孤岛检测方法、装置、变流器和分布式发电系统的制作方法
【专利摘要】本申请公开了一种孤岛检测方法，通过对公共连接点处电压瞬时值进行clark和park变换得到旋转dq坐标系下的分量Vdx和Vqx，并将Vdx和Vqx进行周期平均，得到公共连接点处电压基波矢量分量值Vd和Vq，最终获得公共连接点处电压基波幅值V，利用公共连接点处电压基波幅值作为判据，消除了公共连接点处电压中的谐波分量，避免了公共连接点处电压整数次谐波对孤岛效应的判断造成的干扰，从而能够快速、准确的判断孤岛效应的发生。采用本申请的方案，电压和频率中任一个超过设定范围，均可判断孤岛效应的发生，准确度更高。本申请还公开一种孤岛检测装置、并网变流器和分布式发电系统。
【专利说明】孤岛检测方法、装置、变流器和分布式发电系统
【技术领域】
[0001] 本申请涉及并网发电【技术领域】，尤其涉及一种孤岛检测方法、装置、变流器和分布 式发电系统。
【背景技术】
[0002] 请参照图1给出的示意图，现有的三相供电系统包括并网变流器240、为并网变流 器240提供电能的输入源250、连接在并网变流器240输出侧与电网200之间的并网开关 210、位于并网变流器240与并网开关210之间的公共连接点220、以及连接在公共连接点 220处的负载230。负载230既包括实际的耗能负荷，也包括其他的并网变流器或者其他并 网发电设备（图中未示出）。当电网因为故障等原因中断供电时，并网开关210会断开，输入 源250、并网变流器240、负载230就有可能构成一个与电网脱节的孤岛。如果供电系统中 还存在并网变流器或者其他并网发电设备，就有可能导致设备的损坏并威胁到工作人员的 人身安全，因此当孤岛状态发生时必须能够迅速检测。
[0003] 传统的孤岛检测手段分为被动式和主动式两种。被动式检测主要是对供电系统中 某个检测点进行状态监测。利用电网断电时公共连接点（Point of Common Coupling,下文 简称PCC)处电压或频率的变化进行孤岛效应判断。
[0004] 常规的利用电网断电时PCC处电压的变化来检测孤岛效应的方法是检测公共连 接点处电压峰值，利用检测到的公共连接点处电压峰值与预设电压范围比较，若检测到的 公共连接点处电压峰值超出预设电压范围，则判断孤岛效应。
[0005] 但是上述方法存在这样的问题，即，当公共连接点处电压存在整数次谐波时，谐波 电压会使得公共连接点处电压峰值增大，从而造成误判。
【发明内容】
[0006] 有鉴于此，本申请目的在于提供一种孤岛检测方法、装置、变流器和分布式发电系 统，使得能够快速、准确的判断出孤岛效应的发生。
[0007] 为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：
[0008] 本申请提供了一种孤岛检测方法，所述方法包括：
[0009] 获取公共连接点处电压基波矢量在旋转dq坐标系下的分量值Vd和Vq ;
[0010] 获取公共连接点处电压频率f ;
[0011] 根据所述公共连接点处电压基波矢量在旋转dq坐标系下的分量值Vd和Vq来计 算公共连接点处电压基波幅值V ;
[0012] 若所述公共连接点处电压基波幅值V超出设定电压范围，或者，若所述公共连接 点处电压频率f超出设定频率范围，则判断发生孤岛。
[0013] 进一步地，若所述公共连接点处电压基波幅值V超出设定电压范围且持续时间超 过预设时长，或者，若所述公共连接点处电压频率超出设定频率范围且持续时间超过预设 时长，则判断发生孤岛。
[0014] 进一步地，所述获取公共连接点处电压基波矢量在旋转dq坐标系下的分量值Vd 和Vq包括：
[0015] 获取公共连接点处电压瞬时值Va、Vb、Vc ;
[0016] 对所述公共连接点处电压瞬时值进行clark变换和park变换得到旋转dq坐标系 下三相合成电压矢量的分量Vdx和Vqx ;
[0017] 根据所述旋转dq坐标系下三相合成电压矢量的分量Vdx和Vqx来计算所述公共 连接点处电压基波矢量分量值Vd和Vq。
[0018] 进一步地，所述根据所述旋转dq坐标系下三相合成电压矢量的分量Vdx和Vqx来 计算所述公共连接点处电压基波矢量分量值Vd和Vq，包括对旋转dq坐标系下三相合成电 压矢量的分量Vdx和Vqx分别进行周期平均得到所述公共连接点处电压基波矢量分量值Vd 和Vq，即
