[发明专利]有源配电网孤岛检测方法及系统

说明书

本发明公开了有源配电网孤岛检测方法和系统，方法包括基于有源配电网中各电源的类型、并网状态、运行模式、控制策略进行建模；建立系统中各相邻开关之间的通信链路，基于电源模型信息，由各电源向其他电源逐级传递自身运行状态；分布式电源将实时检测其与系统内其他电源的可达性，进行孤岛状态判断；若DG判断其由并网状态变为孤岛状态时，则启动协调控制，进行运行模式切换。本发明基于可达性查询实现有源配电网中各电源运行状态的逐级传递及孤岛状态检测，提高了孤岛检测对配电网不同网架接线、不同运行方式的适应性，并通过系统中相邻配电终端实时交换电源状态信息，实现孤岛发生后DG运行模式的协调控制，增强了有源配电网运行的可靠性与灵活性。

技术领域

本发明涉及一种基于可达性查询的有源配电网孤岛检测与协调控制方法，属于电力系统继电保护技术领域。

背景技术

作为大电网的有效补充，分布式新能源发电系统不仅可以减少传统化石能源发电系统投资，更能够增强电力系统运行灵活性和可靠性。然而，由于例行检修或故障跳闸而失去大电网支撑时，分布式新能源发电系统就会进入孤岛运行状态。

一般来说，由于分布式电源和负荷的波动性，孤岛系统内的发电功率和本地负荷并不平衡，因此孤岛状态只能持续比较短的时间。但如果孤岛发生后系统内分布式电源调节能力较强，或配置了储能系统，使得新能源发电出力与本地负荷大致相同，该孤岛系统就可能长时间稳定运行，给发电、控制设备和运行、检修人员埋下了安全隐患。

现有的孤岛检测方法分为被动式孤岛检测、主动孤岛检测和远程孤岛检测方法，其中：远程孤岛检测方法受限于远程通信信道，存在不适应复杂配电网架构和多并网点接入方式等问题；而对于现有的被动式孤岛检测方法，当失去大电网之后，如果系统内发电功率与本地负荷相近时，此时系统电压与频率无明显波动，

因此此类被动式孤岛检测方法存在检测死区；同时，现有的主动式孤岛检测方法是基于单机逆变器的主动注入方法，对于高渗透率的多机并联的系统，存在不同的单机孤岛检测策略会导致扰动信号之间互相干扰而使得孤岛检测失效或者正常运行时电能质量恶化。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点和不足，提出一种基于可达性查询的有源配电网孤岛检测方法和系统，基于可达性查询实现有源配电网中各电源运行状态的逐级传递、孤岛状态检测。

为达到上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

在一方面，本发明提供一种有源配电网孤岛检测方法，具体包括以下步骤：

基于有源配电网中各电源的类型、并网状态、运行模式和控制策略建立电源模型；

建立系统中各相邻开关之间的通信链路；

各电源通过通信链路逐级向其它电源发送其自身实时状态的电源模型；

分布式电源(Distributed Generation，DG)根据接收到的电源模型实时检测其与系统内其它电源的可达性并进行孤岛状态判断获得孤岛检测结果。

电源模型信息中的电源类型包括大电网电源和分布式电源；并网状态包括并网和离网；运行模式仅对分布式电源有效，包括运行于VF模式和运行于PQ模式；控制策略仅对分布式电源有效，包括允许切换至VF模式和不允许切换至VF模式，同一区域中仅配置一个允许切换至VF模式的分布式电源，一般选取区域内容量最大的分布式电源。

由系统中配置的配电终端实现各开关的检测、控制及通信功能，各相邻开关配电终端之间采用通用面向对象的变电站事件(generic object substation event，GOOSE)通信，并基于电源模型配置GOOSE信息模型输入、输出信号。