一种特定次谐波阻抗的孤岛检测方法研究

分析了公共耦合点(PCC)处的谐波阻抗测量原理,讨论了注入电流谐波次数的选取方法,研究了计算特定次谐波电压和电流幅值的Goertzel算法,在此基础上设计了基于Goertzel算法计算注入特定次谐波阻抗的孤岛检测方法,通过控制单相并网逆变器的电流,向电网注入特定次谐波电流,检测PCC处谐波阻抗大小来判断孤岛现象是否发生。仿真和实验表明所提孤岛检测方法实用性好、检测盲区小,可应用于分布式电源孤岛检测。     

分布式电源中三次谐波扰动孤岛检测方法的研究

针对现有孤岛检测方法注入谐波复杂、响应速度慢等问题,提出了一种分布式电源三次谐波扰动孤岛检测方法。该方法以分布式电源接入电网处电压的三次谐波作为检测对象,通过设计的正反馈控制器使孤岛运行时三次谐波迅速累积,超出阈值时则认为发生孤岛。同时针对该方法在电网电压波形畸变时输出谐波电流较大的缺点设计了前馈控制器,在进行孤岛检测的同时降低了并网谐波电流含量。通过matlab/simulink进行了孤岛保护仿真测试,结果表明该方法响应速度快,注入谐波简单可控,前馈模式可以有效降低并网电流谐波含量。通过样机实验证明了该方法的实用性。     

注入三次谐波扰动的分布式光伏并网逆变器孤岛检测技术

针对现有主动式孤岛检测方法中注入的高次谐波会导致检测变慢及偶次谐波不易消除等问题,提出了与同步锁相技术相结合的新型孤岛检测方法。首先在αβ坐标系下构建了频率自适应锁相器,用于快速准确地捕获电网相位;然后研究了一种通过相位扰动实现三次谐波分量注入的具体方法,并确定了扰动系数的选择依据,同时借助具有高速运算性能的滑动Goertzel滤波器对公共耦合点处的三次谐波电压进行提取,以便能快速检测系统是否发生孤岛。最后通过仿真及实验验证了所提方法的可行性和有效性。     

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。     

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.     

光伏系统的新型孤岛检测方法研究

针对传统主动频率偏移法通过逆变器注入畸变的扰动电流检测孤岛效应,产生了较大的谐波畸变、容性负载下检测速度慢甚至超出规定的检测时间导致检测失败等问题,提出了一种通过改变相位使基波分量发生必要偏移的新型电流扰动式孤岛检测方法。与传统主动频率偏移法相比,该方法检测速度更快,总谐波畸变率更小。通过Matlab建模仿真验证了该方法的可行性和优越性。     

基于滤波装置短路的孤岛检测法在分布式发电系统中的应用

在分布式发电(DG)并网系统中,孤岛检测是必不可少的环节。为了实施快速、便利以及经济的孤岛检测方案,同时最大限度减小孤岛检测对电能质量的影响,提出了一种基于滤波装置短路的孤岛检测方法。首先简单介绍了LCL滤波装置中的参数设计,之后阐述了该孤岛检测方案的原理,即利用短路滤波装置的方法,通过检测分布式电源向系统内注入电压谐波的变化情况,从而求取公共耦合点处(PCC)电压谐波畸变率以判断孤岛状态是否发生。其优点是易于实现,可以方便快速地实施孤岛检测,并且该方法仅通过对逆变器进行简单地改造就可以实现,使得孤岛检测成本降低。仿真和实验结果验证了所提出的基于滤波装置短路的孤岛检测方法的有效性与可行性。     

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.     

电力变压器铁心剩磁检测方法研究

分析了电力变压器铁芯产生剩磁的原因及其特点。通过对变压器有剩磁和无剩磁两种情况对比分析,指出励磁电流的偶次谐波是剩磁存在的标志。并提出通过对励磁电流偶次谐波的测量来判断变压器有无剩磁的检测方法,现场试验和EMTP软件仿真验证了该检测方法的可行性。     

一种改进的频率正反馈无功电流扰动孤岛检测研究

孤岛检测技术能保证逆变型光伏发电系统并网对电力系统安全运行和稳定工作。基于对传统无功电流扰动方法的分析,提出了一种改进的频率正反馈的无功电流扰动孤岛检测方法。通过周期性地施加无功扰动电流和扰动函数的正反馈作用,加大无功扰动量,使频率越限,从而实现防孤岛效应保护功能。通过Matlab/Simulink仿真软件搭建了仿真模型,实验结果表明,该方法对电能质量影响小,不向电网注入谐波,具有无检测盲区、检测速度快的优点。     

一种低畸变的主动移频式孤岛检测算法

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.该文对主动移频式孤岛检测方法进行研究,分析了并网逆变器的输出电流总畸变率与孤岛检测算法间的关系,针对现有算法畸变率略高的情况提出了一种改进方案,新方案实现简单,能有效降低主动式孤岛检测对电能质量的不良影响,同时达到孤岛检测标准的要求.仿真和实验验证了该方案的有效性.     

