RLC负荷模型分布式发电孤岛检测方法研究

分布式发电系统并网运行时,若主网故障解列断电,就会处于孤岛状态,这是一种危险的不正常的状态。在分析孤岛检测原理的基础上,提出了一种新的检测方法,该法以电网公共节点处电压相位变化与负荷电压变化之比 作为判定孤岛发生的指标。在Matlab/Simulink环境下仿真表明新的方法克服了原有被动式检测法在较严苛的功率缺额条件下效果不明显的缺陷,且在电网电压波动,各类型负荷投切等扰动下不会误动作,实现简单可靠,能够迅速检测到孤岛的存在。     

RLC负荷模型分布式发电孤岛检测方法研究

分布式发电系统并网运行时,若主网故障解列断电,就会处于孤岛状态,这是一种危险的不正常的状态.在分析孤岛检测原理的基础上,提出了一种新的检测方法,该法以电网公共节点处电压相位变化与负荷电压变化之比△φ/△V1作为判定孤岛发生的指标.在Matlab/simulink环境下仿真表明新的方法克服了原有被动式检测法在较严苛的功率缺额条件下效果不明显的缺陷,且在电网电压波动,各类型负荷投切等扰动下不会误动作,实现简单可靠,能够迅速检测到孤岛的存在.     

分布式新能源发电系统孤岛检测和反孤岛控制技术研究及应用

当新能源发电单元输出功率与本地负荷接近时,现有被动式孤岛检测方法存在孤岛检测死区问题,而主动式孤岛检测方法存在互相干扰及电能质量恶化问题。针对以上问题,基于分布式新能源发电系统的孤岛发生原理,提出了一种反孤岛综合协同控制技术,采用基于多特征量的突变量启动原理进行疑似孤岛状态判断。当判断出现疑似孤岛或孤岛状态判定存在不确定性时,采用可变周期扰动信号注入控制方法,实现了孤岛的准确检测和反孤岛控制。通过仿真和工程应用,验证了方法能够有效干扰孤岛系统稳定运行状态,从而快速、准确地实现孤岛检测,为分布式新能源发电系统的孤岛检测和安全可靠运行提供了有益探索。     

考虑孤岛划分策略的多源微网孤岛检测技术研究

孤岛检测是多源微网系统的必备功能之一,检测性能的优劣直接关系到设备的安全运行。鉴于目前采用有源检测法对分布式电源检测时会向系统注入扰动量,从而影响电能质量的现实,提出一种基于孤岛划分策略的可控短路阻抗测量孤岛检测方法:首先提出了基于不同负荷等级、内功率平衡等因素的孤岛划分策略,其次,分析了短路脉冲电流信号对电能质量的影响,最后利用matlab/simulink对系统孤岛、并网运行状态进行建模并仿真,结果表明阻抗测量法不仅能够有效准确的检出测孤岛状态,而且降低了对电能质量的影响。     

分布式光伏发电系统的孤岛检测方法研究

分布式光伏发电系统孤岛运行可能会伤害人员并损坏电网负载,因此应对其加以有效检测,并使处于孤岛状态的分布式光伏发电系统与电网隔离。为此提出了一种基于电压指数检测的分布式光伏发电系统的孤岛运行检测方法。所采用的电压指数与系统频率和系统电压的变化值相关,能够显示孤岛运行后的系统频率的变化。仿真结果表明,所提方法在孤岛运行检测中是有效的。     

基于模糊控制的快速无盲区的频移式孤岛检测法

孤岛检测对于分布式系统的安全稳定运行极其重要,但是传统的孤岛检测方法常常难以兼顾电能质量与检测效率。为了解决这一问题,提出了一种基于模糊控制的快速无盲区频率偏移孤岛检测方法。该方法将模糊控制与带正反馈的主动频率偏移法(AFDPF)相结合,利用模糊控制的原理,根据PCC点的频率变化量和频率变化率自适应选取AFDPF的系数。相对于传统的AFDPF方法,新方法在DG系统并网运行时对电能质量的影响极小,在发生孤岛时能够进行快速检测,并且可以有效地消除检测盲区。在电力系统发生扰动时,不影响系统频率,也不会产生误判。     

基于小波变换的分布式发电孤岛检测方法

为保证电力用户的供电质量和电力系统的安全运行,分布式发电系统（distributed generation,DG）要求具有孤岛检测功能。针对分布式发电系统中传统孤岛检测方法的不足,提出一种基于小波变换的孤岛检测方法。该方法用小波变换从公共连接点（point of common coupling,PCC）的电压提取小波系数,并求其标准偏差和能量值的平均值,再通过设置的门槛值来判断是否发生孤岛。研究结果表明,该方法克服了传统孤岛检测方法的缺点,同时,仿真结果验证了该方法能够快速、准确地检测到孤岛的发生,并表明即使在各种扰动下,也不会发生误动作。     

