一种新的三相光伏并网系统孤岛检测方法

合集下载

光伏并网孤岛效应的检测与分析

光伏并网孤岛效应的检测与分析摘要：目前，分布式发电系统发展的规模口益扩大，更多的分布式光伏并网发电系统接入到公共电网的同时，出现孤岛效应的几率也随之增加。

孤岛效应的产生不仅给分布式发电设备带来危害，而且影响了电能的质量，所以要求能够准确且快速的检出孤岛效应现象。

关键词：孤岛效应；主动频率；负载功率1.引言孤岛效应的检测一般是通过监控并网系统输出端电压的幅值和频率来实现的。

当电网断开时，由于并网系统的输出功率和负载功率之间的差异会引起并网系统输出电压的幅值或频率发生较大的改变，这样通过监控系统输出的电压就可以很方便地检测出孤岛效应。

然而，当负载消耗的功率与光伏系统相匹配的时候，通过这种被动的检测方法就会变得困难。

该项目提出来周期性双向扰动主动频率偏移法无论是感性负荷还是容性负荷或者负载消耗的功率与光伏系统相匹匹配时的孤岛效应检测技术难题。

有效的控制了光伏系统发生孤岛效应时，给相关的设备和维护人员带来的危险。

2.孤岛效应检测方法的分析与选择孤岛是一种电气现象，发生在一部分的电网和主电网断开，而这部分电网完全由光伏系统来供电。

因为孤岛会损害公众和电力公司维修人员的安全和供电的质量，在自动或手动重新闭合供电开关向孤岛电网重新供电时有可能损坏设备。

逆变器通常会带有被动式防止孤岛效应装置。

对于平衡负载很好条件下通电和重新通电两种情况下的孤岛防止还不够充分，所以必须结合主动技术，主动技术是基于样本频率的移位、流过电流的阻抗监测、相位跳跃和谐波的监控、正反馈方法、或对不稳定电流和相位的控制器基础上的。

该研究项目解决了无论是感性负荷还是容性负荷或者负载消耗的功率与光伏系统相匹匹配时的孤岛效应检测技术难题。

安全可靠的保证电力光伏发电设备和财产损失，提高电力系统的服务信誉，可有效维护社会稳定和电网安全。

3.周期性双向扰动主动频率偏移法基本原理正反馈的主动频率偏移法是对对公共耦合点的频率运用了正反馈，提高了孤岛检测的速度。

光伏并网发电系统孤岛检符测技术的综述

光伏并网发电系统孤岛检符测技术的综述摘要：太阳能越来越多的受到广大人们的热爱和喜欢，它作为一种新的能源系统，正在影响着传统能源系统。

本文通过对光伏并网发电系统孤岛检测技术，分析和介绍了光伏并网发电系统对孤岛效应可能发生的现象进行了阐述，并提出防止孤岛效应的措施以及光伏并网发电系统对电网的影响。

关键词：光伏并网发电系统；检测；孤岛效应中图分类号：tm615 文献标识码：a 文章编号：1674-7712 （2013）02-0060-01一、光伏并网发电系统孤岛监测的概念光伏并网发电技术除了对平常的电压、电流和频率进行保护监测外，对孤岛效应也要采取一定的故障保护措施。

并网发电系统因电力公司停电检修或者因故障而跳闸，没有及时的对停电状态检测出来的时候，形成了由当地负载和并网发电系统组成的没有办法掌握的自给供电孤岛。

此成为光伏并网发电系统的孤岛效应。

它主要包括几个主要方面的危害：对配电系统的保护开关动程序的危害、对电力维修工作人员生命安全的危害、对用电设备的危害、对光伏负载、供电系统危害、对系统三相负载的欠相供电的危害等等。

为了能够及时的检测出孤岛效应带来的危害，就必须建立一个安全可靠的并网逆变的系统。

在实际工程中，孤岛检测方法必须要有一项新的检测方法，能够对电能质量和孤岛效应做出最有效地检测。

二、光伏并网发电系统孤岛效应的相关标准以及检测方法（一）关顾并网发电系统孤岛效应的检测方法探析我国对在光伏并网发电系统的技术里对孤岛效应有着明确的防犯要求。

电网与光伏并网发电运行同步时，光伏并网的频率允许偏差值在0.5hz，电网额定功率在50hz，超出频率范围时，要早0.2s 内动作，断开电网和光伏系统的连接。

在国际上对于孤岛效应也有一定的标准，即在ul174和ieeestd.2000.929中有详细的标准，对于光伏并网发电系统的并网逆变器检测到的孤岛效应时，要及时与电网断开。