基于双向谐波电压变动的光伏并网孤岛检测

针对传统的被动式光伏并网孤岛检测存在的检测死区问题,提出一种基于双向谐波电压变化量的光伏并网孤岛检测方法。通过分析孤岛前后谐波电压的变动及传统谐波电压检测法的失效机理,提出基于双向谐波电压的孤岛检测策略。利用加窗傅里叶变换同步计算光伏集中并网发电系统送出线路电流及所接母线电压的谐波,从而获得各次谐波功率;由并网运行时谐波功率的正负极性判断各次谐波源方向,并根据正、负最大谐波功率值选择系统侧、光伏侧谐波的特征频次;利用滑动加窗傅里叶变换分析这2个频次的母线谐波电压变化量,建立孤岛检测判据,若系统侧谐波电压减小量和光伏侧谐波电压增加量均满足判据,则发生孤岛。仿真结果验证了所提方法的有效性。该方法不影响并网逆变器输出的电能质量,且能在较严重背景谐波下有效检测孤岛,检测死区较小。     

Basic Study on Islanding Detection Method for PV Systems by Harmonic Impedance Detection in Case of Including Induction Motor in Load System

It is important that photovoltaic (PV) systems detect islanding caused by power system faults to ensure electrical safety. Thus we propose a novel islanding detection method which detects the harmonic impedance by injecting harmonic currents synchronized with the exciting current harmonics of the pole transformer. For the case in which an induction motor load is included in the load system, basic experiments on islanding detection and simulation analysis are conducted to verify the effectiveness of the proposed method.     

非整数次谐波对混合型有源滤波器性能影响及解决方法

以目前有实用先例的注入式混合有源滤波器为例分析了电网中存在的非整数次谐波对混合型有源滤波器的补偿性能和安全运行造成的影响,针对系统采用的谐波检测环节对非整数次谐波的不正确检测导致滤波器性能降低并致使直流侧电压波动的问题。文中提出了一种稳定直流侧电压的方法和两种针对不同电网谐波含量情况的谐波检测方法,从实用性上看基于自适应噪声消除原理的谐波检测方法适用于整数次和非整数次谐波同时存在的情况,仿真和实验结果证明了这种方法能够准确的检测出电网中的各次谐波。文中所得的结论同样可以推广应用于其它结构的并联混合型有源滤波装置中,为其在含有非整数次谐波电网中的安全运行提供了有益的指导。     

基于改进卡尔曼滤波器的谐波检测方法

电力系统谐波问题日益严重且复杂,有效地对谐波进行检测已成为电能质量监测终端的一项基本要求.采用一种基于改进卡尔曼滤波器的谐波检测方法,利用卡尔曼滤波器在动态检测方面的优势,结合改进相位、频率的跟踪性能,可以简单、快速、准确的得到基波和谐波的各项参数.并且此方法可以检测到受闪变扰动时的基波和谐波成分,可获得闪变调制波的基本参数.建立了基于改进卡尔曼滤波器的谐波检测数学模型,并利用MATLAB仿真平台验证了该方法的性能.     

电弧炉电气系统谐波分析的频域方法研究

文中对电弧炉电气系统谐波分析的频域方法进行了研究。首先对电弧电压波形进行了傅立叶分析，接着讨论了电弧炉系统谐波分析的思路。从替代定理和叠加原理出发，将三相对称及不对称电弧炉系统简化为单相系统进行求解。经过电路分析，导出了电弧炉系统主电路谐波、注入电网谐波、流过电容器谐波的解析计算公式。分析表明：电弧炉系统的主电路谐波的大小与系统的谐波阻抗、电弧电压波形和电弧炉的平均功率因数有关，电弧炉注入电网的谐波主要为低次谐波。当电弧炉电气系统在串联谐振点和并联谐振点附近时，均会出较大谐波电流，而串联谐振对系统的影响更大一些。     

瞬时无功功率理论的谐波检测法及PSCAD／EMTDC仿真

介绍了瞬时无功功率理论的原理及其在电力有源滤波器谐波检测中的应用。利用PSCAD仿真软件,对基于瞬时无功功率理论谐波检测方法进行了仿真研究,并对仿真结果进行了分析。仿真结果表明：瞬时无功功率理论谐波检测方法可以准确、实时地检测出有源滤波器中的谐波电流,可为抑制谐波提供可靠的谐波电流分量。     

两种电网谐波分频检测方法的对比

为分析不同电网谐波检测方法的特点,介绍了基于瞬时无功功率的谐波分频检测法和基于最小二乘法的谱估计谐波分频检测法,仿真分析、比较两种方法的结果表明前者能够瞬时检测到谐波分量,实时性很好,但检测结果包括的幅值和相位信息不能分离开来;而后者可离线计算特定次谐波,实时性较强,算法也较简单,不但能算出谐波幅值,还能求出其相位,且和采样起始时刻没有关系,但是此方法要求采样严格的与基波过零同步。     

三相SPWM逆变电源输出电压的谐波抑制综合方法

基于正弦脉宽调制技术(SPWM)的逆变电路应用,利用傅里叶变换对电压型SPWM逆变电源的输出电压进行了分析,并提出了易于工程实现的谐波抑制方法。分别从调制法和计算法出发,采用在正弦调制波中叠加入一定比例的零序谐波和特定谐波消除PWM法,并且利用Matlab/Simulink进行了仿真,并且做了对比试验,验证了抑制方法的正确性。     

基于多孔分数阶小波变换的谐波检测新方法

基于分数阶小波变换的电力谐波检测方法是一项新兴的研究成果,其可较好地解决新型电力系统中谐波检测受噪声干扰的问题,提高谐波检测精度。然而传统离散分数阶小波变换均基于Mallat算法完成,其实现过程中的下采样操作将影响谐波信号的检测精度。针对这一问题,文章将非下采样多孔算法与分数阶小波变换相结合得到一种改进的离散分数阶小波变换实现方法,并在此基础上提出一种基于多孔分数阶小波变换的谐波检测新方法。此外,文章采用基于分数阶频谱四阶原点矩的方法确定最佳分数阶变换阶次,有效降低计算复杂度。实验结果表明,新方法对稳态谐波、短时谐波及时变谐波均能有效实现信号降噪和分离,并能对信号分量的幅值、频率及定位信息实现高精度检测。