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光伏并网系统中的新型孤岛检测方法(三)

时间:2014-10-08 10:28来源:未知 作者:admin 点击:
模块的输入信号为直流侧参考电压、直流侧电压、逆变器输出电压和电流、电流扰动,模块的输出为PWM 的触发脉冲信号,控制开关管的开和关的时间,使电压有效值能增加或减

     模块的输入信号为直流侧参考电压、直流侧电压、逆变器输出电压和电流、电流扰动,模块的输出为PWM 的触发脉冲信号,控制开关管的开和关的时间,使电压有效值能增加或减小。根据式(8),单相光伏逆变系统的主要工作波形见图4。孤岛检测时间应小于0.5s,当前扰动周期设置为12,它包含模式1和模式2两个阶段。模式1中的6个周期加入具有相同扰动率为K 的电流扰动,连贯的扰动使平均输出功率等于逆变器额定功率,模式2中的6个周期没有加入扰动。

 

    


     在图4中,从上至下依次为:电网电压有效值波形、逆变器输出电压有效值波形、逆变器输出电压有效值偏差波形、扰动率K、扰动率偏差ΔK,逆变器输出电流瞬时值波形、相关因子Cf。从图中可以看出当t<t0时,逆变器输出电压被电网电压保持,Cf理想值为0,在电网阻抗非常弱的条件下,由于电网电源和逆变器输出电压计算的相关因子可能超过阈值,在电网电源低阻抗不变情况下t=t0没有电流扰动时在实际负载的平衡作用下逆变器输出电压仍然不发生变化,直到t=t1时刻,于是相关因子Cf仍然是0。孤岛发生在t=t0时刻,孤岛发生时流向电网的功率为0即ΔP=0,ΔQ=0。在t=t1时刻,逆变器的电流开始以扰动率为K 被扰动,之后逆变器输出电压随电流扰动使相关因子增加。当相关因子Cf高于阈值时,逆变器证实孤岛产生并在t=tx时跳闸。


     2.2 阈值计算


     通过计算逆变器输出电压得到相关因子求得适当的阈值。


     最能判定孤岛检测能力时,负载配置要求是品质因数为0、1、2.5、3。品质因数为0时,负载R、L、C分别为R =16.13Ω、L=1.7H、C=0μF;品质因数为1时,负载分别为R =16.13Ω、L =42.8mH、C =164μF;品质因数分别为2.5时,负载为R =16.13Ω、L =17.1mH、C =411μF;品质因数为3时,负载分别为R =16.13Ω、L =15.12mH、C=523μF。

 

    


     由式(14)得到,相关因子在品质因数为1、2.5和3情况下分别为3.28、0.98和1.56。在仿真研究中阈值设为0.98,取最低点,高于阈值即为孤岛产生。仿真研究中通过多组品质因数和相关因子的数值关系可以验证阈值0.98选取的正确性。在电网骤升/骤降情况下,相关因子可减小到一定负值,可在仿真研究和实验中得到验证。2.3 电流扰动对光伏阵列MPPT的影响直流侧电压的偏差可以反映电流扰动对光伏最大功率输出的影响,依据

 

    

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