主动移频式孤岛检测方法的参数优化

孤岛检测是光伏系统并网必备的功能，要求既能快速地检出孤岛状态，同时又尽量减少对电网的不良影响。孤岛检测性能的好坏不仅取决于所采用的孤岛检测策略，也取决于检测策略中参数的设置是否合理，遗憾的是目前在参数优化的理论指导方面严重不足。该文通过对主动移频式孤岛检测方法的检测盲区进行分析，推导了带线性正反馈主动移频式(AFDPF)孤岛检测方法的盲区大小与反馈增益间的关系，并得出特定负载下孤岛检测无盲区AFDPF反馈增益的取值范围，从而为AFDPF孤岛检测方法的参数优化提供了理论指导。     

基于Qf0×Cnorm坐标系法的一个周期主动移频式孤岛检测盲区的研究

采用Qf0×Cnorm坐标系法,在相关参数设计的基础上,对一个周期的主动移频式孤岛检测的检测盲区进行了研究。该方法根据加入扰动的不同,可以分为固定扰动的主动移频式孤岛检测方法和带反馈的主动移频式孤岛检测方法。运用Matlab软件编程,对这两种方法的孤岛检测盲区进行了分析比较。结果表明,带反馈的主动移频式孤岛检测的检测盲区明显小于固定扰动的主动移频式孤岛检测的检测盲区。     

参数自适应AFDPF算法的光伏并网系统孤岛检测

孤岛检测要求不仅能快速检测,还要实现无盲区检测,同时又要尽量减少对电网电能的污染。针对目前传统正反馈主动频移算法(active frequency drift with positive feedback,AFDPF)在光伏并网系统孤岛检测中存在的对电能质量影响较大、仍存在盲区等问题,提出了一种基于参数自适应的改进AFDPF算法。该方法根据盲区检测与反馈增益的关系,改进正反馈系数k,使其进行自适应调整,根据引入扰动波形的差异,改进电压电流相角同步周期,同时通过检测公共耦合点电压频率相对电网额定频率的偏移方向,确定扰动施加方向。通过理论分析与仿真实验结果表明改进的AFDPF算法在消除检测盲区的基础上,加快了检测速度,减少了谐波污染。     

一种有效的孤岛检测盲区描述方法

孤岛检测盲区是判断检测算法优劣的重要标准,只有对盲区进行合理的描述,才能有效揭示孤岛检测算法的适用范围,但负载的多样性增加了这种描述的难度.针对该问题,提出一种盲区描述方法,它把检测盲区映射到由品质因数和负载电容组成的平面上,能弥补其他盲区描述方法在指导工程实践上的不足,并以主动移频式孤岛检测方法(AFD)和带正反馈的主动移频式孤岛检测方法(AFDPF)为例对算法的检测盲区进行了描述.结果显示,该方法能对孤岛检测算法的性能进行完整、准确的描述,而且能直接指导试验验证.     

改进的正反馈主动频移式孤岛检测方法

孤岛效应是光伏并网逆变器发电系统中存在的一个基本问题。对孤岛效应的检测必须准确而快速,同时孤岛检测的方法应该尽量减小对电能质量的影响。该文阐述了主动频移AFD(active frequency drift)检测法和正反馈主动频移AFDPF(active frequency drift with positive feedback)检测法的基本原理、分析了AFDPF的检测盲区,并在此基础上提出一种改进的AFDPF检测法,即以分段函数的方式施加扰动来达到频移的方法。最后在Matlab/Simulink平台进行仿真实验,验证了该改进的AFDPF检测法不仅具有可行性,而且降低了电流谐波失真度THD(total harmonic distortion),即减小了扰动对电能质量的影响。     

基于正反馈主动频移的有源配电网孤岛检测方法

接入分布式光伏、储能的有源配电网已具有孤岛运行能力,及时准确检测孤岛运行状态将成为系统安全运维的关键技术。首先分析了主动频移法(active frequency drift,AFD)和正反馈主动频移法(active frequency drift with positive feedback,AFDPF)的作用原理及检测盲区。其次,针对检测盲区问题,提出了基于正反馈主动频移的孤岛检测改进方法,通过增加频率偏移方向的判定,保证一致的扰动方向,从而满足不同负载性质下光伏并网发电系统的无盲区孤岛检测。最后,通过仿真平台验证所提孤岛检测方法的有效性。     

