光伏并网逆变器反孤岛检测方法研究.pdf

第9卷第2期安徽职业技术学院学报Vol.9No.2
2010年06月JOURNALOFANHUIVOCATIONALTECHNICALCOLLEGEJun.2010

光伏并网逆变器反孤岛检测方法研究

姚道如
(安徽职业技术学院,安徽合肥230011)

摘要:反孤岛效应检测是光伏并网发电系统必须具备的功能,要求既能快速检测孤岛现象,又要尽可
能减少对电能质量产生不良影响。文章分析了一般被动和主动孤岛检测技术的基本原理,并指出了各自的
优缺点及适应范围,提出了一种电流正反馈扰动孤岛检测方法,该方法消除了传统检测方法的检测盲区,对
电能质量影响小,检测快,最后通过仿真证明了其有效性。
关键词:光伏并网逆变器;电流正反馈扰动;孤岛检测
中图分类号:TN712文献标识码:A文章编号:1672-9536(2010)02-0020-04

Abstract:Antiislandingprotectionisamandatoryfeatureforgridconnectedinerters.Ade-
siredislandingdetectionmethodcannotonlydetectislandingwithinacceptableduration,butalso
havelessadverseimpactonpowerquality.Thispaperanalyzesbasicprinciplestopassiveislandingde-
tectionandactiveislandingdetection,andpointsoutapplicationbasedonadvantagesanddisadvanta-
ges.Thecurrentpositivefeedbackdisturbancemethodisproposedtosolvetheprobleminthenon-
detectionzone.Itisshowedthatthereislittleinfluenceonpowerqualityandfastavting.Thesimula-
tionresultsverifyitseffectiveness.
Keywords:photovoltaicgrid-connectedinverters;currentpositivefeedbackdisturbance;islan-
dingdetection

孤岛效应最先由美国Sandia国家实验室在孤岛状态时,逆变器输出电压和频率不稳定,可
(SandiaNationalLaboratories)提供的报告提出。能对用电设备产生伤害;(4)对孤岛进行再次合闸
所谓孤岛效应是指在有光伏并网发电的供电系会造成线路跳闸,也有可能损坏光伏发电系统。
统中,如图1所示,如因天气影响、电网故障、电
网检修、误操作等原因造成电网停电时,而并网
逆变器却对负载输出电能,使光伏并网发电系
统与周围的负载形成电力公司无法控制的自给
供电孤岛。
孤岛现象会带来一系列严重后果[1]:(1)对检
修人员造成伤害,降低电网的安全性;(2)若光伏
图1光伏并网发电系统框图
发电系统容量小于负载容量,造成过载运行;(3)

收稿日期:2010-04-07
基金项目:安徽省高等学校省级自然科学研究项目(KJ2009B124)
作者简介:姚道如(1963-),男,安徽巢湖人,安徽职业技术学院副教授,硕士,研究方向:电气控制。
第2期姚道如:光伏并网逆变器反孤岛检测方法研究21

此方法只适合非纯阻性负载,而对于纯阻性
1反孤岛要求
负载,由于接近零,无法使用该方法检测孤岛现
逆变器并网时,依据IEEE2000929和象,存在检测盲区。
UL1741标准,电网对逆变器的要求是所有并网(2)过电压/欠电压和高频/低频检测法
逆变器必须具有反孤岛效应功能。并网逆变器必在图1中,PV系统并网运行时,有功及无功
须具有自动检测孤岛状态的能力,在保证电能质功率关系如下:

量前提下,采用反孤岛技术,在孤岛现象出现时应P+Ppv=PL(3)

快速准确地将光伏并网发电逆变器系统自动地从Q+Qpv=QL(4)
电网切除。式(3)、(4)中,P、Q为电网向a点提供的有功

功率和无功功率pv、pv为系统向点提供
2一般反孤岛检测方法;PQPVa
的有功功率和无功功率;PL、QL为负载得到的有
反孤岛效应的检测方法一般分为被动式和主功功率和无功功率。
动式两种。
孤岛现象发生后,如果P或Q很大,则
被动式反孤岛检测方法
21PV系统输出电压或频率会发生很大变化,当电
被动式检测是利用电网检测状态如电压、频
(压或频率变化超出允许范围时,孤岛