本發(fā)明涉及一種用于檢測分布式電源發(fā)電系統(tǒng)是否發(fā)生單兩相孤島和/或三相孤島效應(yīng)的方法。

背景技術(shù)：
并網(wǎng)運(yùn)行的分布式電源在大電網(wǎng)發(fā)生故障等情況下，未能及時(shí)檢測出停電狀態(tài)而不能迅速將自身切離市電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，而形成的一個(gè)由分布式電源發(fā)電系統(tǒng)向周圍負(fù)載供電的一種自給供電現(xiàn)象，稱為孤島效應(yīng)。孤島效應(yīng)將會(huì)對整個(gè)配電系統(tǒng)設(shè)備及用戶端造成不利的影響，包括：危害電力維修人員的生命安全；影響配電系統(tǒng)上的保護(hù)開關(guān)動(dòng)作程序；孤島區(qū)域發(fā)生的供電電壓和頻率的不穩(wěn)定性質(zhì)會(huì)對用電設(shè)備帶來破壞等。因此作為安全可靠的并網(wǎng)分布式發(fā)電裝置，必須能及時(shí)檢測出孤島效應(yīng)并避免所帶來的危害?，F(xiàn)有的孤島檢測方法主要分為被動(dòng)檢測和主動(dòng)檢測，目前大多使用主動(dòng)檢測方法。主動(dòng)檢測方法主要有電網(wǎng)阻抗測量、相位跳變、頻率擾動(dòng)、有功擾動(dòng)以及無功擾動(dòng)。其中相位跳變?nèi)菀渍`判，電網(wǎng)阻抗不易實(shí)現(xiàn)，有功擾動(dòng)則會(huì)引起電網(wǎng)的不穩(wěn)定，因此主要應(yīng)用頻率擾動(dòng)和無功擾動(dòng)方法。頻率擾動(dòng)法的原理基于電網(wǎng)頻率在正常情況下不被改變。系統(tǒng)給出與實(shí)際電網(wǎng)存在一定偏差的頻率指令，在非孤島情況下并不造成并網(wǎng)電流的頻率變化，而在孤島情況下，逆變器輸出頻率則發(fā)生改變，同時(shí)通過正反饋機(jī)制檢測出孤島現(xiàn)象。無功擾動(dòng)法與頻率擾動(dòng)機(jī)制相似，通過在孤島情況下輸出無功擾動(dòng)從而引起逆變器輸出頻率的變化，同時(shí)通過正反饋機(jī)制檢測出孤島現(xiàn)象。在單兩相孤島情況下，上述的大多數(shù)方法失效，此時(shí)一般采用無功擾動(dòng)檢測三相電壓的相位方法，同時(shí)通過正反饋機(jī)制檢測孤島現(xiàn)象。在單兩相孤島情況下，若采用無功擾動(dòng)檢測三相電壓的相位方法，需要使用過零點(diǎn)方法來檢測三相電壓的相位，而在實(shí)際情況中，電網(wǎng)存在一定的波動(dòng)，容易造成過零點(diǎn)檢測出的相角并不準(zhǔn)確，并且檢測出的相角不穩(wěn)定，從而對孤島檢測帶來影響。同時(shí)，在采用單向的無功擾動(dòng)方法時(shí)，若無功擾動(dòng)較小，檢測值變化不明顯，不易檢測；若增加無功擾動(dòng)量，則會(huì)對電網(wǎng)造成一定的不利影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種避免現(xiàn)有孤島檢測方法存在的不準(zhǔn)確、不穩(wěn)定等問題，能夠較準(zhǔn)確地判定孤島效應(yīng)的檢測方法。