專利名稱：基于電壓諧波畸變率正反饋的孤島檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于分布式發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于電壓諧波畸變率正反饋的孤島檢測(cè)方法。
背景技術(shù)：
孤島檢測(cè)是微電網(wǎng)靈活控制的關(guān)鍵問題之一。它是指在電網(wǎng)發(fā)生故障情況下，并網(wǎng)運(yùn)行的分布式發(fā)電系統(tǒng)(distributed generation, DG)與電網(wǎng)斷開，并與周圍負(fù)載形成的一個(gè)微型自給供電網(wǎng)絡(luò)。由于分布式發(fā)電系統(tǒng)在并網(wǎng)運(yùn)行與孤島運(yùn)行情況下所采用的控制模式不同，只有快速準(zhǔn)確的檢測(cè)出孤島運(yùn)行狀態(tài)，才能實(shí)現(xiàn)分布式發(fā)電系統(tǒng)控制模式的順利切換，因此，孤島檢測(cè)具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。目前，孤島檢測(cè)方法可分為被動(dòng)檢測(cè)法、主動(dòng)檢測(cè)法、開關(guān)狀態(tài)檢測(cè)法三類(1)被動(dòng)檢測(cè)法包括過電壓/欠電壓、過頻/欠頻、相位突變檢測(cè)法、電壓諧波檢測(cè)法等，此類方法的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)簡單，缺點(diǎn)是當(dāng)發(fā)生孤島后公共耦合點(diǎn)電壓處于非檢測(cè)區(qū)內(nèi)時(shí)，存在無法識(shí)別問題。(2)主動(dòng)檢測(cè)法包括主動(dòng)頻率偏移法、滑模方式頻率偏移法、帶正反饋的主動(dòng)頻率偏移法、自動(dòng)相位偏移法等，這類方法通過加入不同的干擾信號(hào)打破了孤島運(yùn)行狀態(tài)下微網(wǎng)運(yùn)行的平衡，使公共點(diǎn)電壓或頻率超出閾值范圍，從而檢測(cè)出孤島，此類方法檢測(cè)精度高，檢測(cè)盲區(qū)(non-detection zone,NDZ)小，但會(huì)降低逆變器輸出的電能質(zhì)量，大都具有破壞性。(3)開關(guān)狀態(tài)檢測(cè)法，即利用電力線載波通信(power line carriercommunication, PLCC)禾口系統(tǒng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù) 集(supervisor control and dataacquisition, SCADA)等通信手段來檢測(cè)孤島，該類方法檢測(cè)檢測(cè)盲區(qū)較小，但由于花費(fèi)較高，設(shè)計(jì)復(fù)雜，未在DG中得到廣泛應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述背景技術(shù)中提到的現(xiàn)有孤島檢測(cè)方法存在破壞性、識(shí)別能力差等不足， 本發(fā)明提出了一種基于電壓諧波畸變率正反饋的孤島檢測(cè)方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是，基于電壓諧波畸變率正反饋的孤島檢測(cè)方法，其特征是該方法包括以下步驟步驟1 利用滑動(dòng)數(shù)據(jù)窗計(jì)算微網(wǎng)電壓諧波畸變率H曲線與時(shí)間軸包圍的面積S ；步驟2 根據(jù)面積S的定值大小判斷是否發(fā)生孤島；步驟1 利用滑動(dòng)數(shù)據(jù)窗計(jì)算微網(wǎng)電壓諧波畸變率H曲線與時(shí)間軸包圍的面積S步驟2 根據(jù)面積S的值來判斷是否發(fā)生孤島；a 當(dāng)面積S的值小于等于最小閾值ε工時(shí)，則孤島未發(fā)生；b 當(dāng)面積S的值大于最小閾值ε工，且在之后的指定時(shí)間內(nèi)，面積S的值不大于最大閾值ε 2時(shí)，則孤島發(fā)生；
c 當(dāng)面積S的值大于最小閾值ε工，且在之后的指定時(shí)間內(nèi)，面積S的值大于最大閾值ε 2時(shí)，則偽孤島發(fā)生。所述滑動(dòng)數(shù)據(jù)窗的長度為20毫秒。所述指定時(shí)間為20毫秒。所述微網(wǎng)電壓諧波畸變率H的計(jì)算公式為
權(quán)利要求
1.基于電壓諧波畸變率正反饋的孤島檢測(cè)方法，其特征是該方法包括以下步驟步驟1 利用滑動(dòng)數(shù)據(jù)窗計(jì)算微網(wǎng)電壓諧波畸變率H曲線與時(shí)間軸包圍的面積S ；步驟2 根據(jù)面積S的值來判斷是否發(fā)生孤島；a 當(dāng)面積S的值小于等于最小閾值ε ！時(shí)，則孤島未發(fā)生；b 當(dāng)面積S的值大于最小閾值ε工，且在之后的指定時(shí)間內(nèi)，面積S的值不大于最大閾值ε 2時(shí)，則孤島發(fā)生；c 當(dāng)面積S的值大于最小閾值ε工，且在之后的指定時(shí)間內(nèi)，面積S的值大于最大閾值 ε 2時(shí)，則偽孤島發(fā)生。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電壓諧波畸變率正反饋的孤島檢測(cè)方法，其特征是所述滑動(dòng)數(shù)據(jù)窗的長度為20毫秒。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電壓諧波畸變率正反饋的孤島檢測(cè)方法，其特征是所述指定時(shí)間為20毫秒。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電壓諧波畸變率正反饋的孤島檢測(cè)方法，其特征是所述微網(wǎng)電壓諧波畸變率H的計(jì)算公式為其中
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電壓諧波畸變率正反饋的孤島檢測(cè)方法，其特征是所述最小閾值ε ！的取值為0. 3。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電壓諧波畸變率正反饋的孤島檢測(cè)方法，其特征是所述最大閾值ε2的取值為10。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電壓諧波畸變率正反饋的孤島檢測(cè)方法，其特征是所述孤島未發(fā)生時(shí)微網(wǎng)電流的表達(dá)式為其中
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電壓諧波畸變率正反饋的孤島檢測(cè)方法，其特征是所述孤島發(fā)生時(shí)微網(wǎng)電壓的表達(dá)式為
全文摘要
本發(fā)明公開了分布式發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域中的一種基于電壓諧波畸變率正反饋的孤島檢測(cè)方法。本發(fā)明在分布式發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)控制原理的基礎(chǔ)上加入電壓諧波畸變率正反饋回路，利用滑動(dòng)數(shù)據(jù)窗計(jì)算微網(wǎng)電壓諧波畸變率H曲線與時(shí)間軸包圍的面積S，并根據(jù)面積S的大小判斷是否發(fā)生孤島。本方法原理簡單，不破壞電能質(zhì)量，能在IEEE Std.1547標(biāo)準(zhǔn)中所定義的最惡劣情況下快速有效的檢測(cè)出孤島，適用于各種類型的斷路情況，并且不受偽孤島的干擾，具有良好的工程實(shí)用性。
文檔編號(hào)H02J3/38GK102270854SQ20111022439
公開日2011年12月7日 申請(qǐng)日期2011年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月5日
發(fā)明者葉東華, 彭明法, 王增平, 王玉慧, 米超, 許冬, 馬靜 申請(qǐng)人:華北電力大學(xué)