一种改进的间歇性无功功率扰动孤岛检测方法

摘要

本发明公开了一种改进的间歇性无功功率扰动孤岛检测方法，该方法对逆变器控制器施加周期性的无功功率扰动，每个无功功率扰动周期分为无功扰动时间和非无功扰动时间。在每个无功扰动周期的起始时刻，把频率检测模块所检测出电压频率赋给无功扰动量计算模块，再通过无功扰动量计算模块计算出本周期所需的最小无功功率扰动量，该无功扰动量能在孤岛发生时确保公共耦合点频率偏移出允许范围之外，间歇性无功功率扰动信号模块根据算得无功扰动量生成本周期的间歇性无功扰动信号，对逆变控制器施加周期性的间歇无功扰动，达到检测孤岛的目的。本发明能及时有效的检测出孤岛现象，并能减小检测孤岛所需要的无功功率扰动量，对并网功率因数的影响较小。

主权项

一种改进的间歇性无功功率扰动孤岛检测方法，改进的间歇性无功功率扰动孤岛检测系统包括孤岛测试主电路、频率检测模块、无功功率扰动控制环路、逆变器控制器以及频率判定模块；孤岛测试主电路包括基于PWM调制的单相或三相并网逆变器、RLC负载、用于连接电网的断路器以及公共电网；频率检测模块用于每采样周期检测公共耦合点电压频率；逆变器控制器用于控制逆变器输出指定的无功功率量；频率判定模块用于判定孤岛是否发生；无功功率扰动控制环路包括无功功率扰动量计算模块和间歇性无功功率扰动信号模块，其特征在于该方法具体检测步骤包括：步骤一，在每一个采样周期内，频率检测模块检测出公共耦合点的电压频率；步骤二，在每个无功功率扰动周期T的初始时刻，无功功率扰动量计算模块根据此时频率检测模块所提供的频率值f，计算出本周期无功功率扰动时间内逆变器应该输出的无功功率扰动量Q，当f≤50Hz时，本周期输出无功功率扰动量为： Q = P Q f ( f f min - f min f ) 当f>50Hz时,输出无功功率扰动量为： Q = PQ f ( f f max - f max f ) 其中P为逆变器输出的有功功率，Qf为负载品质因素，fmin为电网频率所允许的最小值，fmax为电网频率所允许的最大值；步骤三，间歇性无功功率扰动信号模块根据无功功率扰动量Q生成本周期的间歇性无功功率扰动信号，每个无功功率扰动周期T分为无功功率扰动时间T1和非无功功率扰动时间T2，在无功功率扰动时间T1内，输出的无功功率扰动量为固定值Q，Q为无功功率扰动量计算模块根据本扰动周期初始时刻电压频率计算所得的无功功率扰动量，非无功功率扰动时间T2内输出的无功功率扰动量为零；步骤四，逆变器控制器根据生成的间歇性无功功率扰动信号控制逆 变器发出间歇性的无功功率；频率检测模块测得频率值，由频率判定模块对公共耦合点电压的频率值进行判断，如果频率大于50.5Hz或者小于49.5Hz，并且持续1个工频周期，则认定此时电网与并网逆变器脱开，发生孤岛。