基于电压频率和测量阻抗结合的逆变器扰动式孤岛检测法

摘要

本发明涉及电力系统分析技术领域，特别是涉及一种基于电压频率和测量阻抗结合的逆变器扰动式孤岛检测法，其特征在于：首先分析孤岛后频率无功关系；控制设置频率-无功反馈法逆变器，加入一个反馈系数；若各逆变器输出的无功功率之和不为零，则根据并网逆变器的电压频率超出是否正常运行的限制来检测是否出现孤岛运行状态，否则采用在系统公共耦合点处集中注入一个电压源信号，该信号为单一频率信号，注入方式为三相注入，通过系统公共耦合点处的系统测量阻抗的特征差异检测是否出现孤岛运行状态。本发明提出的孤岛检测法可避免多逆变器系统场景下多扰动信号互扰失效，具有较高的可靠性；具有较高的检测速度；原理简单有效。

主权项

一种基于电压频率和测量阻抗结合的逆变器扰动式孤岛检测法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1、分析孤岛前后公共耦合点处电压频率和逆变器输出的无功功率的关系，得出能通过扰动逆变器无功的输出来改变公共耦合点的频率；步骤2、控制设置频率‑无功反馈法的逆变器，系统的无功功率扰动选取公共耦合点电压频率f_a和电网额定频率f_g之差，为了使得较小的频率变化获得足够的无功扰动以提高检测速度，在扰动量中增加了频率的反馈，加入一个反馈系数k，则逆变器输出的无功功率Q_inv＝k(f_a‑f_g)；步骤3、若各逆变器输出的无功功率之和∑Q_inv≠0，则根据并网逆变器的电压频率超出正常运行的限制，检测出孤岛运行状态，若电压频率未超出正常运行的限制则系统未处于孤岛运行状态；若各逆变器输出的无功功率之和∑Q_inv＝0，则根据并网逆变器的电压频率是否超出正常运行的限制来判断系统是否出现孤岛运行状态的检测方法在此时失效(有点不通顺)，执行步骤4；步骤4、在系统公共耦合点处集中注入一个电压源信号，该信号为单一频率信号，注入方式为三相注入，采集系统公共耦合点处测得的注入电压和电流响应的数据，经数据处理后，算得系统公共耦合点处的测量阻抗；通常电网的阻抗Z_Gird远小于分布式电源的阻抗Z_DG和负荷的阻抗Z_load，Z_Grid<<Z_DG,Z_Grid<<Z_load$Z_{Islanding}=\frac{Z_{DG}{Z}_{load}}{Z_{DG}+Z_{load}}>>Z_{Grid}$孤岛前，系统公共耦合点处的测量阻抗Z_meas为：$Z_{meas}=\frac{Z_{Grid}{Z}_{Islanding}}{Z_{Grid}+Z_{Islanding}}<Z_{Grid}$孤岛后，系统公共耦合点处的测量阻抗Z′_meas为：Z′_meas＝Z_Ιslanding>>Z_measZ_Islanding表示孤岛发生后的系统测量阻抗，基于以上孤岛前后阻抗特征差异进行阻抗测量法进行孤岛检测。