多机光伏并网逆变器的孤岛检测技术研究

随着新能源发电的迅速发展,越来越多的可再生能源被转化为电能通过并网逆变器输送到电网。并网逆变器要求具备孤岛检测功能,目前对光伏井网逆变器的研究主要集中于单机,通常对其输出施加一定的扰动以提高孤岛检测能力。本文从多机并网运行的角度对孤岛检测方法进行了研究。针对并网逆变器所常用的移频与移相两类主动孤岛检测技术在多逆变器并联工作下的相互联系及内存影响进行了深入分析。同时给出这两类方法下的逆变器孤岛检测设计注意事项及孤岛算法参数选取方法,从而为多机光伏并网逆变器孤岛检测提供了理论指导。     

光伏并网逆变器的孤岛检测技术

以光伏逆变器为代表的各种并网逆变器通常要求具备孤岛检测功能.被动式的孤岛检测方法存在较大孤岛检测盲区.主动检测法提高了孤岛检测的可靠性,但其在并网逆变器的输出中施加了扰动,影响了并网电能质量.重点分析移频与移相主动孤岛检测算法的工作原理及参数选取原则,并给出相关的参数优化建议,同时探讨多并网逆变器运行时的孤岛检测有效特性,为光伏并网逆变器的孤岛检测设计提供参考.     

光伏并网逆变器复合式孤岛检测方法

孤岛检测是分布式光伏发电并网时存在的一个重要问题。在传统被动式孤岛检测方法和主动电流幅值偏移法的基础上,结合两者的优势,提出了一种新的复合式孤岛检测方法,并详细介绍了该方法的工作原理与实现过程。结合IEEE.Std.2000-929标准中的技术规范,对新方法进行了仿真和实验研究。仿真与实验结果表明,在逆变器输出与负载功率平衡且负载呈阻性时,新的孤岛检测方法不仅可以快速检测出孤岛、实现无检测盲区、不会影响电网质量,而且能够减小对光伏发电系统输出功率的影响。     

主动移频法在光伏并网逆变器并联运行下的孤岛检测机理研究

孤岛检测是光伏并网逆变器所必备的功能。在各种孤岛检测技术中,主动移频法及改进后的带正反馈主动移频法被广泛采用。该类方法通过对逆变器输出电流的频率进行扰动来实现孤岛检测。目前针对该类方法的研究主要集中在单台逆变器。该文采用相位原理和基于负载品质因数与谐振频率坐标系的盲区空间理论,对多机并联工作方式下主动移频法及带正反馈的主动移频法之间的相互影响及孤岛检测有效性进行深入理论分析,揭示了多机并联下孤岛检测可靠性与工作条件的关系,仿真与实验验证了理论分析的正确性。     

一种改进型光伏并网逆变器孤岛检测方法研究

孤岛检测是光伏并网逆变器系统运行的重要功能之一,为了实现快速准确的孤岛检测,同时减小对电能质量的影响,提出一种改进型主动式孤岛检测方法,即周期性正负相位偏移法。首先建立了加入正/负偏移相位后逆变器在孤岛运行时公共耦合点电压的角频率与负载品质因数、负载谐振角频率及所加偏移相位之间的函数关系;然后设计了消除检测盲区的正/负相位偏移参数,确保提出的方法对电能质量影响很小;最后在IEEE Std.929-2000标准中规定的最恶劣情况下进行了仿真和实验研究。实验结果验证了提出方法的有效性。     

光伏并网逆变器的自适应微电网检测技术

孤岛检测是微电网运行的必要条件,针对主动移频法对不同特性的负载存在检验盲区,提出了一种自适应主动移频检测方法,对逆变器输出电流频率施加正反方向的偏移,同时检测频率的变化来调节频率的正反馈.通过实验分析,不同性质负载下,这种检测方法总能自动地找到较明显的频率变化方向,并在此方向累加频率变化,快速地检测出孤岛状态,不存在检测盲区.此外,对该方法在多机并网工作时相互联系进行了深入分析,为多机参与的微电网孤岛检测提供了理论指导.     

