基于间谐波阻抗的孤岛检测系统及检测方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108152672A(43)申请公布日2018.06.12(21)申请号201711353275.3(22)申请日2017.12.15(71)申请人北京交通大学地址100044北京市海淀区上园村3号(72)发明人张大海于璐赵景程倪平浩和敬涵赵坤张秋芳(74)专利代理机构北京鸿元知识产权代理有限公司11327代理人张超艳李琳(51)Int.Cl.G01R31/08(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图3页(54)发明名称基于间谐波阻抗的孤岛检测系统及检测方法(57)摘要本发明提供一种基于间谐波阻抗的孤岛检测系统及检测方法，包括参考信号生成模块，根据公共耦合点处电压信号生成相应的间谐波参考信号；驱动模块，采用公共耦合点处电流信号对间谐波参考信号进行脉宽调制驱动逆变器工作；信号检测模块，实时检测电压信号和电流信号间谐波含量，得到设定间谐波次数的电压幅值和电流幅值；阻抗监测模块，根据电压幅值和电流幅值得到设定间谐波次数的间谐波阻抗；孤岛判断模块，判断实时测定的间谐波阻抗与并网时的间谐波阻抗的差值是否不小于设定值，若不小于设定值发生孤岛效应。所述系统及方法有效规避主动法对电网电能质量的不利影响，可保证较小的盲区，较高的测量精准度。CN108152672ACN108152672A权利要求书1/2页1.一种基于间谐波阻抗的孤岛检测系统，用于分布式电源并网系统的孤岛检测，所述分布式电源并网系统包括分布式电源和逆变器，其特征在于，所述孤岛检测系统包括参考信号生成模块、驱动模块、信号检测模块、阻抗监测模块和孤岛判断模块，其中：所述参考信号生成模块，根据分布式电源并网系统的公共耦合点处的电压信号生成相应的间谐波参考信号；所述驱动模块，采用公共耦合点处的电流信号对参考信号生成模块生成的间谐波参考信号进行脉宽调制，驱动逆变器工作；所述信号检测模块，实时检测分布式电源并网系统的公共耦合点处的电压信号和电流信号中的间谐波含量，得到设定间谐波次数的所述电压信号的电压幅值和所述电流信号的电流幅值；所述阻抗监测模块，根据信号检测模块检测所述电压幅值和电流幅值，得到公共耦合点的设定间谐波次数的间谐波阻抗；所述孤岛判断模块，判断阻抗监测模块监测的所述设定间谐波次数的间谐波阻抗与并网时的间谐波阻抗的差值是否超出设定值，如果所述差值超出设定值，发生孤岛效应。2.根据权利要求1所述的孤岛检测系统，其特征在于，所述参考信号生成模块包括锁相环、基波生成单元、间谐波信号生成单元和叠加单元，其中：所述锁相环对所述公共耦合点处的电压信号进行锁相控制，得到电压信号对应的相位信号；所述基波生成单元，根据所述相位信号，生成与所述电压信号同频同相的基波信号；所述间谐波信号生成单元，根据锁相环得到的相位信号生成间谐波注入信号；所述叠加单元，将基波生成单元生成的基波信号和间谐波信号生成单元生成的间谐波注入信号进行叠加，生成间谐波参考信号。3.根据权利要求1所述的孤岛检测系统，其特征在于，所述驱动模块包括电流控制环和脉宽调制信号发生器，所述电流控制环产生调制比，经过脉宽调制信号发生器产生双极性PWM信号，驱动逆变器工作。4.根据权利要求1所述的孤岛检测系统，其特征在于，所述分布式电源并网系统包括多个逆变器，不同逆变器注入不同次数的间谐波电流。5.根据权利要求1所述的孤岛检测系统，其特征在于，所述设定值为1Ω。6.根据权利要求1所述的孤岛检测系统，其特征在于，所述参考信号生成模块包括锁相环、基波生成单元、间谐波信号生成单元和叠加单元，所述驱动模块包括电流控制环和脉宽调制信号发生器，分布式电源并网系统的公共耦合点处的电压信号分别传输给锁相环电流控制环和信号检测模块，分布式电源并网系统的公共耦合点处的电流信号分别传输给电流控制环和信号检测模块，沿一个信号传输方向所述锁相环分别与间谐波信号生成单元、基波生成单元、叠加单元、电流控制环和脉宽调制信号发生器电连接，所述间谐波信号生成单元和基波生成单元并联，沿另一个信号传输方向信号检测模块依次与阻抗监测模块和孤岛判断模块电连接，其中，所述锁相环对公共耦合点处的电压信号进行锁相控制，得到的电压信号分别传输给间谐波信号生成单元和基波生成单元，分别生成间谐波注入信号和基波信号，经过叠加单元叠加生成间谐波参考信号，所述间谐波参信号通过电流控制环产生调制比，经过脉宽调制信号发生器产生全桥逆变器双极性PWM信号。2CN108152672A权利要求书2/2页7.一种基于间谐波阻抗的孤岛检测方法，用于分布式电源并网系统的孤岛检测，所述分布式电源并网系统包括分布式电源和逆变器，其特征在于，包括：根据分布式电源并网系统的公共耦合点处的电压信号生成相应的间谐波参考信号；采用公共耦合点处的电流信号对