自适应相位漂移孤岛检测法及SIMULINK仿真验证

在分布式发电系统中,孤岛检测是必须的安全设计之一,要求既快速准确地判断出孤岛的发生,又不能降低逆变器输出电能的质量。文中论述了孤岛效应发生的原理,存在检测盲区的原因。提出了通过主动移相来达到移频的一种孤岛检测方法,并且在最坏的条件下,进行了SIMULINK的仿真实验,验证了这种方法的可行性和存在很小的检测盲区。     

主动移频式孤岛检测法产生稀释效应机理的分析

由于分布式发电系统的孤岛效应会造成多种有害影响,基于并网逆变器的分布式发电系统要求具备孤岛检测功能。主动移频式孤岛检测法是常用的检测孤岛的方法。介绍了几种主动移频式孤岛检测法的工作原理及其在多逆变器并联运行条件下的孤岛检测性能。分析了主动移频式孤岛检测法产生稀释效应的机理并进行了仿真验证。仿真的结果表明, Sandia频率偏移法在多逆变器并联运行时可能会因为稀释效应导致孤岛检测失败,而滑模频率偏移法受稀释效应的影响不大。     

基于正反馈主动频移的有源配电网孤岛检测方法

接入分布式光伏、储能的有源配电网已具有孤岛运行能力,及时准确检测孤岛运行状态将成为系统安全运维的关键技术。首先分析了主动频移法(active frequency drift,AFD)和正反馈主动频移法(active frequency drift with positive feedback,AFDPF)的作用原理及检测盲区。其次,针对检测盲区问题,提出了基于正反馈主动频移的孤岛检测改进方法,通过增加频率偏移方向的判定,保证一致的扰动方向,从而满足不同负载性质下光伏并网发电系统的无盲区孤岛检测。最后,通过仿真平台验证所提孤岛检测方法的有效性。     

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。     

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。     

基于d-q变换的自适应主动移频式孤岛检测研究

孤岛效应是分布式光伏发电系统中普遍存在的一个问题,如何快速有效地检测孤岛效应,提高电能质量是光伏发电系统研究中的一个重要课题。通过对主动式孤岛检测方法进行分析对比,提出一种改进型检测方法,即基于d-q变换的自适应主动移频式(AFD)孤岛检测方法。该方法通过对三相并网逆变器的公共连接点(PCC)电压进行d-q变换,对输出电流进行周期性频率扰动,并结合过/欠频保护来实现孤岛状态的快速检测。仿真和实验结果表明该方法能快速、准确地检测出孤岛现象,达到了孤岛检测的标准,同时保证了系统的稳定性和回馈电网的电能质量。     

基于Qf0×Cnorm坐标系法的一个周期主动移频式孤岛检测盲区的研究

采用Qf0×Cnorm坐标系法,在相关参数设计的基础上,对一个周期的主动移频式孤岛检测的检测盲区进行了研究。该方法根据加入扰动的不同,可以分为固定扰动的主动移频式孤岛检测方法和带反馈的主动移频式孤岛检测方法。运用Matlab软件编程,对这两种方法的孤岛检测盲区进行了分析比较。结果表明,带反馈的主动移频式孤岛检测的检测盲区明显小于固定扰动的主动移频式孤岛检测的检测盲区。     

6kW PEMFC发电并网系统孤岛检测方法

随着燃料电池技术的迅速发展,越来越多的大功率级别燃料电池运用到分布式发电中。为了使燃料电池安全稳定运行,燃料电池分布式发电需要准确的检测出孤岛效应。运用主动移频式(AFD)孤岛检测方法对质子交换膜燃料电池(PEMFC)发电并网系统进行了检测,实验结果表明AFD法能有效的检测PEMFC发电并网系统孤岛的发生。     

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。     

基于模糊控制的新型主动移相式孤岛检测方法

孤岛效应是光伏并网发电系统必须要解决的基本问题之一。针对传统主动移相式孤岛检测方法存在检测盲区及对输出电能质量影响较大的问题,通过分析传统方法中参数与检测盲区的关系,并基于模糊控制,提出了一种新型主动移相式孤岛检测方法。根据孤岛发生时公共耦合点电压频率的变化情况,对改进方法中的参数k进行自适应调整。基于Matlab/Simulink的仿真结果验证了该方法不仅能准确快速地检测出孤岛,而且进一步减小了检测盲区,同时也减小了扰动对电能质量的影响。逆变器输出电流畸变相对于传统方法降低了0.48%。     

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。     

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。     

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。     

一种新颖的主动移频式孤岛检测方法

在电网发生故障时,及时、准确地检测孤岛效应,对光伏并网发电系统具有重要意义.针对传统频率偏移孤岛检测方法的缺点,提出了一种新的主动移频式孤岛检测方法.在Matlab/Simulink下进行了系统的建模与仿真,并进行了实验研究.实验表明,该方法能够在不同的负载情况下快速、准确地检测出孤岛现象.同时保证了系统的稳定性和回馈电网的电能质量.     

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。     

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。     

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。     

基于可拓模式识别的孤岛检测方法研究

孤岛检测是分布式发电系统必备的功能。针对传统的分布式发电孤岛检测的方法存在检测盲区大或对电能质量有影响的缺陷,本文提出了基于可拓模式识别的被动式孤岛检测方法。该方法通过在逆变器侧测得的谐波阻抗进行训练,可以准确检测在逆变器输出功率和负载功率完全匹配下的孤岛效应。最后通过搭建实验平台和matlab离线数据仿真,验证了该方法的正确性。     

一种低谐波畸变量的快速主动移频式孤岛检测方法

孤岛检测是并网逆变器必备的一种功能。针对传统主动移频(Active Frequency Drift, AFD)孤岛检测法存在的检测时间较长和检测盲区(Nondetection Zone, NDZ) 较大的问题,提出一种新型的AFD孤岛检测法。通过在原始电流参考波形中注入接近余弦的扰动波形,使参考波形在产生孤岛检测所需无功功率相同时,能有效减小对电能质量的影响。对参考波形进行数值分解,分析该方法的THD与Q/P之间关系以及NDZ分布情况,并与传统AFD法进行比较。仿真结果表明,该方法具有检测时间更短和NDZ更小,同时对电能质量影响小的特点。