基于离散小波变换的分布式发电孤岛检测方法

在被动式孤岛检测技术的基础上,提出一种新的基于离散小波变换的孤岛检测方法。根据公共连接点(PCC)逆变器侧和主网侧电能质量不相等的原理,通过对PCC处电压进行小波变换提取出孤岛发生的特征谐波高频信号,理论上通过微观变量的提取和识别可彻底消除非检测区。在MATLAB/Simulink环境下,搭建3套分布式发电系统,仿真结果验证了所提方法的正确性,并表明在电网电压波动以及各类型负荷运行、投切等扰动下,检测装置不会误动作,能够迅速检测到孤岛的发生。     

基于负序电压分配因子的孤岛检测新原理

提出了一种非破坏性和无盲区的孤岛检测新方法.分析了微网并网及孤岛2种状态下,负序网络的拓扑结构.根据负序网络等效阻抗的变化规律,提出了一种基于负序电压分配因子的孤岛检测方法.在 IEEE Std.1547标准所定义的最恶劣情况下,对该方法进行了仿真验证,结果表明在电压和频率均处于正常范围的情况下,可快速有效地检测出孤岛的发生,且在电网非全相运行的情况下依然能够正确检测出孤岛,同时在伪孤岛发生情况下,也不会出现误判.     

分布式发电系统孤岛检测方法研究

分布式发电系统并网运行时处于孤岛状态会对设备造成损坏,影响电力系统安全正常运行,严重时甚至可能会威胁到线路检修人员的人身安全.因此,对分布式发电系统孤岛检测方法的研究具有现实意义.文中综述分布式发电系统孤岛检测的基本方法.根据孤岛检测的基本原理和分布式电源的类型进行了分类,从3个大方面(基于通信技术、同步分布式发电机本地检测和基于逆变器的分布式发电系统本地检测) 对孤岛检测方法进行了阐述.每一方面又根据不同的检测原理分为若干具体检测方法.详细阐述了各种检测方法的理论依据和性能,比较了其优缺点,并对每种检测方法在实际应用中的可行性和效果进行了论述.对于具有很大发展前景的基于逆变器的分布式发电系统孤岛检测指明了未来发展方向.     

电网解列的研究现状

解列是电力系统维持电网稳定,防止系统崩溃的重要措施。从被动解列和主动解列的研究两方面阐述了现在解列的研究现状,总结了文献中的主要成果,指出了存在的问题,并提出了有关电网解列进一步研究的趋势和方向。     

光伏并网逆变器防孤岛保护研究

在电网发生故障时,及时、准确地检测孤岛效应,对并网发电系统具有重要意义,为解决传统孤岛保护控制存在孤岛检测盲区,使得孤岛保护失效的问题,这里采用了被动检测法与有功功率扰动法相结合的复合检测方法,既减小了孤岛保护控制对输出电能质量的影响,又实现了无盲区的孤岛保护控制。实验结果表明,该方法能够在不同的负载情况下快速、准确地检测出孤岛现象。     

基于谐波畸变率正反馈的孤岛检测新方法

孤岛检测是微电网并网运行的必备功能,传统的被动检测方法存在盲区,而主动检测方法对微电网具有破坏性。为实现孤岛无盲区与非破坏性检测,文中提出一种基于电压谐波畸变率正反馈的孤岛检测方法。根据IEEE Std 1547规定的标准对所述方法进行了理论分析和仿真验证,结果表明该方法在电压和频率均处于正常范围的情况下,可快速、有效地检测出孤岛的发生,在电网单相及两相断路情况下仍然有效,且不受伪孤岛问题的影响。实现了非破坏性无盲区孤岛检测。     

Power generation confirmation of induction motors and influence on islanding detection devices

Photovoltaic generation systems must have protection devices and islanding detection devices if they are connected to utility lines of the electric power company. This is regulated in national technological requirement guidelines and the electric equipment technology standards. Islanding detection devices are installed to detect blackouts due to events such as ground faults and short circuits in utility lines. When an islanding detection device detects a power blackout, the photovoltaic generation system must be stopped immediately. It is known that islanding detection devices cannot detect islanding if induction motors are present among the loads. We investigated the influence of induction motors on islanding detection devices and found that when the frequency decreases after a utility line failure, induction motors change over to generator mode, thus compensating the active power imbalance and suppressing voltage variation. In addition, if the postfault frequency is adjusted by PLL control so as to maintain a fixed power factor, induction motors suppress this frequency change, thus extending islanding operation. It is clear from the above results that induction motors are more likely to produce islanding phenomena than static loads. © 2010 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 171(4): 8–18, 2010; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/eej.20962     