对光伏并网发电系统的孤岛效应，并网逆变器要有反孤岛效应的功能。

光伏并网系统中的新型孤岛检测方法

生变化时，率也会发生变化。频一般情况下，伏系光
统只输出有功功率，负载消耗的无功功率由电网提供，当孤岛现象发生时Ｑ。一０则有，
１ｃ一ｃ一０／止（）６
防止孤岛效应。而，负载消耗的有功功率和无然当
・
６・Ｏ
电力系统及其自动化学报
第２４卷
动的有功功率由直流侧电容器缓冲，不会影响光伏
别为
△Ｐ — Ｐ — Ｐ１ｄ０ａ（）４
发电系统最大功率跟踪的有功功率。对传统的针ＰＭＶ孤岛检测方法［Ｃ７比，检测方法可很容相该
２新型电流扰动孤岛检测法
孤岛检测主动式主要集中在扰动逆变器的输
出，其在孤岛状态下相关电参量不断偏移直至触使
发相应的保护。变器输出电流的表达式为逆
Ｉ＝ｉ（ｉ。＝＝Ｉｓｎａｒ＋）图１孤岛现象分析结构
功功率与光伏系统提供的功率相差非常小时，网并系统附近市电电网的电压和频率变动量很小而不足以被检测到的时候，过被动的方法检测孤岛效通应就会变得很难
所示。
即频率会变为 ∞一１／Ｃ。／￣Ｌ
Ｆｉ１Ｓｒｃｕｅｏｆｉｌｎｄｐｈｅｍｅａａｎｌｓｓｇ．ｔｕｔｒｓａｎｏｎａｙｉ

光伏发电中的孤岛检测技术

光伏发电中的孤岛检测技术【摘要】本文对孤岛效应的形成及影响进行了论述，在此基础上对比介绍了基于电力线路通信、被动式和主动式的孤岛检测方法，重点分析了主动频率偏移孤岛检测技术及其改进方法。

【关键字】光伏发电；孤岛效应；孤岛检测【中图分类号】tm615 【文献标识码】a1、引言随着全球能源形势的日益紧张和环境污染的加剧，光伏发电以其环境友好而成为了世界各国争相发展的能源新宠。

本文在详细分析并网型光伏发电系统运行中的孤岛效应基础上，对三类孤岛检测方法进行了对比介绍。

2、孤岛效应如图1所示，并网光伏发电系统（grid-connected pv system）经过断路器1接至公共连接点（point of common coupling，pcc），r、l、c为光伏发电系统负载。

孤岛效应是指电网从pcc处断开，进而使得分布式电源（distributed generation，dg）与其负载形成封闭系统的现象[1]。

一般情况下，因为dg输出功率和负载的不匹配，电网和dg系统间都会有能量的流动，即。

当孤岛产生时，突变为0，这将导致pcc处电压和频率发生突变，进而出现过电流等现象，威胁到系统运行、设备及人员的安全，因此，孤岛的快速有效检测对保护控制尤为重要[1]。

图1光伏发电系统运行原理图3、孤岛检测孤岛检测方法主要分为基于电力线路通信的检测方法、被动式孤岛检测方法和主动式孤岛检测方法三种。

3.1基于电力线路通信的检测方法基于电力线路通信的检测方法有：基于scada系统的断路器和重合闸装置状态检测方法和电力线路载波方法[2]。

这种方法的可靠性较强，但因为成本较高，联动操作复杂及延时较长，基于电力线路通信的检测方法未被广泛应用。

3.2被动式孤岛检测方法被动式孤岛检测方法是通过检测pcc处电压、频率等电参量来完成孤岛检测的。

主要有：过/欠电压和高/低频率检测法（over/under voltage and over/under frequency，ouv and ouf）、电压相位跳变检测（phase jump detection，pjd）和电压谐波检测法（harmonic detect，hd）[3]。

光伏并网逆变器孤岛检测技术研究

中图分类号：Ｍ１Ｔ６５文献标识码：Ａ文章编号：６２４８（０７０ — ０７０１７ — ９４２０）０６ — ４４
Ｒｅｅｃｏｉｌｓａｒｈｎｓａｎｄｎｇｄｅｅｔｏｆｐｔｖｌａｃｒｄ－ｏｅｔｄｎｖｒｅｓｉｔｃｉｎｏｒｈｏｏｏｔｉｇｉｃｎｎｃｅｉｅｔｒ
ｄｔｔｎｍｔｏａｒｐｓｄｂｎｇｔｇｔｈｓｕｐｄｔｔｎＴｅｔｅｒｔａａａｙｉａｄｍｅｆｒｔｅｃｏｅｄｗｓｐｏｅｙｉｔｒｎｅｐａｅｊｍｅｃｏ．ｈｏｅｉｎｌｓｎｏｌｏｅｅｉｈｏｅａｉｈｅｉｈｃｌｓｄｈ
（）３与光伏发电系统相连的线路仍然带电，对检
维普资讯
第３３卷第４期
２００７年７月
中国测试技术
ＣＩＡＭＥＳＲＭＥＴＴＣＮＯＹＨＮＡＵＥＮＥＨＯＬＧ
Ｖｏ－３Ｎｏ４ｌ３．Ｊｌ．０７ｕｙ２０
光伏并网逆变器孤岛检测技术研究
电系统过载运行，易被烧毁；
术。太阳能作为可再生能源之一，在近些年来引起了世界各国政府和能源专家的１３益重视。在国内，电能紧缺已经是一个非常严峻的问题，光伏并网发电有
望在未来缓解这一紧张的局面。当越来越多的光伏发电系统并接到电网上时，
ｄｔｃｏｅｅｔｎｉ
１引言
能源紧缺，环境恶化是１趋严重的全球性问题。３人类为追求可持续发展，正积极发展可再生能源技

