基于小波变换与神经网络的孤岛检测技术

为保障安全与电力用户供电质量,基于并网逆变器的分布式发电(distributed generation DG)系统要求具备孤岛检测功能。针对被动式孤岛检测法检测盲区(non-detection zone,NDZ)大、检测时间长以及主动式孤岛检测法影响分布式发电系统供电质量的缺点,提出了一种新的被动式孤岛检测方法。该方法利用小波变换从公共耦合点(point of common coupling,PCC)处的电压信号及逆变器输出电流信号中提取特征量,再通过BP神经网络进行模式识别来判断是否出现孤岛现象。仿真与实验结果表明,该方法比传统的被动式孤岛检测方法检测速度快,检测盲区小。同时,由于所提供的孤岛检测法没有向控制信号中加入扰动量,因而不会对电能质量产生不良影响,克服了主动式孤岛检测方法的不足,并具有很高的准确性与可靠性。     

基于小波变换与神经网络的孤岛检测技术EI北大核心CSCD

为保障安全与电力用户供电质量,基于并网逆变器的分布式发电(distributed generation DG)系统要求具备孤岛检测功能。针对被动式孤岛检测法检测盲区(non-detection zone,NDZ)大、检测时间长以及主动式孤岛检测法影响分布式发电系统供电质量的缺点,提出了一种新的被动式孤岛检测方法。该方法利用小波变换从公共耦合点(point of common coupling,PCC)处的电压信号及逆变器输出电流信号中提取特征量,再通过BP神经网络进行模式识别来判断是否出现孤岛现象。仿真与实验结果表明,该方法比传统的被动式孤岛检测方法检测速度快,检测盲区小。同时,由于所提供的孤岛检测法没有向控制信号中加入扰动量,因而不会对电能质量产生不良影响,克服了主动式孤岛检测方法的不足,并具有很高的准确性与可靠性。     

新型低畸变扰动式孤岛检测法

由于孤岛的发生会产生很多危害,因此,光伏并网发电系统必须具备孤岛检测功能,以保证电网的安全运行。首先,对统的孤岛检测法—主动频率偏移法AFD(active frequency drift)及改进AFD法进行了研究,分析了它们的不足之处;然后从其扰动机理出发,提出了一种新型低畸变扰动式孤岛检测法。该方法采用了不同的注入谐波电流,检测速度快,输出波形的畸变更小,带来的谐波也更小。实验表明,该方法检测效果比传统的AFD法好,不仅检测盲区更小,检测速度更快,并且可以有效降低因扰动带来的谐波。     

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。     

带电压频率正反馈的主动移频式孤岛检测方法

主动移频式孤岛检测(Active Frequency Drift Method,AFD)算法简单、有效,但由于给电流施加了扰动信号,所以输出的电能质量受到影响,同时它的检测盲区(Non-Detection Zone,NDZ)也较大。对AFD算法进行了改进,采用电压频率正反馈,且电流扰动量为改变部分电流幅值的方法。分析了孤岛检测的总谐波特性,采用f 0 normQ?C坐标平面对改进算法的检测盲区进行了描述。仿真实验表明,与传统的主动移频式孤岛检测算法相比,改进的孤岛检测算法提升了检测速度,改善了电能质量,并有效地减小了检测盲区。     

并网光伏发电系统的孤岛检测

在太阳能并网发电系统中,如何有效、及时地检测孤岛效应对整个并网系统具有重要的意义.分析传统的主动频率偏移法 (AFD) 在孤岛检测时的特点和不足,提出一种改进型正反频率比较主动频率偏移孤岛检测法 (AFDCPNF).针对不同性质的负载,改进后的方法能快速检测孤岛效应,减小系统盼检测盲区 (NDZ),提高并网系统的可靠性.实验结果证明了该检测方法的有效性.     

WT-ANFIS在孤岛检测中的应用研究

针对传统被动式孤岛检测法存在检测时间长、盲区大,而主动式孤岛检测法影响电能质量的缺点,提出一种新的基于模糊神经网络与小波变换的孤岛检测方法。该方法首先采集逆变器输出的电流信号和公共耦合点处的电压信号,再将该电流信号和电压信号分别进行小波变换,然后通过对各尺度上的细节信号进行算法处理来获取适合于孤岛检测的特征向量,最后该特征向量通过模糊神经网络进行模式识别来判断系统是否发生孤岛现象。仿真与实验结果表明,该方法在并网逆变器功率与本地负载功率匹配及失配的多种条件下均能有效识别,具有检测速度快,盲区小,对电能质量无影响等优点,并且适合于单相、三相光伏并网系统。     

光伏并网逆变器反孤岛效应控制策略特性分析

介绍了有源频率偏移（AFD）法的基本原理,讨论了使用该方法检测孤岛时不同的斩波率大小与极性的选取对系统运行性能的影响,并对AFD法的孤岛检测盲区（NDZ）进行了分析。最后归纳总结了使用该方法检测孤岛时存在的缺点,并提出了改进措施。     