逆变器防孤岛测试研究

从孤岛效应产生的危害出发,分析了孤岛发生的可能性与危险性,概述了国内外的孤岛检测指标。在对孤岛效应原理进行数学分析的基础上,对孤岛检测的方法进行了分类和对比,使得用户可根据实际工程需求自主选择主动检测或被动检测的孤岛检测方法。通过Simulink对光伏孤岛系统进行仿真,证明孤岛效应检测的原理和必要性,为孤岛效应检测方法的改进提供了理论基础。     

基于拓扑连通性约束遗传算法的主动解列断面搜索

随着大规模新能源互联电网的发展,电力系统发生连锁故障的风险越来越高,适当的主动解列可以阻止故障的传播。为解决主动解列断面求解过程中的系统拓扑连通性和计算复杂度高的问题,提出了一种含拓扑连通性约束遗传算法的主动解列断面搜索方法。该方法首先构建了解列断面搜索的数学模型,然后基于图论知识提出了一种系统拓扑连通性约束,并加入到遗传算法中。同时提出了一种系统拓扑简化和预处理方法。最后将简化后的系统拓扑和数据输入到含拓扑连通性约束的遗传算法中进行主动解列断面的求解。IEEE 118节点系统算例表明,所提算法能够保证求解出的主动解列断面具有拓扑连通性且有功功率基本平衡,系统拓扑简化和预处理方法能够有效提高算法的运行效率。     

电力系统失步解列存在的问题及需要开展的研究

为了分析传统失步解列存在的问题,介绍了目前国内电网常用的3种失步解列判据,指出基于这3种判据的解列装置均为通过间接反映功角判别系统是否失步;以其中的视在阻抗型解列判据为例,按照传统解列方案对两机系统和某省实际电网进行了失步解列仿真。仿真结果表明了传统解列存在不能保证解列后各孤岛不平衡功率尽可能小、由于系统运行方式改变导致的振荡中心转移使得固定地点安装的解列装置失去作用、基于离线仿真或运行经验预先确定的解列断面难以适应失步模式的变化等不足。指出失步解列作为针对电网的安全稳定控制,应以整个电网的全局实时信息为解列方案制定的基础,研究自适应的失步解列控制系统,并总结了自适应失步解列控制需要研究的4个方面。     

分布式并网发电系统在孤岛时的运行控制

以光伏并网发电系统为对象,提出了分布式并网发电系统在孤岛下继续供电运行的控制策略,将含有分布式并网发电系统的电网进行孤岛分层,通过控制不同层次的孤岛控制单元和并网发电逆变器以实现孤岛运行,同时分析了孤岛控制单元的主要功能和并网逆变器在孤岛运行中输出功率自调整以及电网恢复正常后再并网的方法。仿真和实验结果表明,该控制方法可使分布式并网发电系统在并网和孤岛下灵活运行,从而提高了分布式并网发电系统的使用率。     

基于风光荷功率曲线的有源配电网动态孤岛划分方法

分布式电源大量融入配电网后,基于分布式电源孤岛运行成为配电网故障处理的一种重要方式,其中孤岛划分是实现分布式电源孤岛运行的关键。文中从孤岛控制方式以及多时间段有功平衡这两个角度对有源配电网孤岛划分问题进行了研究。介绍了孤岛控制方式研究情况,综合考虑了分布式电源出力间歇性和负荷需求波动性,建立了基于风光荷功率曲线的孤岛风险评估模型;提出了多时段动态孤岛划分方法,该方法实现了恢复负荷最大化,同时也考虑了孤岛内控制方式,为实现工程化奠定基础。对一典型含风光储配电网算例进行了仿真,仿真结果表明了所述动态孤岛划分方法的可行性和有效性。     

基矛孤岛检测的微电网并离网切换控制技术

针对分布式发电系统中并离网切换控制和孤岛检测问题,提出并实现了基于孤岛检测的微电网并离网切换控制技术。分析了当微电网系统外部电源发生故障时,系统切换至离网运行状态,在并离切换过程中,利用快速孤岛检测技术,通过并离网控制器实现微电网快速孤岛检测与整体隔离,实现微电网由并网到离网无缝快速切换,确保重要负荷不间断供电的可能性,并用实际事例验证了该技术的有效性。