基于不同次数谐波下品质因数一致性的孤岛检测方法

发布时间：2021-01-27 13:10

　　针对基于谐波电压或阻抗的孤岛检测方法所存在的盲区较大且阈值难以设定的问题,提出一种基于不同次数谐波下品质因数一致性的孤岛检测判据,并结合q轴谐波电流扰动法作为新型孤岛检测方案。推导了微网发生孤岛后负载品质因数的计算公式。由于负载固有的品质因数与谐波次数无关,发生孤岛后不同次数谐波下的品质因数是一致的,而并网时计算的品质因数没有确定的物理含义,不同次数谐波下其值差异大,利用这一特性判别是否发生孤岛。理论分析了所提方法的可行检测区,结果表明其能实现孤岛的小盲区快速检测,且满足计算要求所需要的谐波扰动很小,对电能质量影响小。相比于谐波电压或阻抗检测法,所提方法对主网参数的适应性更强,阈值设定简单。在多种负载和线路参数场景下进行了仿真分析,结果验证了所提方法的正确性和有效性。 

【文章来源】：电力自动化设备. 2020,40(12)北大核心

【文章页数】：11 页

【部分图文】：

DG并网系统结构简图

基于系统拓扑结构辨识的孤岛检测方法主要包括谐波电压检测法与谐波阻抗检测法，此类方法通过检测发生孤岛后谐波电压或阻抗的增大来检测孤岛。当并网逆变器并网时，DG可以看作一个电流源，谐波电流由变换器的脉宽调制控制产生，配电网系统中的谐波电压主要由非线性的配电变压器引入[18]。并网时，DG提供主要的谐波源，其谐波电路图可由图2近似表示。图中，Zg=Rg+j Xg,Xg=ωLg为网侧等效基波电抗，Rg、Lg分别为网侧等效电阻、电感；ZL=1/[1/R+j(1/XC-1/XL)],XC=1/(ωC)、XL=ωL分别为等效负载的基波容抗、基波感抗；Ih为逆变器输出的h次谐波电流；Zo为DG的输出阻抗；Vpcc为PCC处的电压；Ipcc为DG出线电流。并网时，网侧较低的阻抗和本地负载阻抗并联，PCC处的等效输入阻抗较小；发生孤岛后，PCC处的阻抗为本地负载阻抗，其值较大，PCC处阻抗的增大引起谐波电压的增大。文献[17]指出，为了满足谐波电压或阻抗在发生孤岛后增大的要求，传统的谐波电压或阻抗检测法选取的谐波次数的范围为：

本文所提孤岛检测方法的实现流程如图3所示。图中，k1、k2为不同频率下q轴扰动电流的幅值；N为满足式（19）所示孤岛发生判据的次数。2.3 阈值分析与整定

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于谐波电压与基波频率的被动式孤岛检测方法[J]. 陈永华,唐冠军,王森,陈汹,王小立,张艳军.  电力系统自动化. 2019(14)
[2]基于双向谐波电压变动的光伏并网孤岛检测[J]. 吕干云,吴启宇,吴晨媛,程浩忠,时翔.  电力自动化设备. 2019(03)
[3]具有增量学习能力的智能孤岛检测方法[J]. 张沛超,陈琪蕾,李仲青,杨珮鑫.  电力自动化设备. 2018(05)
[4]光伏并网逆变器电子防孤岛保护测试装置及其应用[J]. 徐在德,范瑞祥,章辉,黄新,李晓龙,刘心悦.  电力自动化设备. 2018(04)
[5]基于工频突变量阻抗测量的新型孤岛检测方法[J]. 郑涛,王燕萍,袁飞,王增平,刘逸辰,王小立.  电力自动化设备. 2016(05)
[6]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[J]. 贝太周,王萍,蔡蒙蒙.  电工技术学报. 2015(07)
[7]参数自适应SFS算法多逆变器并网孤岛检测技术[J]. 谢东,张兴,曹仁贤.  电力系统自动化. 2014(21)
[8]基于抛物线型SMS算法的孤岛检测[J]. 丁浩,何宇,漆汉宏,魏艳君,郭小强.  电工技术学报. 2013(10)
[9]分布式电源中三次谐波扰动孤岛检测方法的研究[J]. 赵耀,赵庚申,陈曦,程如岐,郭天勇,刘国良.  电力系统保护与控制. 2013(08)
[10]分布式发电并网系统中孤岛检测方法的综述研究[J]. 程启明,王映斐,程尹曼,汪明媚.  电力系统保护与控制. 2011(06)



本文编号：3003104