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。     

基于模糊控制的快速无盲区的频移式孤岛检测法

孤岛检测对于分布式系统的安全稳定运行极其重要,但是传统的孤岛检测方法常常难以兼顾电能质量与检测效率。为了解决这一问题,提出了一种基于模糊控制的快速无盲区频率偏移孤岛检测方法。该方法将模糊控制与带正反馈的主动频率偏移法(AFDPF)相结合,利用模糊控制的原理,根据PCC点的频率变化量和频率变化率自适应选取AFDPF的系数。相对于传统的AFDPF方法,新方法在DG系统并网运行时对电能质量的影响极小,在发生孤岛时能够进行快速检测,并且可以有效地消除检测盲区。在电力系统发生扰动时,不影响系统频率,也不会产生误判。     

改善的主动频率偏移法在光伏并网孤岛检测中的应用

为了能够改善光伏并网孤岛检测效率和提高输出电能质量两者兼顾的问题,考虑到检测盲区,文章介绍了传统的主动式频率正向偏移法的实现过程,并分析了其特点及存在的缺点,从而提出了改善的反复性正反馈主动频率偏移法,引入符号函数对截断系数进行整定,不同负载下保障频率扰动方向可靠性,因此能够高效的检测出孤岛现象,降低了检测盲区和总谐波,改善了光伏逆变系统的输出电能质量。仿真及逻辑分析表明,该算法能够及时、准确的检测出电网的故障。     

三种频率偏移孤岛检测方法的性能比较

采用滑模频率偏移(slide-mode frequency shift,SMS)法、Sandia频率偏移(sandiafrequency shift,SFS)法检测孤岛时,并网逆变器存在相位检测延时,会对孤岛检测盲区的精度产生一定的影响。为克服这一问题,在前期工作的基础上改变下垂锁相环的扰动参数,进而提出改进的频率偏移孤岛检测方法(islanding detection method,IDM)。推导了3种孤岛检测方法在电网频率突变、电网频率偏离额定值2种情况下逆变器并网基准电流的表达式,分析了各自的谐波含量,在具有相同孤岛检测盲区的情况下所提IDM性能最优。仿真结果验证了理论分析的正确性。     

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。     

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。     

一种改进的主动频率偏移孤岛检测算法

孤岛检测是光伏并网系统必须具备的功能之一,要求其能快速准确地检测出孤岛的发生,并且要尽量减少对电网质量的影响。本文分析了现有孤岛检测算法在谐波畸变率与检测速度、检测盲区上存在的固有矛盾,并提出了一种改进的主动频率偏移孤岛检测算法。在低频率差时采用固定反馈系数,保证了良好的电能质量;在较高频率差时采用基于三次幂函数变化的反馈系数,保证了孤岛检测的准确性和快速性。该方法能有效降低主动式孤岛检测对电能质量的不良影响,快速检测出孤岛的发生,并且不会增大检测盲区。仿真与实验结果证明了该方法的有效性。     

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。     

并网光伏发电系统的孤岛检测

为了在并网光伏发电系统中能及时、有效地检测孤岛效应,提出了q轴电流扰动法。一旦有孤岛产生,能使频率迅速脱离检测盲区,直到触发孤岛保护。仿真结果表明,q轴电流扰动法检测时间小于2s,几乎对电能质量没有影响,证明了该方法的可行性。     

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。     

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q轴电流扰动的孤岛检测方法

提出了一种基于q轴电流扰动的孤岛检测方法。该方法通过引入q轴电流扰动,使RLC负载在电网因故障断开时产生频率偏移,从而检测出孤岛。引入的q轴电流扰动结合了无功功率变化和频率变化,当系统在电网下运行时,无功功率变化和频率变化接近于零。因此该方法具有非常小的谐波畸变率,保证了良好的电能质量。基于Matlab/Simulink软件包的仿真结果表明,该方法在设定的参数条件下能在1 s内检测到孤岛现象,且对系统具有非常小的影响。     

Sandia频移法在电子负载孤岛检测中的

以单相馈能型电子负载为研究对象,详细分析了Sandia频移式孤岛检测法(SFS)原理,描述其检测盲区,并对SFS算法中的参数进行优化.与此同时,将SFS与Sandia电压偏移法(SVS)结合,并辅助过/欠频率、过/欠电压保护,形成一种复合型的孤岛检测法.最后在MATLAB/Simulink环境下,搭建了仿真模型,仿真结果表明,参数优化后,系统可实现特定负载下的无盲区检测,将SFS和SVS结合使用明显提高检测效率,能够快速有效地进行孤岛保护,输出电能质量较高,验证了设计方案的可行性和优越性.     

改进SMS孤岛检测方法研究

滑模频率偏移法(SMS)能够消除特定负载品质因数以下的检测盲区且对电能质量影响较小,是应用较为广泛的主动式孤岛检测方法,但其检测速度受负载品质因数(Qf)的影响显著。本文针对传统SMS算法的这一缺陷,提出了一种改进型SMS算法,将传统SMS算法的正弦型相位偏移曲线修改为圆型相位偏移曲线,该方法避免了传统SMS算法中临界稳定状态的发生,消除了Qf≤2.5下的检测盲区,克服了传统SMS算法检测速度随Qf增大而迅速减慢的缺陷,提高了孤岛检测速度。仿真与实验结果进一步验证了该方法提高孤岛检测速度的有效性。     

基于改进型频率正反馈孤岛检测研究

孤岛检测技术不但要求其能快速准确地检测出孤岛的发生时刻,还要尽可能减小对电网电能质量的影响。分析了主动频率偏移法(AFD)、正反馈主动频率偏移法(AFDPF)存在的谐波畸变、检测速度、检测盲区等固有矛盾,在AFDPF算法的基础上进行了改进,并搭建了基于Matlab/Simulink的仿真模型,通过光伏电源和负荷的投切仿真实验,验证了改进算法的可行性。     

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。     

基于调制比定向偏移控制的孤岛检测方法

根据孤岛发生时电压幅值变化特点及并网逆变器脉宽调制控制原理,提出一种基于调制比定向偏移控制的主动式孤岛检测方法。该方法采用调制比参数作为脉宽调制的电压控制信号,可在孤岛状态下改变系统公共耦合点的电压幅值。通过调制比定向偏移的控制方法,孤岛发生时可将电压幅值加速降低至检测阈值,实现无盲区孤岛检测,同时不会对电能质量产生负面影响。与传统的电压幅值检测方法相比,该方法有效提高了在不同有功功率环境中检测速度的稳定性,并消除了在最大功率状态时存在的检测失效问题,仿真结果证明了该方法的有效性。     

光伏微网主动式孤岛检测方法综述

在分布式光伏发电并网系统中,孤岛检测是其必备的基本功能,既要能快速准确地检测出孤岛效应,又要能尽量减小对电能质量的影响。文章介绍了主动式孤岛检测方法的基本原理,将其划分为基于电压偏移原理检测法、基于频率偏移原理检测法和基于相位偏移原理检测法三类,讨论了每种检测方法的优点和缺点,并对每类检测方法的可靠性、对电能质量的影响以及适用场合作了比较。主动式孤岛检测方法的未来研究方向是进一步提高其检测效率、减小或消除检测盲区以及降低对电网的污染度。在实际应用中,合理选用两种或多种不同原理的主动式孤岛检测法相互配合使用,将是主动式孤岛检测法发展的趋势。