孤岛检测

自动相位偏移法

如果SMS稳定工作点的频率没有超过电网频率范围．孤岛检测将进入盲区．为此可以在SMS基础上。加入附加的相位偏移量。对这个稳定点进行扰动。这就是自动相位偏移(Automatic Phase Shift， APS)．其相位偏移角为
1 f k 1 f g APS k 360 k a fg
SMS G j 0 SMS G j 0

f fg f fg
如果上述关系成立，公共点电压相位就会始终超前(落后)于电流相位，使得频率被单向推高 (或降低)，最后超出正常范围，判别出孤岛。同样的，滑模频率偏移法也有类似于主动移频法的检测失败的问题，也就是只要电流起始角与负载相位角 G j 之和为零，此时，系统达到稳定工作点。如果此时电压频率任在电网频率范围内，则检测失败。
由分析可知，无论是无论传统的AFD方法还是 AFDPF方法，扰动信号均按一个方向对逆变器输出电压的频率进行扰动。当电网发生故障且负载性质不同时，逆变器输出电压的频率变化方向有可能与扰动信号方法相反，这会导致逆变器输出电压频率误差积累较慢从而延长孤岛检测时间。特殊情况下，负载对逆变器输出电压频率的平衡作用会抵消频率扰动的作用，这种情况下会出现孤岛效应的漏判。为了避免为避免因负载性质造成AFD孤岛效应检测方法效果下降。又出现一种新的周期性扰动AFDPF孤岛效应检测方法。
位检测、频率检测三种方法，在实际中均有一定的应用。但是由于被动式孤岛检测方法对逆变器输出功率与负载功率是否匹配有较高的要求，因此存在较大的检测盲区。所以在此不做详细的描述。
主动式孤岛检测

根据所加扰动方式的不同，主动式孤岛检测法主要分为移频法、移相法及功率扰动法。移频法主要有主动移频法(Active Frequency Drift， AFD)与带正反馈的主动移频法 (Active Frequency Drift with Positive Feedback．AFDPF)，通过对逆变器的输出频率进行扰动来提高孤岛检测效果。移相法主要有滑动相移法(Slip Mode Frequency Shift， SMS)与自动移相法(Automatic Phase Shift， APS)等，通过对逆变器的输出相位进行扰动来提高孤岛检测效果。下面就分别介绍几种主要的主动式孤岛检测方法。

光伏并网系统的孤岛效应检测技术

Ｖ０．３ＮＯ１１１．１ＮＯ０ｌＶ２０
来衡量孤岛检测方法的好坏，ＮＤＺ定义合适的区域，在此区域内某孤岛检测方法不能检测出孤岛效应，通常希望ＮＤＺ可能小，但是公共电网情尽
况较复杂，设定太小的ＮＤＺ引起反孤岛保护的会
ＯＩＹｕｕｎＺＡ０ｘａ，ＨＡＮＧＤａｒｎｉｕ
（ｉｕｎＵｎｖｒｉ，ｈｎｄ１０５ＣｉａＳｃａｉｅｓｙＣｅｇｕ６６，ｈｎ）ｈｔ０
Ａｂｓｒｃ：Ｔｈｉｐｒａａｙｅｈｅｐｉｃｐｌｌｎｄｎａｅｎｔｅｓｒｔｒｅｇｉｃｎｅｔｄｐｏｏｏｔｉｔａｔｓｐａｅｎｌｓｓｔｒｎｉｅｏｆｉａｉｇｂｓｄｏｈｔｕｃｕｅｏｆｔｒｄ－ｏｎｃｅｈｔｖｌａｃｓｈｓｔｍ，ａｄｃｙｓｅｎｏｍｐａｅｎｕｍｍａｉｅｓｔｎｔ—ｓａｎｇｓｒｔｇｅｏｐｒｖｅｔｕｎｅｉａｓａｉｒｓａｄｓｒｚｈｅａｉｉｌｎｄｉｔａｅｉｓｔｅｎｎｉｔｎｔｏｎｌｉｌｎｄｎｇ．Ｔｈｅｃｎｓｄｅａｉｎｓｏｎｔｏｅｓｉｔｕｒｈｒｒｓａｃｈｅａｔ—ｓａｎｇｓｒｔｇｉｓａｅａｓｓｕｓｅｏｉｒｔｏｈｅｐｒｂｌｍｎｈｅｆｔｅｅｅｒｈｏｆｔｎｉｉｌｎｄｉｔａｅｅｒｌｏｄｉｃｓｄ．Ｋｅｙｗｏｒ：ＧｒｄｃｎｃｅＰｈｔｖｏｔｉｙｓｅ；ｓａｄｉ；ｔｃｉｎＳｒｔｇｄｓｉ — ｏｎｅｔｄｏｏｌａｃＳｔｍＩｌｎｎｇＤｅｅｔｏｔａｅｙ

