基于李雅普诺夫指数变化的光伏发电孤岛检测方法及装置

摘要

本发明公开一种基于李雅普诺夫指数变化的光伏发电孤岛检测方法及装置，主要由混沌检测模块、数字锁相环模块、最大功率点跟踪模块、乘法器、同步控制模块和IGBT驱动模块组成；其中混沌检测模块的输入端和数字锁相环模块的输入端同时连接在光伏并网发电系统的公共连接点处，数字锁相环模块的输出端和最大功率点跟踪模块的输出端分别连接在乘法器的2个输入端上，乘法器的输出端和混沌检测模块的输出端分别接入同步控制模块的2个输入端，同步控制模块的输出端经IGBT驱动模块与光伏电池板阵列输出端处的DC/AC转换模块相连。本发明具有可靠、有效、高灵敏度、且智能化的特点。

主权项

基于李雅普诺夫指数变化的光伏发电孤岛检测方法，其特征是包括如下步骤：（1.1）在混沌检测模块中构造一个一维非线性映射的迭代方程：x(n+1)=π{A‑βsin2[x(n)‑v]}  ①式中，x(n)为非线性映射的迭代变量，A为偏置值，β为放大倍数相关的量，v为驱动源的偏压；（1.2）将上述迭代方程的参数β设置为一个固定的偏置值β*，使得在扰动信号为0时，迭代方程处于周期窗口的中心；（2）混沌检测模块对光伏并网发电系统的公共连接点处的电压u进行采样，一旦光伏发电与主电网的公共连接点处的电压u超过光伏并网发电系统技术要求的电压阈值时，（2.1）将采样到的电压u按预先设定的比例k衰减后得到扰动电压信号△u，其中△u=ku；（2.2）用扰动电压信号△u去调制迭代方程中的参数β，其调制形式为β=β*+△u；（2.3）对调制后的迭代方程做一维映射迭代运算，并采用下式计算Lyapunov指数λ， λ = lim n → ∞ 1 n Σ i = 0 n - 1 log | f ′ ( x i ) |   ②式中，f′(xi)为一维非线性映射的迭代方程，n为迭代次数；（2.4）当Lyapunov指数λ＜0时，则表明光伏并网发电系统未出现孤岛现象；当Lyapunov指数λ≥0时，则表明光伏并网发电系统出现孤岛现象，执行孤岛保护。