带正反馈的主动移频孤岛检测法的参数优化

孤岛检测是光伏并网发电系统所必备的功能。在各种被动和主动孤岛检测方法中,主动移频是一种比较有效的检测手段。该方法通过对逆变器输出电流的频率进行扰动来实现孤岛状态检测。本文分析了主动移频孤岛检测法的工作原理,推导出带正反馈的主动移频法的检测盲区,并详细给出了相关参数的优化过程。仿真与实验验证了该优化方法的有效性。     

基于模糊控制的改进频移式孤岛检测方法

针对孤岛检测中传统正反馈主动频移法的初始截断系数和反馈系数只能取固定值,导致的检测盲区大、检测时间长以及总谐波失真过高等问题,同时通过对主动频移法中施加的扰动量与公共耦合点电压频率关系的分析,提出一种改进的带正反馈主动频移式孤岛检测方法。利用模糊控制算法对反馈系数进行模糊化处理,并对反馈量做出基于三次幂函数的变换,建立起新的截断系数。与传统正反馈主动频移法相比,改进后的方法减小了检测盲区,缩短了检测时间,并且降低了总的谐波畸变率,提高了电能质量。最后利用MATLAB/Simulink平台对该方法进行了仿真验证。     

光伏并网发电系统几个关键问题的研究

通过分析太阳能电池的I-V特性,对比各种最大功率点跟踪方法的优缺点,采用了改进扰动观察法结合BOOST升压电路来对电池板进行最大功率点跟踪的方案。分析对比并网电流的各种控制方式,确定采用滞环比较方式对并网电流进行控制。为了使并网电流稳定可靠地向电网送电,采用双闭环控制策略对并网逆变器进行控制。分析了基于正反馈的主动移频式孤岛检测方法（AFDPF）的参数优化方案,为AFDPF检测盲区的分析提供参考依据。在Matlab仿真环境下,利用SimPowerSystems功能模块,对太阳能电池板的数学模型,最大功率点跟踪控制策略和并网控制策略分别建立了仿真模型,仿真结果证明了该方案和控制策略的正确性。     

正反馈主动移频式孤岛检测法分析与改进

针对传统带正反馈主动移频式孤岛检测方法(AFDPF)的缺点,提出了一种改进方案。该方案在电网正常频率波动范围内仅进行周期性的频率扰动;在孤岛发生时,根据负载性质确定频率扰动方向,采用一种截断系数算法加速频率偏移。实验结果表明:该方案能够加快检测速度,缩小检测盲区,减小对电力系统的谐波污染,完全满足孤岛检测相关标准的要求。     

自适应主动频率偏移孤岛检测新方法

针对带正反馈主动频率偏移法的不足,提出了改进措施。第1,用偏移电流相位方法来取代原算法中截断电流的方法以实现频率偏移目的;第2,采用新的自适应算法来动态调整正反馈参数。改进后的新算法在保留了传统带正反馈主动频率偏移法的同时,也克服了其不足。通过理论分析和Matlab仿真,证实了新方法的有效性。     

低压微电网中并网逆变器主动移频式孤岛检测技术

在低压微电网中,线路阻抗、逆变器输出阻抗呈阻性,可以采用有功调幅、无功调频的间接电流型并网逆变器控制策略,该控制策略具有一定的反孤岛能力。推导了电阻、电感和电容负载的幅值和相角的表达式,给出了并网逆变器在孤岛运行时的无功表达式,由此得到电网故障后逆变器输出电压的频率变化数学模型,得到了有功调幅、无功调频的控制策略下逆变器孤岛检测盲区图。提出了频率正反馈的逆变器孤岛检测方法,通过在无功调频控制策略中引入频率正反馈环节,可大大减小逆变器孤岛检测盲区,给出了频率正反馈系数的选取原则。仿真结果表明,理论分析正确,所提出的孤岛检测方法可行。     

分布式发电系统逆变器侧孤岛检测及非检测区描述

针对分布式发电系统逆变器侧孤岛检测方法进行综述研究,对孤岛检测方法进行分类,并分析各种孤岛检测方法的原理和优缺点,阐述孤岛检测的非检测区(NDZ)4种常用的描述方法,说明了不同NDZ描述方法的适用场合和特点;指出通过频域分析技术优化增益控制可以减小但不能完全消除NDZ的误差,而采用不同检测原理的组合检测方法有可能实现无NDZ的孤岛检测.     

