一种主动式光伏储能系统的孤岛检测方法
【专利摘要】本发明揭示了一种主动式光伏储能系统的孤岛检测方法，并网光伏发电系统由光伏组件和逆变器组成，所述光伏组件经逆变器和断路器连接到公共电网，本地负载连接到逆变器和断路器之间的公共耦合点上，检测时向电网注入略微畸变的电流，从而形成一个连续改变频率的趋势；当光伏发电系统与电网连接时，电网频率是不会改变；当光伏发电系统与电网分离时，逆变器输出电压的频率被迫向上或者向下偏移，上述方法简单可靠。
【专利说明】-种主动式光伏储能系统的孤岛检测方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电力控制领域，尤其涉及一种孤岛检测方法。
【背景技术】
[0002] 孤岛效应是指当电网供电由于故障或者检修而中断时，各个用户端的分布式并网 发电系统（例如光伏发电、风力发电、燃料电池发电等）未能及时检测出来而将自身切除公 共用电网络，从而形成了由分布式发电系统和本地负载组成的一个自己供电的孤岛发电系 统。孤岛效应的产生会对系统设备安全和相关人员的人身安全带来严重危害，因此在包含 光伏并网发电系统在内的分布式发电系统中，并网发电装置应当具备孤岛检测和保护的能 力。
[0003] 在并网光伏发电系统中，基于并网逆变器的孤岛检测方法主要可以分为两种：被 动孤岛检测和主动孤岛检测。被动孤岛检测主要根据系统孤岛后不正常的电压和频率等条 件检测出来。这类方法只有在电源和负载不匹配程度较大时才能有效。主动孤岛检测主要 包括频率偏移法和输出功率扰动法等。其原理是在控制信号中添加扰动成分，从而使得频 率或者功率发生变化，但目前主动孤岛检测仍存在缺陷，可靠性差。
【发明内容】
[0004] 本发明所要解决的技术问题是实现一种工作稳定可靠的主动式光伏储能系统的 孤岛检测方法。
[0005] 为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种主动式光伏储能系统的孤岛 检测方法，并网光伏发电系统由光伏组件和逆变器组成，所述光伏组件经逆变器和断路器 连接到公共电网，本地负载连接到逆变器和断路器之间的公共耦合点上，检测时向电网注 入略微畸变的电流，从而形成一个连续改变频率的趋势；
[0006] 当光伏发电系统与电网连接时，电网频率是不会改变；
[0007] 当光伏发电系统与电网分离时，逆变器输出电压的频率被迫向上或者向下偏移。
[0008] 当电网断开时，若有功功率不匹配，无功功率匹配，此时ΛΡ = Pe-P^绝对值较大， 在断网瞬间逆变器输出电压将会有较大幅度的变化，当I ΛΡ|>20%时，根据过/欠压检测 方法检测出孤岛效应，其中Pe为电网向负载提供的有功功率，为负载消耗的有功功率
[0009] 当电网断开时，若无功功率不匹配，有功功率匹配，此时AQ = Qe-Q^绝对值较大， 在断网瞬间逆变器输出电压频率ω将会有较大幅度的变化，当I AQ|>5%时，根据过/欠频 检测方法检测出孤岛效应。
[0010] 本发明采用主动孤岛检测法是主动移频法，检测方法简单可靠。
【专利附图】
【附图说明】
[0011] 下面对本发明说明书中每幅附图表达的内容作简要说明：
[0012] 图1为孤岛检测原理不意图；
[0013] 图2为孤岛检测方法的并网电流波形。
【具体实施方式】
[0014] 如图1所示，并网光伏发电系统由光伏组件和逆变器组成，该发电系统通过一个 断路器连接到公共电网。由于中间无变压器，故该系统为非隔离系统。本地负载采用并 联RLC电路来模拟。逆变器、负载以及断路器共同连接到一点上，即公共耦合点（Point of Common Coupling，PCC)。假设逆变器向负载提供的有功功率、无功功率分别为PD、Qd ;电网 向负载提供的有功功率、无功功率分别为Pe、Qe;负载消耗的有功功率、无功功率分别为1\、 Ql。
[0015] 当系统并网运行时，存在以下关系式：
【权利要求】
1. 一种主动式光伏储能系统的孤岛检测方法，并网光伏发电系统由光伏组件和逆变器 组成，所述光伏组件经逆变器和断路器连接到公共电网，本地负载连接到逆变器和断路器 之间的公共耦合点上，其特征在于： 检测时向电网注入略微畸变的电流，从而形成一个连续改变频率的趋势； 当光伏发电系统与电网连接时，电网频率是不会改变； 当光伏发电系统与电网分离时，逆变器输出电压的频率被迫向上或者向下偏移。
2. 根据权利要求1所述的主动式光伏储能系统的孤岛检测方法，其特征在于：当电网 断开时，若有功功率不匹配，无功功率匹配，此时ΛΡ = Pe-P^绝对值较大，在断网瞬间逆变 器输出电压将会有较大幅度的变化，当I Λ P I >20%时，根据过/欠压检测方法检测出孤岛 效应,其中Pe为电网向负载提供的有功功率,为负载消耗的有功功率。
3. 根据权利要求1所述的主动式光伏储能系统的孤岛检测方法，其特征在于：当电网 断开时，若无功功率不匹配，有功功率匹配，此时AQ = Qe-Q^绝对值较大，在断网瞬间逆变 器输出电压频率ω将会有较大幅度的变化，当I AQ|>5%时，根据过/欠频检测方法检测出 孤岛效应。
【文档编号】H02J3/38GK104319811SQ201410624729
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年11月6日 优先权日:2014年11月6日
【发明者】王 琦, 姜广宇, 王海松, 蔡旭 申请人:安徽启光能源科技研究院有限公司