一种新颖的光伏并网系统孤岛检测方法

ｔｈｒｏｉｇｏｅｔｅＡｔｅＦｅｕｎｙＤｆ（Ｆ）ｍｔｏ，ｅＡｔｅＦｅｕｎｙＤｆｗｔＰｒｄｃｌｉｕｂｎｅｈｓｏｃｍｎｆｈｈｃｉｒｑｅｃｒＡＤｅｈｄｔｃｉｒｑｅｃｒｉｅｏｉｓｒａｃｅｔｔｖｉｔｈｖｉｔｈｉａＤｔ
ａｄＰｓｉｅｄａｋｍｔｏ（ＤＤＦｓｐｏｉｅｅｅｔｓｎｉ．ｈｅｎｉｓｎｉｇｍｅｏａｅｕｅｔｅｎｏｉｖＦｅｂｃｅｈｄＡＦＰＰ）ｉｒｖｄｄｔｄｔｃｉａｄｎＴｅｎｗａｔｉａｄｎｔｄｃｎｒｄｃｈｔｅｏｌｇ —ｌｈ
输出的电能经逆变器后，送到电网上。为电网电输成能来源之一。在光伏并网发电系统并网工作中，电市
因人为切断或出现故障而停止向负载供电时．光伏
１引言
随着世界能源危机的加剧。光伏发电因其发电过程无污染．光伏器件使用寿命长等优点而受到广泛重视。中，伏并网发电模式因具有初期投资较其光低。出电能稳定等优点，输目前已成为光伏发电利用
２２１；．１０３２浙江大学，浙江杭州３０２）１０７（．１江苏大学。苏镇江江
摘要：电网发生故障时。时、确地检测孤岛效应，并网发电的光伏系统具有重要意义，此提出了一种在及准对为
新的周期扰动正反馈有源频率漂移法。当电网出现故障时，在逆变器不同性质负载下，逆变器输出电压频率总是存在较明显的变化，通过该控制方法可快速、准确地检测出孤岛效应。实验表明，该方法能够在不同负载情况下快速准

三相光伏并网发电系统孤岛问题检测方法的研究

Ｋｅｏｄ：ｒ－ｏｎｃｅｈｔｖｌｉｓＰ；ｉａｄｎｅｅｔｇｅｃｉｏｅｏｅｓｔｎｙｗｒｓｇｉｃｎｅｔｄｐｏｏｏｔｃ（Ｖ）ｓｎｉｇｄｔｃｉ；ｒａｔｅｐｗｒｃｍｐｎａｉｄａｌｎｖｏ
Ａｂｓｒｃｔａｔ：Ｔｈｓａｄｉｇｐｏｌｍｉｒｄ—ｏｎｅｔｄｈｔｌｉｓｙｔｍａｄｔｒｄｉｉｎｌｄｅｅｔｅｈｄｅｉｌｎｎｒｂｅｎｇｉｃｎｃｅｐｏｏｔｃｓｓｅａｎｈｅｔａｔｏａｔｃｉｍｔｏｓｎｇｗｅｅｓｕｅＴｈｅｅｗａｏｄｔｃｉｇｚｎｅｐｏｌｍｎｔｅｃｎｅｔｏａｔｄｓｏｈｅｉｌｎｉｇｄｅｅｔ．Ａｗｒｔｄｉｄ．ｒｓｎｎ— ｅｅｔｎｏｒｂｅｉｈｏｖｎｉｎｌｍｅｈｏｆｔｓａｄｎｔｃｉｎｇｎｅｍｅｈｄｕｉｇｒａｔｖｗｅｏｅｎａｉｎｗａｒｐｓｄ．ＴｈｉｔｏａｈｄｖｎｔｇｓｏｏＤｏ — ｔｃｉｏｔｏｓｎｅｃｉｅｐｏｒｃｍｐｓｔｏｓｐｏｏｅｓｍｅｈｄｈｄｔｅａａａｅｆｎｎｄｅｅｔｎｇｚｎｅ，ｈｉｈｒｓｎｓｐｅｄａｄｎｎｕｅｃｎｔｕｐｕｃｉｅｐｗｅｆｔｅｓｓｅ．ＴｈｉａｉｎｒｓｔａｌｂｇｅｐｏｅｓｅｎｏｉｆｎｅｏｈｅｏｔｔａｔｖｏｒｏｈｙｔｍｌｅｓｍｕｌｔｏｅｕｌｓｂｙＭｔａ／Ｓｉｍｌｎｈｗｅｈｔｏｓｅｆｃｉｅｎｉｋｓｏｄｔｅｍｅｈｄｗａｆｅｔｖ．

