基于频率正反馈的改进型主动频率偏移孤岛检测研究
发布时间：2021-03-02 13:33
煤、石油、天然气等不可再生能源的日益枯竭及用电负荷的迅速增长,有效促进了含可再生能源的分布式发电系统的快速发展。而大量的分布式发电单元并网降低了系统的稳定性,因此系统并网与孤岛运行的研究成为了分布式发电的热点方向。非计划孤岛将会危及电力维修人员的生命并且将影响电力系统的稳定运行,所以准确、快速地检测出系统的孤岛状态具有重要意义。首先,对国内外关于孤岛检测方法的原理和相关标准进行对比分析。包括被动式检测法和主动式检测法,对比选择主动频率偏移检测法进行进一步研究。总结对比了目前检测孤岛算法有效性的几种评估坐标系,对比之后选择类负载特性参数坐标系描述法来反映孤岛检测算法的盲区。计算分析了主动频率偏移检测法与带正反馈的主动频率偏移检测法的检测原理及盲区分布,比较了两种检测法的异同点。对带正反馈的主动频率偏移检测法的改进思路与效果进行分析,找出其不足,为主动频率偏移检测法的改进提供思路。其次,提出了针对带正反馈的主动频率偏移检测法的改进算法。针对原有算法存在的检测盲区较大、检测时间慢、电流的谐波畸变率大等问题,从改进算法的数学原理出发,对造成上述问题的原因进行研究。考虑电网的正常波动,使得系统在...
【文章来源】：宁夏大学宁夏回族自治区 211工程院校
【文章页数】：47 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１全国能源结构示意图??根据ＢＰ能源展望２０１８年出示的中国全国电源结构示意图数据如图１－１所示，２０１６年到２０４０??
岛效应发生时虽然与电网产生隔离，但是还有电能的产生、传输和消耗的过程，称为电力系??统中的孤岛。??分布式发电系统并网孤岛检测原理图如图２－１所示，图２－１中，并网逆变器和断路器Ｓ２为??分布式发电系统和主网连接的媒介，而本地ＲＬＣ负载则是通过断路器Ｓ１在公共节点ＰＣＣ处??接入的，当Ｓ２断开时，Ｓ２左侧的部分就形成了一个孤岛。??醒￣￣??分布式发电?并网逆变器?ｊ?Ｓ１?主网??｜??ＲＬＣ??Ｐ＼ｏ？Ａ＋ｊＱ＼ｏｓｉ６?Ｉ??图２－丨分布式发电系统并网孤岛检测原理图??有功功率户与无功功率２是分布式发电系统通过逆变器向本地负载输送的功率，大电网??也向本地负载输送功率，如果分布式发电系统输送的总能量大于本地负载所需要的能量时，??多余的能量会由分布式发电系统输送至大电网，也就是图２－１中的Ａ／５和Ａ０，而＾＾和＾＾??则是本地负载所需要的有功功率和无功功率。它们之间的关系满足式（２－１）：??卜＝?？?＋?ＡＰ?（２，）??＼Ｑ＾?＝?Ｑ?＋?＾Ｑ??当没有发生孤岛效应时，本地用户所需功率由分布式发电系统和大电网共同输送，若分??－６?－??
布式发电系统输出的无功功率为零，锁相环监测到电压与电流相位差为零；当大电网断开，??由于锁相环的作用，电流保持不变，而大电网会失去对电压的钳制作用，因此电压会产生一??定量的偏移。电压相位突变检测法的原理如图２－２所示，图２－２中，当电压发生跳变的一瞬间，??此时的负载的相位角还未来得及做出反应，即相位角保持不变，因此频率也不变？，当电压跳??变现象发生以后，此时的电压与输出电流的相位差会在下一个相位过零点时产生，将产生的??这个相位差与提前设定的阈值进行对比，若超出该阈值，则表示发生孤岛效应。??ｉｌ?ｉ／＼??电压波形?相位差??＼?／?／?电流波形??电压跳变４?／?／??Ｊ?＼、、力?＾??０?０．４??图２－２电压相位突变检测法原理??电压相位突变法具有不影响并网逆变器输出电能质量的优点，但是他这种检测方式的阈??值依然难以设定。若将检测阈值设置过低，会导致当当地负载特性改变时电压相位发生瞬时??－１２－??
【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]基于改进型频率正反馈孤岛检测研究[J]. 李志明,杨国华,张坤,邹玙琦,李嘉琪. 电工电气. 2019(01)
[3]基于滑模移频法的光伏发电并网系统孤岛检测混合算法[J]. 余运俊,王鹤官,范文奕,黄荟瑾,石晓凤. 电力系统及其自动化学报. 2018(08)
[4]一种改进的频率正反馈无功电流扰动孤岛检测研究[J]. 鲍晓婷,陈永强,张超,张金刚,余飞鸿. 电测与仪表. 2018(15)
[5]正反馈主动移频式孤岛检测算法的改进[J]. 刘晓博,郭中华,陈莉. 可再生能源. 2017(12)
[6]网侧电感电压相角差正反馈防孤岛检测[J]. 徐阳,刘国庆,王克亭,张俊清. 电力电子技术. 2017(10)
[7]一种改进的正反馈主动频移式孤岛检测方法[J]. 付光杰,吕金淼. 自动化与仪器仪表. 2017(05)
[8]滑膜频率偏移法和过/欠频被动法结合的混合孤岛检测法[J]. 余运俊,衷国瑛,范瑞祥,朱建勇,纪清照. 电子测量与仪器学报. 2017(02)
[9]一种改进的无功电流—频率正反馈孤岛检测方法[J]. 王炜煜,陈阿莲. 电源学报. 2016(05)
[10]基于带不平衡度非线性正反馈的负序电流扰动孤岛检测方法[J]. 丁浩,魏艳君,何宇,张迪,漆汉宏,张金龙. 电工技术学报. 2016(14)
博士论文
[1]光伏发电系统及其控制的研究[D]. 郑诗程.合肥工业大学 2005
硕士论文
[1]主动频移法的光伏并网逆变器孤岛检测研究[D]. 张涛.新疆大学 2017
[2]混合式孤岛检测方法的研究[D]. 张洪铭.西南交通大学 2017
[3]逆变并网型光伏系统的孤岛检测方法研究[D]. 高蕾.东南大学 2016
[4]基于改进AFD的微电网孤岛检测研究[D]. 李金懋.辽宁工业大学 2014
本文编号：3059349
【文章来源】：宁夏大学宁夏回族自治区 211工程院校
【文章页数】：47 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１全国能源结构示意图??根据ＢＰ能源展望２０１８年出示的中国全国电源结构示意图数据如图１－１所示，２０１６年到２０４０??
