一种基于基频与开关频率次阻抗的孤岛检测方法

摘要

本发明涉及一种基于基频与开关频率次阻抗的孤岛检测方法，属于并网逆变器在电力系统应用中的保护与控制领域。本发明针对光伏并网逆变器，提出利用并网逆变器输出电流中的基波以及开关频率次谐波成分，通过傅里叶级数中三角函数的关系取代傅里叶变换，只需在时域内将采样得到的公共连接点PCC处的电压与并网电流信号送至DSP处理芯片进行软件运算，即可由阻抗的变化快速有效的判断孤岛发生。本发明有益之处在于，突破传统被动孤岛检测法弊端，且不需外加扰动信号，从而避免主动孤岛检测法中的扰动影响，无需在频域内计算阻抗，快速的运算及动作保证了系统运行的稳定性及可靠性，具有良好的工程借鉴价值。

主权项

一种基于基频与开关频率次阻抗的孤岛检测方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：建立基于基频与开关频率次阻抗的孤岛检测装置，包括并网逆变器(1)，并网逆变器、低压电网、本地负载的公共连接点PCC(2)，低压电网与公共连接点PCC的接触开关(3)，电网端等效阻抗Z_grid(4)，负载端等效阻抗Z_load(5)，低压电网(6)，DSP TMS320F2808核心控制芯片(7)；步骤二：设备开机自检，检查外部的并网环境及直流侧电压是否都一切正常，若并网条件不正常，则系统进入循环等待；若并网条件正常，则系统进行正常的并网工作；步骤三：采样公共连接点PCC(2)处电压V_PCC与电流I_inv信号，若此时已发现PCC(2)处电压与电流信号超出限值，则由被动孤岛检测法，判定出电网故障，直接由DSP TMS320F2808核心控制芯片(7)发出切除设备指令，系统无需再进行孤岛计算；步骤四：若公共连接点PCC(2)处电压V_PCC与电流I_inv数据并未超出限值，显示在正常范围，此时被动孤岛检测法失效，系统将进一步利用傅里叶级数的三角函数关系，由以上两个采样参数V_PCC和I_inv进行快速孤岛计算，获得基波频率和开关频率下的阻抗值；步骤五：判断基波频率处阻抗变化率、开关频率次阻抗变化率是否超出限值，只要基波频率处阻抗变化率或开关频率次阻抗变化率中有一个超出限值，则判定孤岛发生，DSP TMS320F2808核心控制芯片(7)立刻输出并网逆变器继电器跳变动作信号S_relay给并网逆变器(1)，关断其内部的继电器，从公共连接点PCC(2)处切除设备；若快速阻抗计算数据显示正常，则电网没有发生故障，并网逆变器(1)继续正常工作。