孤岛检测
孤岛检测课件
n 式中 为电流过零点超前 (或滞后) 电压
过 零 点 的 时 间 间 隔 。 为 AFD的 截 断 系 数 。
且
, T为电压周期。
10
n 一旦上述公式被满足,系统将达到稳态, 如果在调整中频率超限,则孤岛被检出, 如果没有,则孤岛产生。
25
n 起始角
除了和前一电压周期的频率
有关外,还加上一个修正角,其大小与稳
定工作频率的大小有关:
n 式中 为稳定工作频率的变化值,且
26
n 若稳定工作频率下降, 则因累加的结果逐渐 增加,反之将逐渐减 少,算法流程图如图
所示。
27
n 该方法在实现中需确定“孤岛稳态”的 判定阈值并对 进行整定,设置不
8
n 如图3.2所示。这样在电 网正常时,公共点电压受 电网电压钳制而保持不变, 一旦电网失压。公共点电 压将由本地负载相位特征 曲线决定.公共点电压的 频率会受电流频率的影响 而逐渐偏离原值。最终有 可能超过正常范围而被 ( 过频/欠频)保护检测到。 从而判断出孤岛。
9
n 电网失压后.如果不关闭逆变器.公共点
择较大的扰动信号为基准,
然后对其施加正反馈 。
16
n 如公式所示:
n 其中 为反馈信号。在此方法控制下, 逆变器输出频率变化加快,从而在较短的 时间内超出并网标准的规定,触发保护电
路, 切断电网与逆变器的连接。
17
以容性负载为例
n ①初始扰动信号 为5%:在 的扰动下逆变器输出电 压的频率应增加,但由于容性负载会降低逆变器输出电压
4
n 如图所示, 电网正常工作 情况下,相当于开关Sl、 S2均闭合,电网和光伏发
逆变器孤岛检测方法
逆变器孤岛检测方法全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:随着太阳能光伏发电系统的快速发展,逆变器作为将直流电转换为交流电的核心设备,扮演着至关重要的角色。
由于电力系统中可能存在的各种故障,逆变器孤岛问题成为了影响发电系统稳定性和安全性的重要因素之一。
逆变器孤岛检测方法的研究和实施对于确保太阳能光伏发电系统的稳定性和安全运行至关重要。
一、逆变器孤岛检测方法的意义逆变器孤岛是指发电系统在断开与主电网连接的情况下,由于逆变器的存在而形成的一个孤岛状态。
如果不及时检测和处理,逆变器孤岛会导致多个问题,如逆变器过载、电网波动、设备损坏、甚至对电网造成严重影响等。
逆变器孤岛检测方法的研究和应用对于发电系统的正常运行至关重要。
1. 电压频率漂移法:通过监测逆变器输出端的电压频率,并与主电网的标准电压频率进行比对,来判断是否存在孤岛状态。
2. 差动电流检测法:通过监测逆变器输出端的差动电流,当差动电流超过设定阈值时,认为存在孤岛状态。
5. 逆变器内部参数监测法:通过监测逆变器内部的参数变化,如电流、电压、功率等,来判断是否存在孤岛状态。
以上是常见的逆变器孤岛检测方法,不同的方法适用于不同的场景和系统,可以根据实际情况进行选择和应用。
以某地某太阳能光伏发电系统为例,通过部署电压频率漂移法和差动电流检测法,成功检测出了逆变器孤岛问题。
在监测到孤岛状态后,系统自动切断逆变器与主电网的连接,有效避免了孤岛状态可能引发的问题,保证了系统的安全和稳定运行。
随着太阳能光伏发电系统的不断发展和应用,逆变器孤岛检测方法也将不断完善和提高。
未来,可以通过人工智能技术、大数据分析、云计算等先进技术,进一步提高逆变器孤岛检测方法的准确性和可靠性,为发电系统的稳定和安全提供更好的保障。
逆变器孤岛检测方法是保障太阳能光伏发电系统稳定性和安全性的重要环节。
通过不断研究和应用逆变器孤岛检测方法,可以有效预防和解决逆变器孤岛问题,确保发电系统的正常运行,为可再生能源发展和电力系统安全提供有力支持。
几种常见的孤岛检测方法
几种常见的孤岛检测方法摘要:关键词:孤岛是指当电网由于电器故障、误操作或自然因素等原因中断供电时,发电系统未能及时检测出停电状态并脱离电网,使发电系统和周围的负载组成一个电力公司无法控制的自供给供电系统。
发电系统并网运行时如果处于孤岛状态将会对设备造成损坏,影响电力系统安全正常运行,严重时甚至可能威胁线路检修人员的人身安全。
因此,研究孤岛检测方法及保护措施,将孤岛产生的危害降低到最小,具有重要的现实意义。
1.布式同步发电机孤岛的本地检测1.1 基于频率的无源孤岛检测方法分布式发电系统与大电网并网运行时,频率基本不变。
当孤岛形成时,电源与负载之间可能存在严重的功率失衡,系统的频率会发生变化,因此可通过测量频率偏差和变化速率探测孤岛。
