专利名称：基于负序功率正反馈的孤岛检测方法
技术领域：
本发明涉及分布式发电系统检测技术领域，特别涉及一种基于负序功率正反馈的孤岛检测方法。
背景技术：
并网运行的分布式电源(distributed generation，DG)在发生大电网故障等情况下，与大电网断开并继续向本地负载RL供电、独立运行的情况称为孤岛运行。孤岛检测作为微网(局部供电)运行模式转换的必要环节，受到越来越多的关注。孤岛检测方法大致分为三类(1)被动检测方法，即检测电压、频率以及功率输出等电气量变化特征，来判断孤岛状态的发生。该方法的优点是原理简单，对电能质量无影响；缺点是存在检测盲区。( 主动检测法，即在微网中人为加入干扰信号造成扰动，通过检测某些信号的变化来检测孤岛。其特点是可以减小或消除孤岛检测盲区，但其引入的有源扰动对电能质量产生负面影响，因此该类方法大都具有破坏性。( 开关状态检测法，即利用通信联络来检测孤岛，该类方法原理简单，盲区较小，但设备花费较高，结构设计复杂， 在孤岛检测中未得到广泛应用。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种基于负序功率正反馈的孤岛检测方法，所谓孤岛运行是分布式电源(DG)在发生大电网故障的情况下，与大电网断开并继续向本地负载RL供电、独立运行的情况称为孤岛运行；该检测方法在DG控制系统中， 加入负序功率正反馈回路，当微网由并网运行转入孤岛运行时，微网电压通过正反馈回路与逆变器输出电流相互作用，使负序功率增大，通过对负序功率的平方根H进行的测量、分析，即可判断微网的孤岛运行状态，其特征在于首先，计算微网中DG输出负序功率的平方根H ；所述的负序功率的平方根H的计算公式为H = = ^fFVF,(1)式(1)中，S表示微网负序功率；电压U—采集量为微网电压的负序分量，采用对称分量法测量；电流Γ采集量为微网中DG的输出电流的负序分量，采用对称分量法测量；其次，设定H的阈值然后判断是否发生孤岛，根据H的定值大小判断是否发生孤岛，判据如下(1)当H不超过预先设定的阈值ε工，则判定微网未发生孤岛；(2)当H超过预先设定的阈值ε 且在超过阈值20ms后不低于阈值则判定微网发生孤岛；(3)当H超过预先设定的阈值ε ”且在超过阈值20ms后远小于阈值则判定孤岛未发生，出现的为伪孤岛状态。微电网并网运行时，微网电压与频率由大电网决定，引入负序功率正反馈回路，不会影响逆变器输出电流频率，并网控制器依然能正常运行，并且三相电流相位依然为理想L))由式(3)可知，微网中DG输出负序功率将通过正反馈回路与逆变器输出电流相互作用，使负序功率的平方根H增大。所述的负序功率的平方根H阈值ε工取为0. 01。孤岛发生后，逆变器控制模式未发生改变，依然为恒功率控制，且无调压措施。本发明有益效果是利用负序功率提出了孤岛检测的方法具有以下优点(1)能在IEEE Std. 1547标准中所定义的最恶劣情况下快速有效的检测出孤岛；(2)孤岛检测过程中，电能质量未遭受破坏，具有无盲区非破坏性的特点；(3)检测所需时间短，能在50ms内迅速检测出孤岛运行状态，为后续DG控制模式的平滑切换提供了强有力的保证；(4)在不对称断路情况下，仍能进行孤岛检测；(5)当伪孤岛现象发生时，该方法不会造成误判。该方法原理简单，适用范围广，在各种故障条件及其他恶劣情况下均能有效地检测出孤岛，且不受伪孤岛的影响，能够满足现场的应用要求，具有工程实际意义。
条件下互差120°，引入负序功率正反馈回路，微电网并网运行的三相电流表达如式(2)所
不，
权利要求
1.一种基于负序功率正反馈的孤岛检测方法，所谓孤岛运行是并网运行的分布式电源 DG在发生大电网故障的情况下，与大电网DW断开并继续向本地负载RL供电、独立运行的情况称为孤岛运行，在DG控制系统中加入负序功率正反馈回路，当微网由并网运行转为孤岛运行时，微网电压通过正反馈回路与逆变器输出电流相互作用，使负序功率增大，通过对负序功率的平方根H进行的测量、分析，即可判断微网的孤岛运行状态，其特征在于，具体步骤如下首先，计算微网中DG输出负序功率的平方根H ；所述的负序功率的平方根H的计算公式为:H = V^7 = λ/"- x/-，式中，S—表示微网负序功率；电压U—采集量为微网电压的负序分量，采用对称分量法测量；电流Γ采集量为微网中DG的输出电流的负序分量，采用对称分量法测量；其次，设定H的阈值S1然后判断是否发生孤岛，根据H的定值大小判断是否发生孤岛，判据如下(1)当H不超过预先设定的阈值ε则判定孤岛未发生；(2)当H超过预先设定的阈值ε且在超过阈值20ms后不低于阈值S1，则判定孤岛发生；(3)当H超过预先设定的阈值ε且在超过阈值20ms后远小于阈值S1，则判定孤岛未发生，出现的为伪孤岛。
2.根据权利1所述的基于负序功率正反馈的孤岛检测方法，其特征在于，所述的预先设定的负序功率的平方根H阈值ε工选取为0. 01。
全文摘要
本发明公开了属于分布式发电系统检测技术领域的一种基于负序功率正反馈的孤岛检测方法。该方法在DG控制系统中加入负序功率正反馈回路，当微网由并网运行转为孤岛运行时，微网电压通过正反馈回路与逆变器输出电流相互作用，使负序功率增大，因此，通过对负序功率的平方根H进行分析，即可检测出孤岛，首先，计算微网中DG输出负序功率的平方根H，设定H的阈值ε1，然后判断是否发生孤岛，根据H的定值大小判断是否发生孤岛。该方法原理简单，适用范围广，在各种故障条件及其他恶劣情况下均能有效地检测出孤岛，且不受伪孤岛的影响，能够满足现场的应用要求，具有工程实际意义。
文档编号H02J3/38GK102412591SQ201110240709
公开日2012年4月11日 申请日期2011年8月19日 优先权日2011年8月19日
发明者叶东华, 彭明法, 王增平, 王玉慧, 米超, 许冬, 马静 申请人:华北电力大学