基于改进的滑模频率偏移的孤岛检测方法

发布时间：2021-01-25 20:08

　　孤岛检测是光伏并网发电系统的重要功能。为了减小孤岛检测装置检测盲区及其对电能质量的影响,在对传统的滑模频率偏移（SMS）研究的基础上,提出一种改进的SMS算法,并对该算法的工作原理、检测盲区进行分析,在数字信号处理（DSP）环境下应用,并在单逆变器和多逆变器并联运行情况下进行仿真研究。仿真结果表明该方法既能保证检测时间短,又能减少对电网电能质量的影响,从而验证了该方法的有效性和实用性。 

【文章来源】：电力科学与技术学报. 2020,35(04)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

孤岛运行结构

如图2所示,当分布式发电系统并网运行时,系统工作在O点。当系统出现波动时,PCC电压频率高于50 Hz,此时θSMS>θload,电压频率进一步变大,直至稳定在A点;同理,若PCC电压频率低于50 Hz时,系统最终将稳定在B点。GB/T 19939—2005规定,光伏系统并网后的频率允许偏差值为±0.5 Hz,当49.5 Hz<fB<fA<50.5 Hz时,系统将无法检测出孤岛状态,形成检测盲区。传统的SMS算法虽然原理简单、易实现,但仍存在检测速度相对较慢、品质因数高于2.5时存在检测盲区等问题[13]。

由式(3)、(4)可得,当Qf=2.5、负载谐振频率f0为50 Hz时,2条相频曲线(负载和相位特性曲线)如图3所示,当f∈(50,50.5)Hz时,相位特性曲线增长速度比负载特性曲线增长速度快,2条曲线没有交点。因此,在改进SMS算法下,当Qf≤2.5时,系统无检测盲区,满足IEEE Std.929—2000的孤岛检测标准;当f∈(49.5,50)Hz时,同理可得该算法的正确性。为进一步验证该文提出新算法的合理性,绘制不同算法以及不同扰动角条件下基于品质因数Qf的负载谐振频率f0的孤岛检测盲区曲线,如图4所示,由曲线1、2、3可知,该文所提出的新算法较传统SMS算法以及文献[16]提出的基于抛物线型算法孤岛检测盲区更小;由曲线3、4可知,不同扰动角对应的检测盲区也不同,扰动系数k越大,检测盲区越小,但对电能质量影响越大。为了兼顾检测盲区和对电能质量的影响,该文提出对反馈系数k进行模糊优化。

【参考文献】：
期刊论文
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[10]光伏并网逆变器主动式孤岛检测优化控制方法的研究[J]. 方如举,田盈,李丽.  可再生能源. 2012(10)



本文编号：2999815