主动移相式孤岛检测的一种改进的算法

孤岛检测是光伏系统并网必备的功能,要求既能快速检测出孤岛状态,同时又尽量减少对电网的不良影响。本文针对传统孤岛检测方法的不足提出了一种简单可行的改进方案。文章对新方案的工作机理和电网失压后频率偏移轨迹进行了分析,推导出特定负载下孤岛检测无盲区应满足的约束条件,使新算法的检测性能满足标准的要求。文章同时对主动移相式孤岛检测算法引起的电流畸变进行讨论,提供的参数选取方法能有效控制对电网的不良影响。     

改进的主动频率偏移孤岛检测算法

针对被动孤岛检测存在检测盲区以及传统主动频率偏移(AFD)孤岛检测算法会带来有功电流波动的不足,提出一种改进的AFD孤岛检测算法。该算法通过控制无功电流的大小来实现电流频率偏移,从而实现孤岛状态下接入点电压频率的正反馈,进而检测出孤岛。为了减小无功电流对电力系统的污染,需将该AFD算法与传统的被动孤岛检测算法结合使用。仿真和实验结果表明,该孤岛检测算法不仅消除了被动孤岛检测算法在负载功率和逆变器功率匹配时存在的检测盲区,而且克服了传统AFD算法有功电流波动的缺点,提高了直流母线电压的稳定性。     

一种快速小盲区的主动移频式孤岛检测方法研究

针对光伏PV并网发电系统中孤岛检测速度、检测盲区等问题,提出了一种快速小盲区的带正反馈的主动频率偏移检测方法。该方法根据第0个检测周期的公共耦合点PCC的电压频率与电网电压额定频率之差来确定初始斩波因子及施加扰动方向;并对第i个检测周期以前PCC点电压频率变化量分别取绝对值后进行累加,将累加值作为正反馈量施加至PCC点,在规定的检测周期内,完成孤岛的检测。采用Qf0×Cnorm坐标系对算法的检测盲区进行描述,利用Matlab/Simulink对孤岛检测性能进行仿真分析。结果表明:相比AFDPF法,新方法在满足并网电能质量的同时,具有更小的检测盲区;对感性负载的孤岛检测时间缩短至0.06 s,对容性负载只需0.04 s即可检测出孤岛;孤岛检测结果符合我国孤岛检测标准要求。     

正反馈有源频率扰动孤岛检测的一种改进算法

反孤岛保护是光伏并网发电系统的主要特性指标。这里结合周期性扰动的正反馈有源频率扰动(AFDPF)法和2N周期电流扰动法的优点,提出一种新型AFDPF孤岛检测法。该方法通过检测电流频率扰动后输出端电压频率的变化来判断扰动效果,实现了孤岛保护。基于PSIM和Matlab软件平台对孤岛保护效果进行仿真,而后在6 kW的并网逆变器实验平台进行验证。仿真和样机实验结果表明,该方法可快速检测出孤岛状态。     

光伏并网逆变器的间歇性频率扰动正反馈孤岛检测方法

传统无源孤岛检测方法存在检测盲区,有源孤岛检测方法虽然可以减小或消除检测盲区,但在一定程度上会影响电能质量。为了消除检测盲区并最大程度地减小其对电能质量的影响,文章提出了一种间歇性频率扰动正反馈孤岛检测方法。该方法每隔1s引入持续1个工频周期的微小频率扰动用于打破孤岛后可能发生的功率平衡状态。由于该扰动间隔时间长,持续时间短,因此对电能质量影响极小。根据IEEE Std.929-2000规定的最差情况进行孤岛测试仿真研究,仿真结果表明,文中的方法具有响应快速、无检测盲区、对电能质量影响极小等优点。     

Combined Active Islanding Detection Method for Grid-connected Photovoltaic System

Unintentional islanding phenomenon has been one of the most important problems of gridconnected photovoltaic inverters. To prevent this phenomenon, all kinds of anti-islanding methods have been discussed. This paper presents a combined active islanding detection method, which consists of active frequency drift method and automatic phase-shift method. The traditional active anti-islanding methods of grid-connected PV inverters bear nondetection zone possibilities for certain paralleled RLC loads. The combined method shows islanding detection ability effectively, and it can eliminate nondetection zones even in the worst case conditions. Simulation in different load conditions is performed for verification.