一种光伏并网逆变器孤岛检测新方法

当电网出现故障时,在孤岛检测时,常用的无源检测方法和有源检测方法中的有源频率偏移、滑模频率偏移和输出功率扰动法都存在检测盲区。针对这几种方法在孤岛检测时的缺陷,提出了一种主动式孤岛检测新方法,通过脉动负载改变逆变器并网负荷大小,检测逆变器输出电压、频率等来判断孤岛的发生。通过理论分析了该方法具有检测速度快,对电网无影响,无检测盲区。该方法对多台并网运行的光伏逆变器也同样适用。并通过仿真测试和实际产品试验验证了该方法的有效性。     

带正反馈的有源频率偏移孤岛检测及盲区讨论

随着分布式发电的迅速发展,越来越多的可再生能源通过并网逆变器输送到电网.在电网发生故障时,及时准确地检测出孤岛效应,具有非常重要的意义.这里采用带正反馈的频率偏移法(AFDPF)检测孤岛效应的发生,并且对该方法的检测盲区进行了描述.最后给出了实验结果和对盲区的分析,结果表明,带正反馈的频率偏移法能有效检测出孤岛的发生.     

基于盲区判别的混合型孤岛检测方法

孤岛检测是分布式发电系统并网逆变器必须具备的功能,针对被动型检测方法盲区大及主动型方法对电能质量产生影响这两个不足,提出了主被动结合的混合型孤岛检测方法。该方法分析并推导出被动型方法盲区判别式,在工频周期内对系统运行状态进行计算和盲区判别,判断是否引入电流偏移实现Sandia频率偏移法的孤岛检测。在被动型方法的盲区内引入Sandia频率偏移法的混合型孤岛检测方法能有效地检测出孤岛状态,实现无盲区检测,也能较大地减小主动式方法对电网电能质量产生的影响。通过Matlab仿真验证了该混合型方法的有效性。     

基于模糊控制的改进滑模频率偏移孤岛检测方法

针对滑模频率偏移法中扰动量的选取难以兼顾孤岛检测速度和电能质量的问题。提出一种基于模糊控制的改进滑模频率偏移法。通过对滑模频率偏移法中扰动量与公共耦合点电压频率之间关系的分析,利用泰勒公式得到一种新的扰动量表示方式,再根据公共耦合点电压频率的偏移量和偏移变化率对扰动系数进行模糊优化。与传统滑模频率偏移法相比,该方法有效减小检测盲区,加快孤岛检测速度,同时减小分布式发电系统并网运行时对电网的电能质量影响,在多逆变器并网系统中,该方法也有着更好的检测性能。仿真结果验证了所提方法的有效性和优越性。     

一种基于相位偏移的自抗扰孤岛检测法在光伏并网逆变系统中的应用

光伏并网逆变器必须具备孤岛检测功能,而传统的孤岛检测法存在检测盲区。文中首先采用品质因数/谐振频率平面法对基于相位偏移的孤岛检测法的检测盲区进行分析。在此基础上,提出了一种基于相位偏移的自抗扰孤岛检测法,该方法通过引入频率控制函数,一方面能够有效地防止系统扰动造成的误判,另一方面有效的减小了检测盲区。此外,文中还给出了自抗扰孤岛孤岛检测法参数选取方案。最后,通过数值仿真验证了不同负载状况下该孤岛检测方法的有效性。     

基于下垂控制的孤岛检测方法及其改进策略

针对被动孤岛检测存在较大检测盲区,传统主动检测算法会对输出电流造成有功或无功扰动的不足,提出了一种基于下垂控制的孤岛检测方法。该方法将传统下垂控制器中的频率指令由常量改为逆变器并网点的实际频率。电网正常情况下,该频率指令由于电网电压的箝位作用只有微小波动;而当孤岛发生时,受并网逆变器的调节作用影响,会发生正反馈作用,逆变器实际频率迅速发生偏移,当检测到其超过限定范围时,判定为发生孤岛现象。同时,通过引入了反馈强度系数对该方法进行了改进,并且给出了改进算法孤岛检测成功的边界条件。通过对含有2台并网发电逆变器的系统进行仿真,验证了理论推导的正确性及所提出孤岛检测方法的有效性。     