关于光伏逆变器孤岛效应检测方法的研究

关于光伏逆变器孤岛效应检测方法的研究作者：彭宏赵法起郗忠梅邵明汝来源：《海峡科技与产业》2016年第04期摘要：随着世界经济发展，相伴而生的环境及能源问题也日渐突出，以清洁、环保的发电方式为优势的太阳能光伏发电，越来越受到重视。

太阳能电池板所发电能最终要并入电网，而孤岛效应则成为光伏逆变器并网后面临的一种特殊问题，因此需要进行孤岛效应的检测。

检测孤岛效应的方法通常可分为两类：被动式（无源）、主动式（有源）。

针对目前对孤岛进行检测的方法仍存在的缺陷，本研究提出一种通过分析无功功率关系的方法实现对孤岛的检测，并设计了仿真模型对检测方法的有效性进行验证。

关键词：孤岛效应；孤岛检测；仿真；引言当前，世界能源资源日趋紧张，环境污染问题日益加剧，特别是我国也面临着严重的电能紧缺问题。

太阳能光伏发电作为一种理想、环保的发电方式，有着巨大的优势，其发展前景也非常广阔。

太阳能发电所产生直流电能经过光伏逆变器逆变之后并入电网，在此过程中便产生了一些新问题，其中最为严重的问题就是孤岛效应。

因此，在该过程中需采取的保护措施除针对电压、电流和频率检测的保护之外，还必须针对孤岛效应采取保护。

本文对孤岛效应进行了相关介绍，提出一种分析频率与无功功率关系的孤岛效应的检测方法，并且通过仿真验证了该孤岛检测方法的有效性。

1 孤岛效应概述1.1 孤岛效应孤岛效应指在中断电网供电时，光伏并网系统没能够及时地检测到电网的断电状况并且从电网脱离，使得光伏发电系统同其周围的用电负载形成一个电力公司难于掌握的孤岛。

1.2 孤岛效应原理光伏发电并网在系统正常工作，即闭合断路器时，光伏发电系统同电网同时给负载供电；当电网由于电气故障或误操作等原因停电，即断路器断开时，电网的断电情况未能被光伏并网系统及时检测到而使其继续向负载供电，光伏并网系统与负载便形成了孤岛，自给供电。

2 孤岛效应的检测方法对孤岛进行检测的方法通常可分成两类：被动式（无源）检测法和主动式（有源）检测法。

光伏电站功率控制孤岛检测方法

１
光伏发电系统
并网逆电
网
图１孤岛现象模型图
孤岛现象发生时，由于系统供电状态未知，将造成以下不利影响：（）１可能危及电网线路维护人员和
用户的生命安全；（）扰电网的正常合闸；（）２干３电网不能控制孤岛中的电压和频率，从而损坏配电设备和用户设备。因此对于一个并网系统必须具备快速检测孤岛且立即断开与电网连接的能力。
输出无功功率，当 △Ｑ为负表示并网逆变器向电网输出无功功率；
又：交流负载消耗的有功功率是端电压的函数，计为：
Ｐｏａ＝ｌ．
等
（）５
交流负载消耗的无功功率是端电压和频率的函数，计为：
＝
吆一＝［］。１＿（
为谐振频率，三是负载的电感，ｃ为负载电容。
（）６
其中，厂＝０
第４期
杨建勋：光伏电站功率控制孤岛检测方法
６７
当出现孤岛时，则只有并网逆变器给交流负载供电，则加在交流负载两端的有功功率变为尸，无功
功率为Ｑ。从上面的分析可知：１）当孤岛出现时，果Ａ尸不等于０公共连接点Ｐｃ电压将发生突变，通过测量Ｐ点的电压变如，ｃ的化可以判断是否发生孤岛效应；２）当孤岛出现时，如果Ａ不等于０Ｑ，公共连接点Ｐｃｃ电压相位将发生突变，导致逆变器控制系统电

