一种基于滑膜频率偏移法和被动法结合的混合孤岛检测法.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CN106019010A(43)申请公布日2016.10.12(21)申请号201610343542.8(22)申请日2016.05.23(71)申请人南昌大学地址330031江西省南昌市红谷滩新区学府大道999号(72)发明人余运俊衷国瑛(74)专利代理机构南昌新天下专利商标代理有限公司36115代理人施秀瑾(51)Int.Cl.G01R31/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图4页(54)发明名称一种基于滑膜频率偏移法和被动法结合的混合孤岛检测法(57)摘要一种基于滑膜频率偏移法和被动法结合的混合孤岛检测法，首先采集逆变输出电流、负载电流等相关值，计算出逆变输出的有功功率和无功功率，负载消耗有功功率和无功功率，根据逆变输出有功功率减去负载消耗有功功率的差值和逆变输出无功减去负载消耗无功的差值，选择采用被动法中的过/欠频检测法得到参考电流值或者使用滑膜频率偏移法得到参考电流值。本发明能够跟踪负载的变化，实时切换不同的算法；可以防止瞬时电压电流的跳变导致的孤岛检测算法切换的误动作；可以减少单独使用被动法的检测盲区和加快检测速度，可以降低单独使用滑膜频率偏移法的电网电流的THD。CN106019010ACN106019010A权利要求书1/1页1.一种基于滑膜频率偏移法和被动法结合的混合孤岛检测法，其特征是包括如下步骤：(1)采集逆变输出电流，输出电压和公共点电压，负载电流，计算出逆变输出的有功功率和无功功率，负载消耗有功功率和无功功率；(2)逆变输出有功功率减去负载消耗有功功率，其差值大于0输出1，否则为0；(3)逆变输出无功减去负载消耗无功，其差值大于0时输出1，否则为0；(4)对步骤(2)和步骤(3)结果相或，其输出接一累加器，累加器累加到阈值1000时，e输出为1，采用被动法中的过/欠频检测法得到参考电流值；否则，e输出为零，采用滑膜频率偏移法得到参考电流值；(5)当负载变化时，对累加器进行复位，重复步骤(2)、步骤(3)、步骤(4)；(6)实际逆变输出电流值与参考电流值比较，经PI控制器使得逆变输出电流跟踪参考电流，PI控制器输出与逆变输出电压相加，作为载波信号，与SPWM控制方式的三角波信号进行比较，生成占空比正弦规律变化的方波信号，经过LC滤波后成逆变输出电压信号(7)检测逆变电压频率，频率超过阈值时，参考电流设为0。2CN106019010A说明书1/4页一种基于滑膜频率偏移法和被动法结合的混合孤岛检测法技术领域[0001]本发明属于光伏发电技术领域。背景技术[0002]孤岛运行是指当电网由于电气故障、误操作或者自然因素等原因中断供电时，光伏微网供电系统作为独立的电源继续向电网输出电能和向本地负载供电，从而形成一个电网无法控制的自给供电孤岛。在分布式光伏发电系统处于孤岛运行状态时，可能会影响电能质量甚至损坏电气设备，严重时可能会危及维护人员的人身安全。因此，无论是从安全方面还是从可靠性方面考虑，都应该及时有效地检测出孤岛运行状态，并将光伏逆变器从公共连接点(PCC)处断开，这就是孤岛检测。[0003]而目前应用较多的孤岛检测方法主要有主动法和被动法，无源法主要根据电网孤岛发生后公共点电压、相位或者频率的偏移是否超过阈值来检测孤岛，无源法的特点是算法简单，容易实现，并且没有对电网施加扰动，不会对电网的电能质量造成影响。但是当负载有功和无功功率都小于逆变输出有功无功时，其频率、相位和公共点电压幅值偏移不会超过阈值，这样就存在检测盲区。主动法是通过主动给电网电流或者电压添加扰动的孤岛检测方法。主动法大大减小了检测盲区，加快了孤岛检测速度，但是却牺牲了电能质量，使得并网电流的总谐波失真(TotalHarmonicDistortion,THD)明显增加。发明内容[0004]本发明的目的为解决主动法造成并网点电流THD增大和被动法检测盲区大的问题，提出一种基于滑膜频率偏移法和被动法结合的混合孤岛检测法。[0005]本发明是通过以下技术方案实现的。[0006]本发明所述的一种基于滑膜频率偏移法和被动法结合的混合孤岛检测法，包括如下步骤：[0007](1)采集逆变输出电流，输出电压和公共点电压，负载电流，计算出逆变输出的有功功率和无功功率，负载消耗有功功率和无功功率。[0008](2)逆变输出有功功率减去负载消耗有功功率，其差值大于0输出1，否则为0。[0009](3)逆变输出无功减去负载消耗无功，其差值大于0时输出1，否则为0。[0010](4)对步骤(2)和步骤(3)结果相或，其输出接一累加器，累加器累加到阈值1000时，e输出为1，采用被动法中的过/欠频检测法得到参考电流值，否则，e输出为零，使用滑膜频率偏移法得到参考电流值。[0011