盲区小的燃料电池并网系统孤岛检测方法

为保护系统及人身安全、保障用户供电质量,燃料电池并网系统必须具备孤岛检测功能。文中提出一种检测速度快、盲区小的新型孤岛检测方法——ASMS_Q法。该方法对滑模频率偏移法进行改进,在偏离工频较大区域加入加速增益,并结合q轴无功电流扰动法,在电网断开后,进行更快速地频率扰动,使其超出正常范围,达到过/欠频保护。而且电网正常工作时,给电网注入扰动量很小,对逆变器输出电能质量没有影响。在Q_f-f_0和Q_(f_0)-C_(norm)坐标系下,对比分析了ASMS_Q法及两种传统方法的盲区。仿真和实验结果表明,ASMS_Q法比传统的主动式检测方法盲区更小,检测速度更快,适用于高品质因素的负载。     

抛物线型滑模频移孤岛检测方法的参数优化

孤岛检测是并网型光伏逆变器接入分布式发电系统的一个重要要求,其性能的优劣直接影响逆变器的安全可靠运行。孤岛检测的性能取决于所采用的孤岛检测策略,而其中参数的合理设置至关重要。分析了抛物线型滑模频移(PSMS)孤岛检测法的工作原理,通过对公共耦合点(PCC)电压频率在电网失压后偏移轨迹的分析,推导出不同参数下PSMS算法孤岛检测的盲区分布,并详细给出了无检测盲区的相关参数的优化过程。最后,通过实验验证了该方法的正确性及可靠性。     

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。     

滑动频率偏移法在光伏并网逆变器孤岛检测中的应用

孤岛检测是光伏并网逆变器必备的功能之一。孤岛检测技术决定孤岛检测性能。介绍了一种简单且易于实现的孤岛检测方法——滑动频率偏移(SMS)法,并将该方法成功应用到一台100 kW光伏并网逆变器中。孤岛性能检测试验结果表明,SMS法能够快速、准确地检测孤岛状态的发生。     

适用于多台逆变器并联运行的孤岛检测方法

当前孤岛检测技术的研究主要集中在单台逆变器,随着逆变器被广泛连接到公共电网,多台并联运行的情况更为普遍,因此,以典型的两台逆变器并联运行为例研究其孤岛检测方法具有重要的研究意义。分析了主动移频式方法的检测原理,提出了一种新型带正反馈的主动频率偏移法,并对两台逆变器并联运行时分别采用传统与改进方法和同时采用改进方法时的检测盲区展开分析,最后,通过模型仿真验证了盲区分析结果的正确性。仿真结果表明,所提方法能够解决负载对单一方向频率扰动的平衡作用的问题,而且对并网电流的影响较小。     

基于无功电流控制的并网逆变器孤岛检测

孤岛检测技术是并网逆变器运行所必须具备的关键技术。传统有源孤岛检测方法注入的扰动影响电能质量。为了解决该问题,提出一种基于无功电流控制的孤岛检测方法,通过控制无功电流使其产生的频率偏移方向与有功电流产生的频率偏移方向一致,使电网断开后频率迅速超过所设置的阈值而检测出孤岛,并对其进行量化分析,使孤岛算法在无检测盲区的基础上尽可能地减小对电网的影响。根据IEEE Std.1547测试标准对提出的方法进行仿真和实验验证。结果表明,提出的孤岛检测方法可以快速有效地检测到孤岛的发生,验证了提出方法的有效性。     

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。     

基于负序电流注入的光伏并网逆变器孤岛检测方法

孤岛运行时光伏电源继续向负载供电,会给检修人员和用户设备带来安全隐患,快速有效地实现孤岛检测具有重要意义。提出了一种通过并网逆变器注入负序电流并检测公共连接点电压不平衡度的快速孤岛检测方法。通过合理投切负序电流注入降低了对电网的干扰,不受电网不对称故障的影响且无检测盲区。在光伏电源功率与负荷功率匹配、公共连接点电压和频率基本不发生偏移的情况下对该方法进行了仿真验证,结果表明即便在这种最不利于孤岛检测的情况下,该方法仍能快速准确地检测出孤岛运行状态。     

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。     

主动电流扰动法在并网发电系统孤岛检测中的应用

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.本文提出了一种新的孤岛检测方法--主动电流扰动法.该方法不影响电网的频率,不向电网注入谐波,而且在单台运行时不存在不可检测区,仿真和实验结果验证了该方法的正确性.     

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.     

有源频率偏移法在光伏系统孤岛检测中的应用

当并网逆变器的输出与负载需求的功率相匹配时,被动式孤岛检测方法就会失效。介绍了带正反馈的有源频率偏移法检测孤岛效应的原理,讨论了该法可能存在的检测盲区,并基于此法在Matlab/Simulink平台进行了系统的仿真验证。结果表明,该法检测孤岛效应迅速有效,对特定负载无检测盲区,达到了孤岛检测相关标准的要求。