光伏并网系统的无盲区孤岛检测实现

锋
２０９）１０６
２２１；２东南大学，１０３．电气工程学院，江苏南京
摘要：Ｅｔ．２ — ００标准要求光伏并网逆变器必须配置孤岛保护。提出了易于ＤＰ实现的Ｓｎｉ移ＩＥＳｄ９９２０ＥＳａｄａ频
（Ｆ）岛检测方案，过分析数学模型得到一般工况下孤岛检测的不稳定判据，ＳＳ孤通通过合理设计频移系数，即
关键词：岛保护；光伏并网；功率波动孤
中图分类号：Ｍ７３Ｔ７文献标识码：Ａ文章编号：００１０（０２０ — ０９ｏ１０ — ０Ｘ２１）５０４一３
ＩｐｅｅａｉｎｆａＰｈｔｖｌａｃＧｒｄ．ｏｅｔｄｙｔｍｍｌｍｎｔｔｏｏｏｏｏｔｉｉｃｎｎｃｅＳｓｅＷｉｈＮｏＮｏｄｔｃｉｎＺｏｅｔｎ．ｅｅｔｏｎ
ｇｉ・ｉｅｔｂａｎｔｅｉｅｌｖｌｅＢｔｉｌｔｎａｄｅｐｒｎｌｒｓｌｓｓｏｔａＦｓａｄｎｅｅｔｎｍｅｈｄｒｄｓｄｏｏｔｉｈｄａａｕ．ｏｓｍｕａｉｎｘｅｉｈｏｍｅｔｅｕｔｈｗｈｔＳＳｉｎｉｇｄｔｃｉｔｏａｌｏｃｎａｈｅｅｉｌｎｉｇｐｔｃｉｎｑｉｋｙａｄｐｌｔｎｆｅｔｈｏｅｒ．ａｃｉｖｓａｄｎｒｅｔｏｕｃｌｎｏｌｉ —ｒｏｔｅｐｗｒｇｄｏｕｏｅｉＫｅｗｏｄｉａｄｎｒｔｃｉｎ；ｐｏｏｏｔｉｇｉ・ｏｎｃｅｙｒｓ：ｓｎｉｇｐｏｅｔｌｏｈｔｖｌｃＴｃｎｅｔｄ；ｐｗｒｆｃｕｔｎａｄｏｅｕｔａｉｌｏ

光伏并网发电系统孤岛检测方法综述

光伏并网发电系统孤岛检测方法综述摘要：阐述了孤岛效应的发生机理和孤岛发生后对电网的影响，介绍了目前国内外反孤岛方法的研究现状，并对基于单相逆变器的孤岛检测方法进行了分类介绍。

分析了主动检测法、被动检测法、混合法的检测原理并对优缺点进行了对比分析，结果说明合理地选用两种或多种方法的混合法能够较好地满足电能质量和检测性能要求。

关键词：光伏并网发电技术；孤岛效应；孤岛检测；混合法光伏并网发电系统中孤岛效应是亟待解决的重点和难点问题，我国于2005年11月发布关于光伏系统并网技术要求的国家标准，其中就对孤岛检测提出了明确要求。

所谓孤岛效应，根据美国Sandia国家实验室(Sandia National Laboratories)提供的报告是指在分布式发电并网系统中，当主体电网由于电气故障、停电检修或其他人为因素中断供电时，各个并网系统没有检测到停电状态将自身切离，而是继续供电与周围负荷形成了电力公司不可控制的自给供电孤岛的现象。

孤岛检测方法研究主要集中在欧美和日本，电气电子工程师协会IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)率先提出了孤岛检测性能发展方向并制定了测试标准[1-2]，如IEEE Std.2000.929和IEEE Std.2003.154712。

并网技术要求与配电网的结构和运作制度有关，不同国家对并网技术要求的规定不同，一些代表性国家的检测方案和时间要求如表1所示。

1 孤岛效应发生机理分析光伏并网时的结构示意图，图中P(Q)、2 孤岛检测方法分析比较对孤岛检测方法的性能要求主要是高灵敏度、高准确度，低检测盲区、低电网污染。

目前常用的孤岛检测方法分类。

2.1 远程检测法远程法是基于电网侧的检测方法，利用电网侧自身的监控系统检测到电网故障或电网供电中断情况后，向并网逆变系统传送故障信号。

该类方法主要有断路器跳闸信号检测、电力载波通信PLCC(Power Line Carrier Communication)、网络监控数据采集系统SCADA(Super-visory Control and Data Acquisition)等，主要适用于大功率并网系统。

一种新型孤岛检测方法

ＺＨＵＹａ — ｉｎｗｅ，ＳＨＩＸｉｃｕｎ，ＷＡＮＧｈｅ — ｕｅ，ＤＡＮｎ — ｉｇｎ— ｈＺｎｙＹａｇｑｎ
（ｏｔＣｉａＥｅｔｃＰｗｒＵｉｒｉＫｙＬｂｒｔｒｏｅｙｔｒｅｔｎＮｒｈｎｌｒｏｅｎｖｓｙ，ｅａｏａｏｏＰｗｒＳｓｍＰｏｃｏｈｃｉｅｔｙｆｅｔｉ
器，由断路器和隔离开关连接，Ｒ为合闸装置。并Ａ
光伏并网系统孤岛检测装置安装在母线与降压变压器中间的断路器旁，用以检测该断路器的状态
和检测流经它的潮流，以此来判断孤岛。
ｃｓｓｄｔｃｅｙｔｅｄｖｃ，ｔｉｒｐｒｄｔｏｅｕｐｙｄｐｒｍｅｔｔｅｕｅｔｅｈｒａｓｄｂｓａｄｎａｅａｅｉｅｅｔｄｂｈｅｉｅｉｓｅｏｔｏｐｗｒｓｐｌｅａｅｔｎｏｒｄｃｈａｍｓｃｕｅｙｉｌｎｉｇｃｓ．
第４５卷第７期
２１０１年７月
电力电子技术
ＰｏｒＥｌｃｒｎｃｗｅｅｔｏｉｓ
Ｖｏ．１４５．Ｎｏ７．
Ｊｌ０１ｕｙ２１
一
种新型孤岛检测方法
朱艳伟，石新春，王振岳，但扬清
（北电力大学，力系统保护与动态安全监控教育部重点实验室，北京１２０）华电０２６摘要：于光伏并网系统非计划孤岛会给电网带来严重的安全隐患，里提出一种新的孤岛检测方法。基于此鉴这方法的孤岛检测装置安装在并网母线处，过检测并网断路器上的电压和电流信号判断是否发生了孤岛。当通检测出孤岛发生后，向供电部门上报孤岛情况，便以便及时制定出应对措施，少孤岛带来的危害。减关键词：伏并网；孤岛检测；断路器光

