带频率正反馈的无功电流扰动孤岛检测方法

理想的孤岛检测方法要求在快速检测出孤岛状态的同时尽量减少对电网的不良影响.在传统无功电流扰动孤岛检测方法的基础上,提出了一种基于频率正反馈的无功电流扰动孤岛检测法.该方法通过施加周期性无功扰动电流,并将电压频率前馈,当频率发生改变时进一步施加无功扰动电流,使频率越限,从而实现无盲区孤岛检测.该方法具有不影响电网频率,不向电网注入谐波,对逆变器输出功率因数的影响极小等优势.仿真结果证明了该方法的有效性.     

一种改进的无功电流—频率正反馈孤岛检测方法

孤岛检测是光伏并网发电系统必备的功能。针对三相光伏并网逆变器,分析了系统无功电流与公共点电压频率的关系,在此基础上提出一种改进的无功电流—频率正反馈孤岛检测方法,并且,分析了其参数选择与检测盲区问题。该方法通过扰动无功电流影响公共点电压频率,在电网正常时几乎不施加扰动,减小了对系统功率因数的影响;而在电网断开时,可以使频率持续向单一方向偏移,从而有效地检测出孤岛现象,相对于传统的正反馈方法具有更小的检测盲区。仿真与实验结果证明了该方法的有效性。     

基于频率正反馈的无功扰动孤岛检测方法

为保证系统的正常工作和安全运行,光伏发电系统应具备孤岛检测功能。通过分析传统无功扰动方法,提出一种基于频率正反馈的无功扰动孤岛检测方法,通过周期性无功扰动量使公共耦合点(PCC)频率偏移,并在进入孤岛状态后,通过扰动函数的正反馈作用,加大无功扰动量,加快频率偏移,使其超出限值,从而实现防孤岛效应保护功能。实验结果表明,该方法对电能质量影响小,具有无检测盲区、检测速度快的优点。     

基于无功电流-频率正反馈的孤岛检测方法

孤岛检测是光伏并网发电系统的必备功能,为了减小并网逆变器孤岛检测时的检测盲区,同时最大限度地减小孤岛检测对输出电能的影响,首先分析了逆变器输出的无功电流与频率之间的关系,然后在三相光伏并网逆变器锁相环的基础上,提出一种无功电流—频率正反馈的孤岛检测方法,推导了正反馈成立的参数条件,并对各个参数的获取方式进行了分析。仿真和实验证明,在电网正常时,该方法对系统几乎没有影响,但是一旦电网出现孤岛情况,无功电流与频率之间的正反馈会让频率迅速朝一个方向变化,直到触发孤岛保护。     

基于PI控制的频率正反馈孤岛技术研究

以光伏逆变器为对象,研究了一种带正反馈的主动移频法扰动(AFD)与无功电流幅值扰动相结合的主动式反孤岛效应的控制方法。与其他主动式反孤岛效应控制方法相比,有效地解决了注入电网谐波含量和影响电能质量等问题,可减小孤岛检测盲区,并能迅速反映逆变器输出电压频率的变化,灵敏地检测出孤岛状态。最后通过仿真和实验分析了该扰动控制方法的正确性。     

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。     

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。     

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。     

基于电流扰动-频率偏差的孤岛检测方法

孤岛检测是光伏并网发电系统的必备功能,为了减小孤岛检测装置检测盲区及其对电能质量的影响,提出一种基于无功电流扰动-频率偏差的孤岛检测新方法。该方法通过注入低频正弦无功电流扰动,迫使公共耦合点频率发生波动。通过定量分析扰动频率与PCC点电压频率波动量的关系,定义一种用于新的孤岛检测评价指标,即平均绝对频率偏差指标,判别光伏系统是否处于孤岛状态。经理论分析和光伏发电系统仿真研究,该方法能够准确检测出孤岛状态,且无检测盲区。     