光伏并网逆变器的自适应微电网检测技术

孤岛检测是微电网运行的必要条件,针对主动移频法对不同特性的负载存在检验盲区,提出了一种自适应主动移频检测方法,对逆变器输出电流频率施加正反方向的偏移,同时检测频率的变化来调节频率的正反馈。通过实验分析,不同性质负载下,这种检测方法总能自动地找到较明显的频率变化方向,并在此方向累加频率变化,快速地检测出孤岛状态,不存在检测盲区。此外,对该方法在多机并网工作时相互联系进行了深入分析,为多机参与的微电网孤岛检测提供了理论指导。     

应用于微电网光伏并网逆变器的孤岛检测

光伏发电系统以微源形式接入电网,是解决能源及分布式接入问题的一种很好的方式,而孤岛检测能力是关系微电网安全稳定运行的关键问题之一。通过分析几种传统的并网逆变器孤岛检测方法,提出一种基于小波分析的clark-park孤岛检测法,该方法检测快、精度高且克服了检测盲区及谐波污染问题,最后通过仿真对比验证了其有效性和优越性。     

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。     

非隔离型光伏并网逆变器孤岛检测方法研究

传统的非隔离型光伏并网逆变器孤岛检测方法存在应用局限性强、性能不稳定的缺陷。针对这种现象,提出基于频率移动理论的非隔离型光伏并网逆变器孤岛检测方法。所提方法研究了孤岛效应的产生原因及其检测规范,构建出孤岛检测模型。模型使用基于频率移动理论的孤岛检测电路,对逆变器的电压、频率信号进行采集和主动干扰,获取到存在孤岛效应的逆变器,并随即调用模型断路芯片掐断逆变器输出,避免孤岛效应扩散。实验结果表明,所提方法拥有较强的孤岛检测能力和稳定性,可对现今无法检测到的孤岛效应盲区加以补充。     

电压正反馈式孤岛检测方法的边界条件及改进算法

孤岛检测是光伏并网逆变器必须具备的功能。好的孤岛检测算法不仅能及时检测出孤岛状态,而且能将孤岛检测对电网的不良影响降到最小。电压正反馈式孤岛检测方法具有实现容易、效果好的特点,但如果算法参数选择不当也会导致检测失败或对电网扰动过大。本文通过建立控制算法的大周期模型探讨了电压正反馈式孤岛检测成功的充分条件,阐明了孤岛检测成功与负载间的关系,并给出了数学解析表达式,为工程应用及实现符合国标要求的并网光伏系统提供了理论依据。     

基于改进滑模频率偏移法的光伏孤岛检测研究

孤岛检测是光伏并网系统的必备功能之一,检测性能的优劣直接关系到设备的安全运行,在总结现有孤岛检测方法的基础上,针对传统滑模频率偏移法有检测失败的可能,提出一种改进型算法。首先阐述了改进型滑模频率偏移算法的工作原理,其次进行了改进型滑模频率偏移算法的参数优化和盲区分析,最后在考虑不同负载情形下,利用Matlab/Simulink搭建了5kW光伏并网孤岛检测模型并进行了仿真,结果表明改进型算法不仅能快速准确地检测出孤岛,而且减小了检测盲区。     

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。     

参数自适应SFS算法多逆变器并网孤岛检测技术

针对传统Sandia频率偏移(SFS)算法在多逆变器并网条件下孤岛检测性能的不足,提出了一种基于参数自适应的改进SFS算法。该算法利用数字相关原理检测公共耦合点电压与逆变器输出电流间相位差,根据测到的相位差对SFS算法中的初始斩波系数cf0及正反馈增益K随逆变器频率检测误差及负载品质因数的不同做相应调整,以消除稀释效应及高品质因数负载所导致的孤岛检测失败。理论分析及仿真实验结果表明,所提出的改进SFS算法在出现稀释效应及负载条件较恶劣的情况下,孤岛检测性能明显优于传统算法。     

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.     

分布式并网发电系统孤岛检测方法综述

在分布式并网发电系统中,孤岛检测是其必备的基本功能。分析了孤岛效应发生的机理和孤岛检测方法的原理,将其划分为远程法、本地被动法和本地主动法,并对各种方法优缺点及改进方案进行了综合评述。未来的研究方向是进一步提高其检测效率,减小或消除检测盲区(NDZ)及降低对电网的污染度。在实际应用中,选择合适的检测方法相互配合使用,将是孤岛检测发展的趋势。     

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。