基于频率检测的继电器可分为:频率继电器、频率变化率继电器(Rate of Change of Frequency,ROCOF)和相位突变继电器(Vector Surge Relay,VSR)。
频率继电器测量DG端电压的频率,根据频率是否高于或低于频率阈值来检测孤岛。
当孤岛中有多个分布式发电机时,频率继电器可能互相干扰,影响其它继电器测量准确性;该方法NDZ很大,如果孤岛中负荷功率缺额低于10%-30%,则不能有效地检测到孤岛。
ROCOF测量发电设备的频率变化率。
频率变化率的阈值一般整定在0.10 Hz/s-1.20 Hz/s之间。
ROCOF的一个重要特性是具有最小电压闭锁功能,如果电压低于,ROCOF输出的跳闸信号将被闭锁,可避免当发电机处于启动或短路时,ROCOF受到干扰信号的激励而误动作。
三种继电器中ROCOF非检测区最小,灵敏度最高,但也最容易产生误动作。
VSR检测发电机端电压波形与参考电压波形之间的相角偏移。
此方法也可通过测量频率来间接实现。
1.2 阻抗测量孤岛检测阻抗测量孤岛检测法是当分布式发电系统与电网并网时,发电机端的等效阻抗很小,而当孤岛时等效阻抗很大,通过检测电阻的变化就能检测到系统是否处于孤岛状态。
孤岛检测
与 vPCC 的相位差总是固定不变的,即截断系数是不变的。在市电每个周期的 上升沿过零点时,给并网电流加一个频率的扰动。当电网电压正常时,由于公 共电网的容量可视为无穷大,公共点的电压被钳制为电网电压,加入的频率扰 动对公共点电压没有影响。当电网断开时,公共点电压由流过负载的电流和负 载共同决定。而流过负载的电流的频率由上个周期负载电压的频率决定,即本 周期负载电流的频率等于上周期检测到公共点电压频率与频率扰动之和。 此电 流加到负载上后,会使负载电压的频率也发生变化。这样,经过几个周期的积 累后,负载电压的频率会不断偏移,直到超出设定的阈值,可判断发生孤岛。
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孤岛检测方法
目前孤岛检测方法层出不穷,要可分为两大类:主动检测法和被动检测法。 被动检测法对电能质量的影响小,但检测无盲区大。 主动检测法对电能质量有影 响,但是检测盲区小。 被动检测法 被动式(又称无源法)孤岛检测方法通过监测公共耦合点电压的参数(电压 幅值、频率、谐波等)是否超过设定的阈值来控制逆变器是否停止运行。其特点 是:不需要添加扰动,因此检测速度快,输出电能质量高;在多台逆变器并联运 行的情况下, 检测效率也不会降低; 但存在较大的检测盲区 (Nondetection Zone, NDZ) ,一般应与主动式检测方法结合使用。 (1) 过/欠电压反孤岛策略 由孤岛形成前的电路系统分析可知,
孤岛检测的机理
电网断开时,系统的电压和频率都会发生改变, ������������ = ������������ 其中,k = ������ 电压 ������������ =
1 ������
������������������������
求问几种常见的孤岛检测方法
求问几种常见的孤岛检测方法
常见的孤岛检测方法有以下几种:
1. 邻接分量标记法(Connected Component Labeling):该方法通过遍历每个像素,将连通的像素点标记为同一个标签,然后对标签进行合并和处理,识别出孤岛区域。
2. 填充法(Flood Fill):该方法从一个起始像素点开始,通过递归或者栈的方式,将相邻的像素点标记为孤岛区域,直到不能继续填充为止。
3. 迭代法:该方法通过不断迭代,将与已知孤岛区域相连的像素点加入到孤岛区域中,直到找不到新的相连点为止。
4. 局部极大值法:该方法通过识别图像中的局部极大值点,然后沿着梯度方向进行边缘追踪,构造孤岛边界。
5. 边缘检测法:该方法通过对图像进行边缘检测,然后利用边缘的连接性,找到孤岛边界。
这些方法可以根据具体应用和需求进行选择和组合使用,以实现孤岛检测的目的。
微电网的孤岛检测与孤岛划分
微电网的孤岛检测与孤岛划分1. 本文概述随着全球能源需求的不断增长和电网结构的日益复杂,微电网作为一种新型的分布式能源系统,其发展受到了广泛关注。
微电网能够整合多种分布式能源资源,如太阳能、风能、储能设备等,以实现高效、可靠的能源供应。
微电网在运行过程中可能会遇到“孤岛”现象,即部分微电网在主电网故障或计划中断时,未能及时从主电网中脱离,形成独立运行的孤岛。
本文旨在深入探讨微电网的孤岛检测与孤岛划分问题。
本文将介绍微电网的基本概念、运行原理以及孤岛现象的定义和分类。
随后,我们将重点分析现有的孤岛检测方法,包括被动检测和主动检测两大类,并评估这些方法在实际应用中的优缺点。