用于分布式发电系统孤岛检测的偶次谐波电流扰动法

孤岛检测是分布式并网发电系统必须具备的能力,但频率或相位偏移等传统主动式孤岛检测方法在并网逆变器输出与本地负载功率平衡时难以有效检测出孤岛现象。针对已有孤岛保护方法的不足,本文分析了不同电流扰动信号对孤岛检测能力的影响,找到了适合多机并网系统快速孤岛检测的偶次谐波扰动信号,在此基础上结合过零点频率检测法,将电流谐波扰动的正反馈引入孤岛检测与保护中。并网逆变器的输出电流参考信号受到微弱扰动信号的影响,孤岛发生时,形成扰动信号的正反馈回路,并迅速累积使公共耦合点电压频率超出限定阈值,从而实现孤岛保护。该方法具有便于实现、对电网污染小、检测速度快及适合多机系统等优点。仿真和实验结果验证了该方法的有效性与可靠性。     

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。     

基于正反馈无功扰动的逆变器孤岛检测方法研究

基于传统主动检测方法在负载相位与逆变器输出进行匹配的过程中存在很大的检测盲区,并且会向电网注入一定的谐波,提出了一种基于正反馈无功扰动的孤岛检测方法。通过对系统无功功率添加正反馈扰动,打破功率平衡时的孤岛稳定运行点,在较短的时间内逆变器输出电压频率迅速超过额定阈值,从而准确地检测出孤岛。仿真结果表明,检测方法不仅响应速度快、不存在检测盲区,而且对电能质量的影响也较小。     

基于无功微扰/频率偏差相关度的光伏发电系统孤岛检测方法

孤岛检测是光伏发电系统必备的功能。传统的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减小甚至消除检测盲区,但存在降低供电质量的缺点。为消除检测盲区并最大程度地减小对供电质量的影响,本文提出一种基于无功微扰/频率偏差相关度判别的孤岛检测方法。该方法引入的无功扰动非常微小并且周期长,因此对供电质量影响极小。仿真结果表明,文中的方法具有响应速度快、无检测盲区,对供电质量影响极小等优点。     

分散式风电孤岛运行特性与孤岛检测试验研究

分散式风电靠近电网负荷端,风电机组必须自主实现孤岛状态的辨识。基于风电机组孤岛运行特性及功率扰动对并网点电压、频率影响的灵敏度分析,提出基于无功功率-频率正反馈与传统过欠压、过欠频相结合的风电机组孤岛检测方法,并进行了风机变流器无功功率扰动控制环设计。在Matlab/Simulink中建立了2.0 MW永磁同步风电机组仿真模型,实现了风电机组孤岛运行与孤岛状态辨识的全过程仿真。利用RLC负荷模拟装置,在2.0MW永磁同步风电机组上进行了孤岛检测现场试验。仿真与现场试验证明了理论分析的正确性与孤岛检测策略的有效性。     

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。     

微电网基于下垂控制的改进孤岛检测技术研究

由于微电网要求能够在并网和孤岛两种模式下运行,孤岛检测技术必不可少。为此,利用逆变器下垂控制方法中频率和有功的线性关系,在参考功率上添加有功扰动,使逆变器的频率在电网故障时偏离出正常范围,以达到孤岛检测的目的。在此基础上,改进了有功扰动的选取,通过判断频率连续偏移次数来给定相应的有功扰动系数,在系数中引入频率正反馈,加快孤岛检测速度,减少对微电网并网运行时的电能质量的影响。同时,分析微电网结构特点,给出了孤岛检测算法在其中的应用方案。通过仿真,证明了孤岛检测算法用于微电网的有效性。     

小功率光伏并网逆变器反孤岛保护的研究

文中针对改进型主动式反孤岛保护会对入网电流电能质量造成影响,改进型被动式反孤岛保护过于复杂,深入分析了逆变器孤岛运行的基本原理。然后提出了主被动式相结合的反孤岛保护检测方法。该方法主要工作过程为:检测公共耦合点处的电压和频率,比较其是否超出了保护阈值范围。若超出则控制逆变器断开防止其孤岛运行,没有超出则采用基于公共连接点处电压应用正反馈的检测法,并与传统基于频率正反馈频移法做出了仿真对比,主要是为了说明,本文所提出的方法相对于传统基于频率正反馈频移法没有在输出电流波形中插入死区,仿真结果不但验证该方法对入网电流的电能质量影响相对较小,并且能够有效地防止孤岛效应的发生。     

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。