[发明专利]一种改进的无功功率扰动孤岛检测算法

说明书

本发明涉及一种改进的无功功率扰动孤岛检测算法，包括：步骤1）孤岛发生时，检测PCC点电压正向过零；步骤2）加入周期性无功扰动量，为了降低周期性无功扰动量对并网电能质量的影响；步骤3）检测PCC点电压幅值和频率，满足以下四个条件中的一个，即可根据PCC处电压幅值或电压频率来判断是否发生孤岛；步骤4）如果孤岛发生后，PCC点电压频率49.5Hz≤f_i≤50.5Hz，则设置一个扰动量转换判据，通过扰动量转换判据，根据本地负载性质，实现单向大扰动，并且扰动量随着频率变化而快速增大，从而触发孤岛保护装置；本发明具有稳定性高、检测速度快、对电能质量影响小的优点。

技术领域

本发明涉及分布式光伏并网孤岛检测技术领域，具体涉及一种改进的无功功率扰动孤岛检测算法。

背景技术

无源式孤岛检测方法虽然具有检测速度快、经济性好以及实现简单等优点，但通常都存在阈值难以整定，在功率匹配时易陷入检测盲区等缺点，极大制约了无源孤岛检测法的广泛应用，因此无源检测法也常常与有源检测法相互配合应用；有源孤岛检测方法虽然通过扰动策略的引入，使得检测盲区减小，但是当电网长时间处于正常运行时，对逆变器输出电流频率的扰动会导致电流谐波的增大，给电网电能质量带来不利的影响。同时，基于有功电流扰动的孤岛检测算法可能会因有功电流幅值的扰动造成电网电压波动，甚至导致整个系统失稳；因此，提供一种稳定性高、检测速度快、对电能质量影响小的改进的无功功率扰动孤岛检测算法是非常有必要的。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种稳定性高、检测速度快、对电能质量影响小的改进的无功功率扰动孤岛检测算法。

本发明的目的是这样实现的：一种改进的无功功率扰动孤岛检测算法，它包括以下步骤：

步骤1)：孤岛发生时，检测PCC点电压正向过零，此时基于无功功率参考值的扰动量Q_dis与PCC点电压频率稳定值f_i之间的关系如下式所示：

式中，Δf为PCC处孤岛稳定频率在无功功率扰动量施加前后的差值；

步骤2)：加入周期性无功扰动量，为了降低周期性无功扰动量对并网电能质量的影响，同时电网可能在正常工作时因负载投切而产生频率波动(±0.1Hz)，为避免产生误判，在正常状态时，周期性无功扰动量如下式所示：

Q_ref1为周期性无功功率小扰动量；Q_dis1、Q_dis2分别为周期性无功功率负扰动量和周期性无功功率正扰动量；

步骤3)：检测PCC点电压幅值和频率，满足以下四个条件中的一个，即可根据PCC处电压幅值或电压频率来判断是否发生孤岛，四个条件如下：

f_i>50.5Hz

f_i<49.5Hz

U_PCCi>1.10U_N

U_PCCi<0.88U_N

其中U_PCCi为孤岛发生后PCC点电压幅值；f_i为孤岛发生后PCC点电压频率；

步骤4)：如果孤岛发生后，PCC点电压频率49.5Hz≤f_i≤50.5Hz，则设置一个扰动量转换判据，通过扰动量转换判据，根据本地负载性质，实现单向大扰动，并且扰动量随着频率变化而快速增大，从而触发孤岛保护装置。