适用于并网系统低电压穿越的电压检测算法

随着新能源并网发电系统大规模的接入,电网从运行安全的角度制定了严格的并网标准。其中,低电压穿越标准要求新能源发电系统具备低电压穿越能力,从而能够在电网故障情况下对其提供支撑。提出了一种适用于新能源并网发电系统低电压穿越的快速电压检测方法,该方法由基于同步参考系锁相环与2个并列运行的检测模块组成,快速检测模块根据追踪的电压最大值点与过零点可在短时间内快速检测出电网电压跌落,准确检测模块则可以在复杂电网情况下得出精确的电压跌落幅度,为并网系统准确、快速响应电网需求提供了有力支撑。仿真与实验结果验证了该方法的有效性与准确性。     

基于无功功率控制的光伏系统孤岛检测法

孤岛检测是分布式发电并网研究的难点,特别是在逆变器输出与负载功率平衡时难以检测出孤岛。频率或相位偏移等主动检测方法向电网注入谐波,而且在逆变器输出与负载相位匹配时孤岛检测失效。对此提出一种基于无功功率控制的孤岛检测法。与传统方法相比,该方法输出波形中谐波含量小,而且在并网运行时不会因扰动而降低发电量,仿真和实验结果表明逆变器能及时地检测出孤岛并关闭并网发电系统。     

变功率跟踪轨迹的光伏并网低电压穿越策略

提出了一种新型的变功率跟踪轨迹的低电压穿越控制策略。通过电压跌落幅度的前馈控制对功率跟踪轨迹进行调节,实时改变光伏电池端电压,进而快速有效地控制光伏电池功率的输出,实现逆变器两侧功率的平衡;通过与并网逆变器的协同控制,保证逆变器并网输出电流在不越限的前提下,为电网提供尽可能多的有功功率和无功功率,最大限度地支持电网电压的恢复,实现了光伏并网系统的零电压穿越。通过在不同光照强度和温度条件下对多种场景的仿真模拟,验证了所提控制策略的有效性。与传统控制策略相比,采用该策略不需要添加额外的设备,不仅实现了系统的安全、稳定运行,而且降低了光伏发电系统的成本,更具实用性。     

基于谐波特性的光伏孤岛与低电压穿越同步检测方法

针对光伏并网系统孤岛保护与低电压穿越之间的运行冲突问题,提出了一种基于谐波特性的光伏孤岛与低电压穿越同步检测方法。根据系统在并网、孤岛、电压扰动三种运行状态下谐波电压的不同,用傅里叶级数定量分析了频谱泄漏对谐波检测的影响,同时在考虑主电网背景谐波对谐波检测的影响后,推导了谐波电压阈值的整定公式。在此基础上,给出了同步检测实现方案及其算法流程,并在仿真软件平台上验证。从“协鑫边昭光伏电站带边昭变孤岛试验”的数据中提取的谐波特性曲线进一步验证了所提的谐波电压阈值可以识别孤岛现象。理论分析、仿真实验以及现场实验都证明了所提的谐波电压阈值可以作为区分孤岛现象和电压暂态扰动现象的依据,所提的基于谐波特性的同步检测方法可以有效协调光伏并网系统孤岛保护和低电压穿越两种功能。     

间歇性双边无功功率扰动孤岛检测策略

孤岛检测是分布式并网发电系统的必备功能,因为孤岛的发生一般不可预测且危害极大。分析了恒功率控制模式下的并网逆变器在孤岛运行时的电压和频率,计算得出逆变器输出含无功时的非检测区。然后,给出了间歇性双边无功功率扰动的孤岛检测方法,得到消除非检测区的条件并设计了扰动参数。最后进行实验验证,结果表明该孤岛检测策略满足检测要求,对并网功率因数影响很小。     

基于无功-频率下垂特性的无功扰动法在孤岛检测中的应用

孤岛检测是光伏并网研究的难点,特别在光伏并网逆变器输出与负载功率平衡时难以有效检测出孤岛,为此提出一种基于无功-频率下垂特性的无功扰动孤岛检测方法。该方法通过引入一个与负载无功-频率特性相关的线性函数作为无功扰动的输入量,打破功率平衡情况下发生孤岛时所存在的孤岛稳定运行点。再将实时检测到公共耦合点频率的偏差,引入到无功扰动的函数中形成正反馈回路,加速频率的偏移,使并网逆变器输出电压频率超出限定阈值,从而实现孤岛检测。仿真结果表明,该方法具有无检测盲区、响应快速、对电能质量影响小的特点。     

基于超级电容的光伏并网低电压穿越控制策略研究

针对光伏系统在电网扰动或故障时突然脱网给电网带来严重后果,对基于超级电容的光伏并网系统的低电压穿越控制策略进行研究。在电网电压跌落时,通过控制超级电容吸收有功功率,平衡直流母线电压,减少光伏阵列注入逆变器的功率,防止逆变器过流。同时保证了逆变器的无功电流输出能力,支撑电网电压,实现系统的低电压穿越。利用系统仿真模型进行验证,结果表明该方法提高了光伏并网的低电压穿越能力,在保证光伏系统安全运行的同时,大大提高了无功支撑能力,稳定了电网电压,利于故障恢复。     

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《新能源并网发电系统的低电压穿越》以低电压穿越导则的背景、内容和发展趋势为基础,重点以风力和光侠并网发电系统为例,从单台设备和发电场两个层面,分别对直接耦合型、半耦合型和非耦合型新能源并网发电系统的低电压穿越难点和方法进行了系统阐述,同时对新能源并网发电系统的低电压穿越测试流程进行了介绍。     

基于无功扰动的三相光伏逆变器孤岛检测

大型光伏并网逆变器以单级式三相电压型逆变器作为变流设备,针对分布式发电系统固有的孤岛现象,提出一种动态无功扰动方法。根据无功功率与电网频率的关系,采用扰动无功功率的方法来检测孤岛现象,在发生孤岛现象后,该方法能迅速检测出频率异常并加速无功扰动,从而迅速分离逆变器与电网的联系。仿真和实验结果表明,该控制方法可有效地检测三相并网型光伏逆变器的孤岛现象。     

具有低电压穿越功能的微电网并网逆变器的控制策略的研究

为了使微型电网中的分布式电源能够穿越主网的低电压故障,提出了一种新型数字控制式微网并网逆变装置。当主网出现故障,同时微网在向主网送电时,数字控制系统能够有效地限制并网逆变装置的输出电流,避免因过电流保护动作导致的逆变器跳闸或过热击穿。此外,数字控制技术在主网出现三相不平衡故障时,能够保证并网逆变装置输出平滑的功率。故障清除后,并网逆变器恢复正常运行状态,并输出与故障前等量的有功功率和无功功率,从而避免系统失去稳定。仿真和实验结果都验证了该微电网低电压穿越技术的有效性。