光伏并网发电系统中孤岛现象的研究

ＤＩ０３６／．ｓ．０１８７．０２１．１Ｏ：１．９９ｊｉｎ１０－９２２１．１０２ｓ
光伏并网发电系统中孤岛现象的研究
蔡志达
辽河油田电力集团公司检修试验网发电系统中的孤岛效应进行了究，并对反孤岛效应的方法进行分研析，提出主动频率偏移法和双向频率的主动
ａｄｈｍｅｈｄｏｉｖｒｅｉａｄｅｆｃ．ｔｅｎｔｅｔｏｆｎｅｓｓｎｆｅｔｌｈａｔｃｅａａｙｅｔｅａｔｖｆｅｕｎｙｉｉｒｎｌｚｓｈｃｉｅｒｑｅｃｏｆｅｆｓｔ
中图分类号：Ｔ６５Ｍ１文献标识码：Ａ
Ａｂｔａｔｓｒｃ
２反孤岛效应方法的分析
太阳能并网发电系统通常经由检测输出电压的幅值改变、频率以及相位的偏移等方式来判断孤岛效应。通常孤岛效应的检测分成被动式检测及主动式检测。被动式孤岛效应检测方式就是通过公共电网停止工作时，并网逆变器的输出电压、频率、相位或者谐波的改变来判断孤岛。其优势：原理比较简单且易于实现。不足：当太阳能并网发电系统的输出功率和局部的负载功率相等时，此方式就会失效。主动式孤岛效应检测方式就是控制并网逆变器，让它的输出功率、频率或者相位产生扰动。在公共电网正常运行的时候，因为公共电网具有平衡能力将无法检测到以上扰动。但是当公共电网停止工作的时候，并网逆变器所输出的扰动会迅速的累积然后超过并网标准规定的范畴，进而触发保护电路。此法优势：检测精度非常高并且盲区比较小。不足：此法的控制比较复杂同时也降低了并网逆变器的输出电能品质。２１．被动式被动式孤岛检测方式的原理是，在公共电网停止工作的时候，并网逆变器输出电压的相位以及谐波都会产生变化，所以通过对这些变化的检测就能够判断出公共电网是否断电。一般按照参数的不一样分：２１１电压频率孤岛效应检测法．．这种方式是检测并网逆变器的输出电压和公共电网电压以及频率正常与否来判断孤岛状况。当公共电网正常工作时，并网逆变器和公共电网连接处的电压以及频率不会发生变化；公共电网停止运行时，倘若并网当逆变器在和公共电网断电之前输出的功率以及负载不匹配，那么并网逆变器的输出电压以及频率都会改变，进而系统判断发生孤岛状况，触发保护电路。然而如果并网逆变器的输出功率和负载功率一致，就会由于光伏发电系统的电压和频率的改变太小而检测不