[0019]
【权利要求】
1. 一种孤岛检测方法，其特征在于，所述方法包括： 获取公共连接点处电压基波矢量在旋转dq坐标系下的分量值Vd和Vq ; 获取公共连接点处电压频率f ; 根据所述公共连接点处电压基波矢量在旋转dq坐标系下的分量值Vd和Vq来计算公 共连接点处电压基波幅值V ; 若所述公共连接点处电压基波幅值V超出设定电压范围，或者，若所述公共连接点处 电压频率f超出设定频率范围，则判断发生孤岛。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于， 若所述公共连接点处电压基波幅值V超出设定电压范围且持续时间超过预设时长，或 者，若所述公共连接点处电压频率超出设定频率范围且持续时间超过预设时长，则判断发 生孤岛。
3. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述获取公共连接点处电压基波矢量 在旋转dq坐标系下的分量值Vd和Vq包括： 获取公共连接点处电压瞬时值Va、Vb、Vc ; 对所述公共连接点处电压瞬时值进行clark变换和park变换得到旋转dq坐标系下三 相合成电压矢量的分量Vdx和Vqx ; 根据所述旋转dq坐标系下三相合成电压矢量的分量Vdx和Vqx来计算所述公共连接 点处电压基波矢量分量值Vd和Vq。
4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述旋转dq坐标系下三相合成 电压矢量的分量Vdx和Vqx来计算所述公共连接点处电压基波矢量分量值Vd和Vq，包括对 旋转dq坐标系下三相合成电压矢量的分量Vdx和Vqx分别进行周期平均得到所述公共连 接点处电压基波矢量分量值Vd和Vq，即
，其中η为正整数。
5. -种孤岛检测装置，其特征在于，所述孤岛检测装置包括： 第一电压获取单元，用来获取公共连接点处电压基波矢量在旋转dq坐标系下的分量 值Vd和Vq ; 第二电压获取单元，用来根据所述第一电压获取单元获取的公共连接点处电压基波矢 量在旋转dq坐标系下的分量值Vd和Vq来计算公共连接点处电压基波幅值V ; 电压判断单元，所述电压判断单元用来当所述公共连接点处电压基波幅值V超出设定 电压范围时判断发生孤岛。
6. 根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述孤岛检测装置还包括： 频率获取单元，用来获取公共连接点处电压频率f ; 频率判断单元，所述频率判断单元用来当所述公共连接点处电压的频率超出设定频率 范围时判断发生孤岛。
7. 根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述电压判断单元用来当所述公共连接 点处电压基波幅值V超出设定电压范围且持续时间超过预设时长时判断发生孤岛；所述频 率判断单元用来当所述公共连接点处电压的频率超出设定频率范围且持续时间超过预设 时长时判断发生孤岛。
8. 根据权利要求5至7中任一项所述的装置，其特征在于，所述第一电压获取单元包 括： 电压瞬时值获取模块，用来获取公共连接点处电压瞬时值； 电压矢量的分量获取模块，用来将电压瞬时值获取模块获取的公共连接点处电压瞬时 值进行clark变换和park变换得到旋转dq坐标系下三相合成电压矢量的分量Vdx和Vqx ; 电压基波矢量分量值获取模块，用来根据电压矢量的分量获取模块获取的旋转dq坐 标系下三相合成电压矢量的分量Vdx和Vqx来计算所述公共连接点处电压基波矢量分量值 Vd 和 Vq。
9. 一种并网变流器，其特征在于，所述并网变流器包括权利要求5至8中任一项所述的 孤岛检测装置。
10. -种分布式发电系统，其特征在于，所述分布式发电系统包括权利要求5至8中任 一项所述的孤岛检测装置，或者，所述分布式发电系统包括权利要求9所述的并网变流器。
【文档编号】G01R31/00GK104215841SQ201310213405
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2013年5月31日 优先权日:2013年5月31日
【发明者】胡超, 赵为 申请人:阳光电源股份有限公司