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種單兩相孤島和/或三相孤島效應(yīng)的檢測方法，用于檢測與電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行的分布式電源發(fā)電系統(tǒng)是否發(fā)生單兩相孤島和/或三相孤島效應(yīng)，該方法為：向所述的分布式電源發(fā)電系統(tǒng)給定一個(gè)擾動(dòng)Iq，判斷單兩相孤島判定量和/或三相孤島判定量是否超過各自的閾值，當(dāng)單兩相孤島判定量和/或三相孤島判定量超過各自的閾值時(shí)進(jìn)入正反饋模式；在所述的正反饋模式下，將所述的單兩相孤島判定量或其相關(guān)量形成的反饋量和/或所述的三相孤島判定量或其相關(guān)量形成的反饋量作為所述的擾動(dòng)Iq的正反饋量，從而通過正反饋機(jī)制判斷是否發(fā)生單兩相孤島和/或三相孤島效應(yīng)；所述的單兩相孤島判定量為發(fā)生單兩相孤島時(shí)產(chǎn)生的負(fù)序分量Vn。所述的擾動(dòng)Iq的通用形式為Iq=I0±I1±I2±I3，其中，I0為所述的分布式電源發(fā)電系統(tǒng)的各功能所需的無功指令，I1為無功擾動(dòng)量，I2為所述的單兩相孤島判定量或其相關(guān)量形成的反饋量，I3為所述的三相孤島判定量或其相關(guān)量形成的反饋量；所述的擾動(dòng)Iq的周期為T，且所述的單兩相孤島判定量或其相關(guān)量形成的反饋量和所述的三相孤島判定量或其相關(guān)量形成的反饋量同時(shí)為正方向或同時(shí)為負(fù)方向；非所述的正反饋模式時(shí)，所述的擾動(dòng)Iq為其中t為時(shí)間；而在所述的正反饋模式下，所述的擾動(dòng)Iq為其中Iq0為進(jìn)入所述的正反饋模式時(shí)的擾動(dòng)Iq的，當(dāng)時(shí)進(jìn)入所述的正反饋模式，則Iq0=I0+I1，當(dāng)時(shí)進(jìn)入所述的正反饋模式，則Iq0=I0-I1。所述的單兩相孤島判定量或其相關(guān)量形成的反饋量I2為I2=k1×a，其中，k1為比例系數(shù)，a為所述的單兩相孤島判定量或其相關(guān)量；所述的發(fā)生單兩相孤島時(shí)產(chǎn)生的負(fù)序分量的相關(guān)量包括ΔI=k×Vn或ΔIq=k×ΔVn或ΔIq=k×|ΔVn|，其中，k為比例系數(shù)，ΔVn為所述的負(fù)序分量Vn隨所述的擾動(dòng)Iq的變化量。所述的三相孤島判定量為頻率，所述的三相孤島判定量或其相關(guān)量形成的反饋量I3為I2=k2×b，其中，k2為比例系數(shù)，b為所述的三相孤島判定量或其相關(guān)量。由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)：本方法利用負(fù)序分量結(jié)合正反饋機(jī)制判斷單兩相孤島以及三相孤島效應(yīng)，解決了現(xiàn)有孤島檢測方法存在的不穩(wěn)定及不準(zhǔn)確的問題，可以判定任意孤島情況，并能夠減少無功擾動(dòng)對電網(wǎng)造成的不利影響。附圖說明附圖1為負(fù)序分量隨無功擾動(dòng)的變化示意圖。附圖2為非所述的正反饋模式時(shí)的擾動(dòng)示意圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。實(shí)施例一：本發(fā)明的檢測方法基于與電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行的分布式電源發(fā)電系統(tǒng)中的三相逆變器的控制系統(tǒng)下，如附圖1所示，三相逆變器輸出互成120°且幅值相同的平衡電流Ia，Ib，Ic。在正常情況下，三相電壓為Ua，Ub，Uc，假設(shè)A相發(fā)生孤島，則孤島后，A相電壓矢量Ua隨著無功擾動(dòng)發(fā)生偏移，從而產(chǎn)生負(fù)序電壓Vn，而電網(wǎng)負(fù)序分量Vn將隨著擾動(dòng)Iq的變化而變化，即當(dāng)給定一個(gè)Iq擾動(dòng)后，Ua'發(fā)生隨著擾動(dòng)發(fā)生偏移，此時(shí)產(chǎn)生負(fù)序分量Vn'，當(dāng)Iq擾動(dòng)繼續(xù)發(fā)生變化時(shí)，Ua'繼續(xù)發(fā)生偏移，此時(shí)將產(chǎn)生新的負(fù)序分量Vn″。