电压分量和q轴电压分量确定逆变器系统的特征方程；当特征方程的系数不满足预设的微电网稳定判据，判定微电网发生孤岛。本发明提供一种基于电流内环控制的微电网电压漂移孤岛判断方法和装置，针对主动检测方法存在的电能质量问题，在电流内环前馈解耦控制获取较快的动态响应及稳定性的基础上，降低传统主动检测方法对电网正常运行电能质量的影响。

技术领域

本发明涉及孤岛检测技术，具体涉及一种基于电流内环控制的微电网孤岛判断方法和装置。

背景技术

能源危机和环境污染的双重压力，使世界各国将开发利用可再生能源视为解决全球能源问题的重要方法。风电、光伏等分布式电源作为主要的清洁能源，得到了迅猛的发展。然而，因其出力的随机波动性，对配电网的安全可靠运行带来了挑战。微电网、主动配电网作为智能配电网的重要组成部分，为有效解决分布式电源的消纳问题带来了契机。孤岛判断则是智能配电网中分布式电源并网发电系统中一项不可缺少的重要技术。

目前孤岛检测方法主要有三种：开关状态检测法、被动检测法和主动检测法。开关状态检测法将开关信号通过无线通信技术传递进行检测，检测效率较高，但经济投入过高，传递的信号会干扰其他载波通信；被动检测法通过检测电网脱网时电压相位、谐波、振幅及频率的变化，判断是否发生孤岛，简单、易实现，但当分布式电源的输出功率接近或等于本地负载功率时，此方法将失去作用，存在较大的检测盲区；主动检测法则通过人为向系统注入一定的扰动，电网正常运行时不会检测到这些扰动，一旦电网脱网，这些扰动累积超出设定范围，从而检测出孤岛，效率高检测盲区小，但是会影响电网正常运行时的电能质量，不适合用于对电能质量要求较高的场所。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明针对主动检测方法存在的电能质量问题，提供一种基于电流内环控制的微电网电压漂移孤岛判断方法和装置，在电流内环前馈解耦控制获取较快的动态响应及稳定性的基础上，以降低传统主动检测方法对电网正常运行电能质量的影响。

为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：

本发明提供一种基于电流内环控制的微电网孤岛判断方法，包括：

根据并网点的相电压和逆变器输出的相电流计算逆变器输出的d轴电压分量和q轴电压分量；

根据逆变器输出的d轴电压分量和q轴电压分量确定逆变器系统的特征方程；

若特征方程的系数不满足预设的微电网稳定判据，则判定微电网发生孤岛。

所述根据并网点的相电压和逆变器输出的相电流计算逆变器输出的d轴电压分量和q轴电压分量包括：

根据并网点的相电压得到如下式的两相同步坐标系上的d轴电压分量和q轴电压分量：

其中，e_d表示两相旋转坐标系上的d轴电压分量，e_q表示两相旋转坐标系上的q轴电压分量，e_a、e_b、e_c分别表示并网点的a、b、c相电压，θ为微电网a相电压矢量角；

根据逆变器输出的相电流得到如下式的两相旋转坐标系上的d轴电流分量和q轴电流分量：

其中，i_d表示两相旋转坐标系上的d轴电流分量，i_q表示两相旋转坐标系上的q轴电流分量，i_a、i_b、i_c分别表示逆变器输出的a、b、c相电流；