岛效应发生时虽然与电网产生隔离，但是还有电能的产生、传输和消耗的过程，称为电力系??统中的孤岛。??分布式发电系统并网孤岛检测原理图如图２－１所示，图２－１中，并网逆变器和断路器Ｓ２为??分布式发电系统和主网连接的媒介，而本地ＲＬＣ负载则是通过断路器Ｓ１在公共节点ＰＣＣ处??接入的，当Ｓ２断开时，Ｓ２左侧的部分就形成了一个孤岛。??醒￣￣??分布式发电?并网逆变器?ｊ?Ｓ１?主网??｜??ＲＬＣ??Ｐ＼ｏ？Ａ＋ｊＱ＼ｏｓｉ６?Ｉ??图２－丨分布式发电系统并网孤岛检测原理图??有功功率户与无功功率２是分布式发电系统通过逆变器向本地负载输送的功率，大电网??也向本地负载输送功率，如果分布式发电系统输送的总能量大于本地负载所需要的能量时，??多余的能量会由分布式发电系统输送至大电网，也就是图２－１中的Ａ／５和Ａ０，而＾＾和＾＾??则是本地负载所需要的有功功率和无功功率。它们之间的关系满足式（２－１）：??卜＝?？?＋?ＡＰ?（２，）??＼Ｑ＾?＝?Ｑ?＋?＾Ｑ??当没有发生孤岛效应时，本地用户所需功率由分布式发电系统和大电网共同输送，若分??－６?－??
布式发电系统输出的无功功率为零，锁相环监测到电压与电流相位差为零；当大电网断开，??由于锁相环的作用，电流保持不变，而大电网会失去对电压的钳制作用，因此电压会产生一??定量的偏移。电压相位突变检测法的原理如图２－２所示，图２－２中，当电压发生跳变的一瞬间，??此时的负载的相位角还未来得及做出反应，即相位角保持不变，因此频率也不变？，当电压跳??变现象发生以后，此时的电压与输出电流的相位差会在下一个相位过零点时产生，将产生的??这个相位差与提前设定的阈值进行对比，若超出该阈值，则表示发生孤岛效应。??ｉｌ?ｉ／＼??电压波形?相位差??＼?／?／?电流波形??电压跳变４?／?／??Ｊ?＼、、力?＾??０?０．４??图２－２电压相位突变检测法原理??电压相位突变法具有不影响并网逆变器输出电能质量的优点，但是他这种检测方式的阈??值依然难以设定。若将检测阈值设置过低，会导致当当地负载特性改变时电压相位发生瞬时??－１２－??
【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]基于改进型频率正反馈孤岛检测研究[J]. 李志明,杨国华,张坤,邹玙琦,李嘉琪. 电工电气. 2019(01)
[3]基于滑模移频法的光伏发电并网系统孤岛检测混合算法[J]. 余运俊,王鹤官,范文奕,黄荟瑾,石晓凤. 电力系统及其自动化学报. 2018(08)
[4]一种改进的频率正反馈无功电流扰动孤岛检测研究[J]. 鲍晓婷,陈永强,张超,张金刚,余飞鸿. 电测与仪表. 2018(15)
[5]正反馈主动移频式孤岛检测算法的改进[J]. 刘晓博,郭中华,陈莉. 可再生能源. 2017(12)
[6]网侧电感电压相角差正反馈防孤岛检测[J]. 徐阳,刘国庆,王克亭,张俊清. 电力电子技术. 2017(10)
[7]一种改进的正反馈主动频移式孤岛检测方法[J]. 付光杰,吕金淼. 自动化与仪器仪表. 2017(05)
[8]滑膜频率偏移法和过/欠频被动法结合的混合孤岛检测法[J]. 余运俊,衷国瑛,范瑞祥,朱建勇,纪清照. 电子测量与仪器学报. 2017(02)
[9]一种改进的无功电流—频率正反馈孤岛检测方法[J]. 王炜煜,陈阿莲. 电源学报. 2016(05)
[10]基于带不平衡度非线性正反馈的负序电流扰动孤岛检测方法[J]. 丁浩,魏艳君,何宇,张迪,漆汉宏,张金龙. 电工技术学报. 2016(14)
博士论文
[1]光伏发电系统及其控制的研究[D]. 郑诗程.合肥工业大学 2005
硕士论文
[1]主动频移法的光伏并网逆变器孤岛检测研究[D]. 张涛.新疆大学 2017
[2]混合式孤岛检测方法的研究[D]. 张洪铭.西南交通大学 2017
[3]逆变并网型光伏系统的孤岛检测方法研究[D]. 高蕾.东南大学 2016
[4]基于改进AFD的微电网孤岛检测研究[D]. 李金懋.辽宁工业大学 2014
本文编号：3059349
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