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

１０ｍ０ｓ内可有效地检测出系统的孤岛状态。关键词：岛检测；率偏移；孤频电压偏移；可检测区不中图分类号：Ｍ６Ｔ４文献标识码：Ａ文章编号：０ — ５１２０）９０３ — ３１１４５（０８０ — ０４００
一
种新的三相光伏并网系统孤岛检测方法
薄涛，杨滔，吕征字
（江大学电气工程学院，江杭州３０２）浙浙１０７
摘要：于三相光伏并网逆变器论述了反孤岛效应策略，基同时，了进一步缩小不可检测区（Ｄ的为ＮＺ）范围，出了一种正反馈频率偏移法与正反馈电压偏移法相结合的孤岛检测方法，阐述了该方法的原提并
（ｏｌｅｏｌｔｃｌｎｉｅｒｇ，ｈｉｇＵｉｒｔ，ａｇｈｕ３０２，ＣｉａＣｌｇＥｅｒａｇｎｅｉＺｅａｎｖｓｙＨｎｚｏ０７ｈｎ）ｅｆｃｉＥｎｊｎｅｉ１
Ａｂｓｒｔ：Ｂａｅｎｔｅｔｒｅ－ａｅｇｉｃｎｅｔｄｐｈｔｖｈａｃｉｅｒｈｎｉｉｌｎｏｅｔｏｔａｅｙｗａｓｕｓｄ．Ｉｒｔａｃｓｄｏｈｈｅｐｈｓｒｄ－ｏｎｃｅｏｏｏｉｎｖ￣ｅ，ｔｅａｔ－ｓａｄｐｒｔｃｉｎｓｒｔｇｓｄｉｃｓｅｎｏ－
ｄｒｔｅｕｅｔｅｎｎｄｔｃｉｎｚｎ（Ｚ）ｅｅｕｎｙｄｉｔｏｔｇｒｅｈｉｕｓｐｏｏｅ．Ｔｅｓｍｕａｉｎｅｏｒｄｃｈｏ－ｅｅｔｏｅＮＤ，ａｎｗｆｑｅｃｒｔｗｉｖｌｅｄｉｔｃｎｑｅｗａｒｐｓｄｈｉｌｔｏｒｆｈａｔｆｏ
Байду номын сангаас
Ｋｅｒｓｓａｄｎｅｅｔｎｅｕｎｙｄｉ；ｖｌｇｒ；ｎｎｄｔｃｉｎｚｎ（Ｚ）ｙｗｏｄ：ｉｌｎｉｇｄｔｃｉ；￣ｑｅｅｒｏｔｆｏｔｅｄｉａｔｆｏ－ｅｅｔｏｅＮＤｏ
０前
言
１孤岛检测标准
ＩＥｔ．２０９９和Ｕ１４提出分布式供电ＥＥＳｄ００— ２Ｌ７１系统必须具有反孤岛效应的功能，给出了并网逆变并器在电网断电后检测到孤岛现象并将逆变器与电网断开的时间要求，表１示。如所
ｍｏｌｏｙｔｍｓｅｔｂｉｈｄｉａｌｂＳｉｄｅｆｓｓｅｗａｓａｌｓｅｎＭｔａ／ｍｕｌｎｉｋ，ａｄｔｅｅｐｒｍｅｔｗａｅｅｒｈｅｃｏｄｉｇｔｈｅｓｍｕａｉｎ，ｔｅｃｎｈｘｅｉｎｓｒｓａｃｄａｃｒｎｏｔｉｌｔｏｈｅｒｄｕ－ｔｏｆＮＤＺｗａｅｌｚｄ．Ｔｈｘｒｍｅａｅｕｌｓｐｏｅｔａｈｓａｄｎａｅｄｔｃｅｆｅｔｅｙｗｉｈｎ１ｌｉｅｏｄｓｂｉｎｏｓｒａｉｅｅｅｐｅｉｎｔｌｒｓｔｒｖｈｔｔｅｉｌｎｉｇｃｎｂｅｅｔｄｅｆｃｉｌｔｉ００ｍｉｌｓｃｎｙｖｎｗｅｈｑ．ｅｔｃｎｉｕｅ
维普资讯
第２５卷第９期
２０年９月０８
机
电
工
程
Ｖ０．５Ｎｏ９１２．Ｓｐ．２０８ｅ０
ＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬ＆ＥＬＥＣＴＲＩＣＡＬＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＡＧＡＺＩＭＮＥ
Ａｗｅｈｎｉｅｏｓａｉｔｃｉｆｔｒｅｐｈｓｒｄ－ｏｎｅｔｃｑｕｎｉｌｎｄｎｇｄｅｅｔｏｎｏｈｅ・ａｅｇｉｃｎｎｅｔｄｐｈｔｖｌａｉｎｅｔｒｃｅｏｏｏｔｃｉｖｒｅＢＯａＴｏ，ＹＡＮＧｏ，ＬＶｅｇｙＴａＺｈｎ－ｕ
理。利用ＭｔｂＳｍｌｋ软件对其进行了系统建模与仿真研究，根据仿真结果搭建测试电路，并ａａ／ｉｕｉｌｎ并对
网逆变器的反孤岛控制能力进行了测试，实现了非检测区域的进一步减小。实验结果表明，方法在该
生时，岛中的电压和频率无法控制，孤可能对用户设备
造成损坏，危及电网输电线路上维修人员的安全；将当
ＩＥｔ．００— ２／Ｌ７１孤岛检测时间的限制ＥＥＳｄ２０９９Ｕ１４对
电网供电恢复后会造成相位不同步；相分布式发电单
表１ＩＥｔ．００—９９ＵＬ７１ＥＥＳｄ２０２／１４
随着太阳能、燃料电池等新能源的不断开发和利
用，越来越多的分布式供电系统出现在电网输配电中。分布式供电系统需要将交流电送到电网上，需要并这网系统具有防止孤岛现象产生的功能。当孤岛产