也就是說，當(dāng)發(fā)生單兩相孤島時(shí)，電網(wǎng)電壓在無功擾動(dòng)下會(huì)出現(xiàn)不平衡，此時(shí)則會(huì)產(chǎn)生負(fù)序分量。基于電網(wǎng)負(fù)序分量易檢測以及穩(wěn)定的特性，我們提出了一種基于電網(wǎng)負(fù)序分量檢測單兩相孤島以及檢測三相孤島的方法，同時(shí)采用正負(fù)向擾動(dòng)的方案來減輕無功擾動(dòng)對電網(wǎng)的不利影響。一種單兩相孤島和/或三相孤島效應(yīng)的檢測方法，用于檢測與電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行的分布式電源發(fā)電系統(tǒng)是否發(fā)生單兩相孤島和/或三相孤島效應(yīng)。該方法為：向分布式電源發(fā)電系統(tǒng)給定一個(gè)擾動(dòng)Iq，判斷單兩相孤島判定量和/或三相孤島判定量是否超過各自的閾值。此時(shí)，單兩相孤島判定量為發(fā)生單兩相孤島時(shí)產(chǎn)生的負(fù)序分量Vn，而三相孤島判定量為頻率。當(dāng)單兩相孤島判定量和/或三相孤島判定量超過各自的閾值時(shí)進(jìn)入正反饋模式。在正反饋模式下，將單兩相孤島判定量或其相關(guān)量形成的反饋量和/或三相孤島判定量或其相關(guān)量形成的反饋量作為擾動(dòng)Iq的正反饋量，從而通過正反饋機(jī)制判斷是否發(fā)生單兩相孤島和/或三相孤島效應(yīng)。具體的，擾動(dòng)Iq的通用形式為Iq=I0±I1±I2±I3，其中，I0為分布式電源發(fā)電系統(tǒng)的各功能所需的無功指令，I1為無功擾動(dòng)量，I2為單兩相孤島判定量或其相關(guān)量形成的反饋量，I3為三相孤島判定量或其相關(guān)量形成的反饋量。擾動(dòng)Iq的周期為T，且單兩相孤島判定量或其相關(guān)量形成的反饋量和三相孤島判定量或其相關(guān)量形成的反饋量同時(shí)為正方向或同時(shí)為負(fù)方向。單兩相孤島判定量或其相關(guān)量形成的反饋量I2為I2=k1×a，其中，k1為比例系數(shù)，a為單兩相孤島判定量或其相關(guān)量，即a為負(fù)序分量Vn或其相關(guān)量。該負(fù)序分量Vn的相關(guān)量包括ΔI=k×Vn或ΔIq=k×ΔVn或ΔIq=k×|ΔVn|，其中，k為比例系數(shù)，ΔVn為負(fù)序分量Vn隨擾動(dòng)Iq的變化量。三相孤島判定量或其相關(guān)量形成的反饋量I3為I2=k2×b，其中，k2為比例系數(shù)，b為三相孤島判定量或其相關(guān)量，即b為頻率或其相關(guān)量。非正反饋模式時(shí)，如附圖2所示，擾動(dòng)Iq為其中t為時(shí)間。而在正反饋模式下，擾動(dòng)Iq為其中Iq0為進(jìn)入正反饋模式時(shí)的擾動(dòng)Iq的，當(dāng)時(shí)進(jìn)入正反饋模式，則Iq0=I0+I1，當(dāng)時(shí)進(jìn)入正反饋模式，則Iq0=I0-I1。上述檢測方法利用電網(wǎng)負(fù)序分量檢測單兩相孤島，解決了在單兩相孤島情況下采用相位角等檢測方法中存在的不穩(wěn)定及不準(zhǔn)確的問題，同時(shí)提出了一種正負(fù)向注入無功擾動(dòng)的方法，將單兩相孤島判定與三相孤島判定進(jìn)行整合，從而實(shí)現(xiàn)判定任意孤島情況，并減少無功擾動(dòng)對電網(wǎng)造成的不利影響。上述方法中單兩相孤島判定量還可以替換為三相電相位差。上述實(shí)施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。