SVD和神经网络在孤岛检测中的应用

针对传统被动式检测方法存在较大检测盲区(Non-detection Zone, NDZ)、阈值难以确定以及易受电能质量扰动影响的缺陷,研究了一种基于奇异值分解(Singular Value Decomposition,SVD)和神经网络的被动式孤岛检测方法。该方法首先对公共连接点(Point of Common Coupling, PCC)处电压和逆变器输出电流进行S变换,提取相应的谐波幅值后,对其进行SVD并构成特征向量,最后运用BP神经网络对孤岛以及非孤岛情况进行分类识别。仿真结果表明,该方法可以有效检测出功率平衡情况下发生的孤岛,而且能防止电能质量扰动对检测准确性的影响,具有很高的准确性、可靠性和实用性。     

基于间歇性无功扰动的孤岛检测方法研究

分析了孤岛检测对于电网安全的重要性,提出一种间歇性无功扰动孤岛检测方法,应用在三相并网逆变器中。消除了传统的持续无功扰动孤岛检测方法存在孤岛检测盲区的缺点,通过间歇性无功扰动使公共耦合点(PCC)电压频率超出预设阀值,通过高/低频率检测判断孤岛发生。采用Matlab软件进行仿真研究并在基于TMS320x2812 DSP数字控制的并网系统平台上进行验证。实验结果表明:该方法算法简单,易于实现,不影响并网电流波形质量,具有检测速度快,无检测盲区(NDZ)等优点。     

基于周期交替电流扰动的孤岛检测方法

对于分布式电源并网系统，当电网断电时可以使用主动频率偏移法检测孤岛效应。但是，若在非检测区内电流扰动角与负载角相匹配，则主动频率偏移法将出现无法识别孤岛效应的问题。针对上述问题，文中提出了一种新颖的基于周期交替电流扰动的孤岛检测方法。在保证扰动电流与公共耦合点电压同步前提下，前一个周期扰动电流频率向上偏移，当前周期扰动电流频率向下偏移。根据公共耦合点电压频率是否周期高低交替变化来识别孤岛现象。经过仿真和实验验证，该方法不但可以准确识别孤岛效应，而且解决了主动频率偏移法存在的非检测区问题。     

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，要求既能快速检测出孤岛状态，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，但目前的研究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(active frequency drift with positive feedback, 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。     

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。     

基于有功功率盲区估计的孤岛检测方法

分布式发电系统孤岛检测中,被动检测法存在较大盲区,主动移频法可以减小盲区,但影响电能质量。针对上述问题,提出一种基于盲区估计的孤岛检测方法。以负载等效电阻值是否处于有功功率盲区范围作为引入主动移频法的依据,将被动式和主动式结合来进行孤岛判断。该方法能实现无盲区检测,同时降低主动移频法的谐波注入频率,减少对分布式发电系统输出电能质量的影响。通过Matlab建模仿真验证了方法的可靠性,并网逆变器能迅速、有效地检测到孤岛现象。     

基于带不平衡度非线性正反馈的负序电流扰动孤岛检测方法

孤岛检测是并网逆变器必须具备的功能,其基本要求是在电网规定的时间内无盲区的检测到孤岛状态,同时要尽量降低对电能质量的影响。负序电流扰动法因其能够实现快速有效的孤岛检测而备受关注。针对带不平衡度线性正反馈的负序电流扰动法在电网电压不平衡度存在波动时会对并网电流的对称性造成较大影响的缺陷,提出一种更少注入负序电流的孤岛检测方案——带不平衡度非线性正反馈的负序电流扰动法。该算法所选的反馈函数值大于孤岛发生后形成正反馈的临界值,且在电网电压允许的最大不平衡度下小于限定值,因此既能保证成功检测到孤岛,又能使得并网电流的不平衡度得到定量限制。理论分析、仿真和实验结果验证了该方法的正确性和可行性。     

一种新颖的光伏并网系统孤岛检测方法

在电网发生故障时,及时、准确地检测孤岛效应,对并网发电的光伏系统具有重要意义,为此提出了一种新的周期扰动正反馈有源频率漂移法.当电网出现故障时,在逆变器不同性质负载下,逆变器输出电压频率总是存在较明显的变化,通过该控制方法可快速、准确地检测出孤岛效应.实验表明,该方法能够在不同负载情况下快速准确地检测出电网故障.     

一种新型偶次谐波注入的主动式孤岛检测方法

针对分布式电网系统提出一种新型偶次谐波注入新的主动式孤岛检测方法。详细描述了该检测方法的原理,分析了注入的偶次谐波的取值范围,并详细阐述了检测方法中的滤波算法。此方法是通过在输入电流参考信号中加入一个很小的偶次谐波扰动,由并网和断网前后偶次谐波电压变化来实现孤岛检测。通过MATLAB/Simulink仿真对该方法进行了验证,此方法检测速度快,鲁棒性强,无检测盲区,对电能质量影响小,同时能应用于多台逆变器并联运行的孤岛检测问题等优点。仿真结果达到了预期效果。     

用于单相分布式发电系统孤岛检测的新型电流扰动方法

当分布式发电系统提供的功率与本地负载所需功率匹配,且负载角和扰动角度相等时,即使发生孤岛现象,公共耦合点电压也一直处于非检测区内,从而导致主动频率偏移法无法识别孤岛效应的问题。针对上述问题,本文提出了一种新颖的2N电压周期电流扰动方法,即第2N电压周期采用主动频率偏移方法,第2N+1电压周期的电流与电压同步。根据公共耦合点相邻周期间的电压频率差是否正负连续交替变化来识别孤岛现象。仿真和实验结果证明该方法很大程度上解决了非检测区的问题,而且适用于多台逆变器的并网运行情况。