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低压微电网中并网逆变器主动移频式孤岛检测技术(一)

时间:2015-02-03 10:20来源:未知 作者:admin 点击:
0 引言 分布式发电(DG)技术是未来能源技术发展的重要方向[1-3]。DG 技术的一个研究热点是并网逆变器控制技术。并网逆变器的控制方法可以分为直接电流控制型[4-5]和间接电流控制型[6-7]。不管逆变器采用何种控制方式并网,电网故障时,能够快速检测出

     0 引言


     分布式发电(DG)技术是未来能源技术发展的重要方向[1-3]。DG 技术的一个研究热点是并网逆变器控制技术。并网逆变器的控制方法可以分为直接电流控制型[4-5]和间接电流控制型[6-7]。不管逆变器采用何种控制方式并网,电网故障时,能够快速检测出孤岛的发生是并网逆变器必须具备的功能,是保证人员和设备安全的重要保障[8]。


     现有的孤岛检测方法主要有被动检测法[9-13]和主动检测法[14-19]。被动检测法主要检测电压谐波含量[9]、电压幅值[10]、功率变化率[11]和电压电流相位差[12]。该方法实现简单、成本低,但检测盲区较大。主动检测法需要对逆变器中的某个参数实施扰动,通过检测某些量来判断孤岛是否发生,其扰动量主要包括电流幅值[13]、电流谐波[14]、电流频率[15]和电流相位[16]。其中,滑模频率偏移(SMS)法[17]和主动移频(AFD)法[18]的孤岛检出率高,且无须添加任何硬件,因此,目前该方面的研究比较集中。主动式孤岛检测方法虽然检测盲区较小,但对进网电流质量产生了一定影响。


     以上孤岛检测方法都针对采用直接电流控制策略的并网逆变器,而针对间接电流控制型并网逆变器的孤岛检测方法的研究较少。本文在已有工作的基础上,针对低压微电网中的并网逆变器,在其间接电流控制策略中引入频率扰动,可有效检测孤岛的发生,且不会对逆变器输出电压质量产生影响。


     1 逆变器控制策略


     间接电流控制型并网逆变器采用电感电流内环、输出电压外环再加虚拟阻抗的控制策略,由于低压微电网中线路阻抗和逆变器输出阻抗主要呈现阻性[20],因此可忽略其中的感性分量,其等效电路如图1所示。图中:V∠0为负载电压;U∠φ 为逆变器输出电压;r为逆变器输出阻抗与该逆变器到母线之间的线路阻抗之和;UG∠φG 为电网电压;rG 为电网与公共连接点(PCC)之间的线路阻抗;R,L,C 分别为等效的本地并联负载的电阻、电感和电容。

 

    

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