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光伏并网系统中的新型孤岛检测方法(一)

时间:2014-10-08 10:25来源:未知 作者:admin 点击:
孤岛效应是光伏并网发电普遍存在的问题,光伏并网发电系统处于孤岛运行状态时会产生非常严重的后果,如对负载端用户的设备造成损坏;孤岛线路危及检修人员的人身安全;在重新合闸前没有消除孤岛效应也将会导致不同步并网[1~3]。传统的孤岛检测分为被动式检测和主动式检

     孤岛效应是光伏并网发电普遍存在的问题,光伏并网发电系统处于孤岛运行状态时会产生非常严重的后果,如对负载端用户的设备造成损坏;孤岛线路危及检修人员的人身安全;在重新合闸前没有消除孤岛效应也将会导致不同步并网[1~3]。传统的孤岛检测分为被动式检测和主动式检测,被动式孤岛检测是利用孤岛运行时逆变器输出端电压、频率和相位不稳定而进行的检测主动式检测方法是通过控制逆变器,使其输出功率、频率或相位存在一定的扰动[1,4~6]。


     为能快速检测及最大限度地降低检测方法对电能质量的影响,并能判别是孤岛现象与电网电压异常偏离,本文提出一种基于电流扰动的孤岛检测方法,利用当孤岛发生时逆变器输出电压和添加电流扰动的相互关系产生相关因子,比较其相关因子后设定阈值,比较相关因子与阈值大小,高于阈值时判断发生了孤岛,并且电网电压异常偏离时相关因子为负值,由此与孤岛现象区分开。新型电流扰动的有功功率由直流侧电容器缓冲,不会影响光伏发电系统最大功率跟踪的有功功率。针对传统的PCMV孤岛检测方法[7] 相比,该检测方法可很容易得到相关因子,并且具有快速孤岛检测能力、高可靠性,能够区分孤岛现象与电网电压的异常偏离,提高了光伏发电系统的安全性和可靠性。


     1 光伏并网孤岛效应的分析


     孤岛效应的检测和防止一般是通过检测并网系统输出端电压幅值和频率实现的。通常在电网断开时,如果光伏并网系统输出功率和电网需求功率之间不平衡时,会引起光伏系统输出电压幅值或频率发生很大改变,这时通过电网电压的过/欠压保护以及过/欠频率保护来检测电网电压断电,从而防止孤岛效应。然而,当负载消耗的有功功率和无功功率与光伏系统提供的功率相差非常小时,并网系统附近市电电网的电压和频率变动量很小而不足以被检测到的时候,通过被动的方法检测孤岛效应就会变得很难[8~10]。孤岛现象分析结构图如图1所示。

 

    

 

    

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