进一步地,本文将探讨孤岛划分的策略和方法。
孤岛划分是指将微电网划分为若干个子系统,以优化能源管理、提高系统稳定性和效率。
我们将分析不同的孤岛划分算法,包括基于遗传算法、粒子群优化算法和人工智能方法的划分策略,并讨论这些方法在实际操作中的适用性和效果。
本文将结合案例分析,探讨孤岛检测与划分在实际微电网中的应用,以及这些技术对提高微电网运行效率和可靠性的贡献。
通过本文的研究,我们期望为微电网的孤岛检测与划分提供理论支持和实践指导,促进微电网技术的进一步发展和应用。
2. 微电网的基本原理微电网(Microgrid)是一种小型电网,它能够集成多种分布式能源资源,包括可再生能源如太阳能、风能,以及传统能源如小型燃气轮机等。
微电网的主要特点是能够在与主电网连接或孤立状态下运行,为局部区域提供稳定和高效的电力供应。
本节将详细探讨微电网的基本原理,包括其结构、运行模式及关键技术。
微电网的结构通常包括四个主要部分:分布式能源(DERs)、能量存储系统、负荷和控制系统。
分布式能源是微电网的核心,负责发电能量存储系统如电池用于平衡供需波动负荷则指微电网服务的用户和设备控制系统则负责监控和优化微电网的运行。
微电网主要有三种运行模式:并网模式、孤岛模式和混合模式。
孤岛检测知识部分文档
孤岛检测知识部分文档1、IEEE孤岛检测标准国际通行的光伏系统入网标准IEEE Std.2000-929以及分布式电站入网标准IEEE1547,都对并网逆变器孤岛检测功能做出了要求。
两种异常(公共点的频率和电压)2000-929规定当公共点的频率在59.3~60.5(美国60hz工频)之外时,并网逆变器在6个周期内停止供电;在公共点电压异常下逆变器停止供电时间标准如表:2、户用光伏系统国际检测标准对比:美国、英国、中国我国的光伏系统并网技术要求(GB/T 19939-2005)规定光伏系统并网后的频率允许偏差值为正负0.5Hz,一旦超过,则应在0.2s内动作,即与电网断开。
电压异常见下表。
同时还规定,在电网的电压和频率恢复到正常范围后的20s~5min,光伏系统不应向电网送电。
北美标准至少延迟5min,德国标准延迟20s。
3、检测通用电路和流程检测电路:2000-929标准给出了一套标准的检测方法。
测试电路主要由电网、rlc负载和并网逆变器以及电网隔离开关组成。
检测点在电网隔离开关和负载开关之间。
其中在选择RLC 参数时牵涉到电路品质因数Q值的选取问题,因为高Q值使电路有朝着并保持于谐振频率处工作的趋势。
在使用频率扰动反孤岛检测时,Q值越高,频率漂移的困难越大。
因此在进行反孤岛测试时,太小或太大的Q,值都是不实际和不可取的。
IEEE Std 929工作组成员和十几位电网工程师经过讨论认为选取Q=2.5符合电网的实际情况。
下图为基于逆变器的孤岛效应RLC型测试电路图,当电网隔离开关断开时,发电系统处于孤岛状态。
各国采用的测试电路都不尽相同,比如日本就采用电容补偿的单相感应电机带大惯性负载(某种程度与RLC负载等效)。
而欧盟的ENS标准则采用0.5欧的电阻切投,测试对阻抗变化的敏感程度。
为统一标准,在2003.11制定的草案上规定用rlc并联谐振电路,但降低了要求,品质因数只取0.65。
由于该草案还未成为正式标准,一般我们还是取品质因数为2.5,检测出孤岛并作出保护。
逆变器孤岛检测方法-概述说明以及解释
逆变器孤岛检测方法-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容可以如下所示:引言部分将对逆变器孤岛检测方法进行概述。
逆变器孤岛现象是指在电力系统中,当主电力断开时,逆变器仍然将电能注入到局部负载中,导致系统形成一个孤岛。
这种孤岛现象对电网安全稳定运行产生了极大的威胁,并可能对逆变器本身造成损坏。
为了解决逆变器孤岛问题,许多研究人员提出了各种孤岛检测方法。
逆变器孤岛检测方法旨在及时准确地检测出孤岛现象的发生,以便采取相应的保护措施防止损害。
这些检测方法可以分为主动式和被动式两类。
主动式孤岛检测方法通过在逆变器输出端采用一些特殊的电路或技术来监测电力系统的运行状态。
这些方法一般会引入一些干预措施以打破孤岛,例如改变同步信号频率或电压等,以实现快速检测和保护。
另一方面,被动式孤岛检测方法则在逆变器输出端不做主动的干预,而是通过检测电力系统的运行参数来判断是否存在孤岛现象。
这些参数包括电压、频率、相位等,当这些参数发生异常或超过设定的范围时,被动式孤岛检测方法将立即发出告警并采取相应的措施。
综上所述,逆变器孤岛检测方法在保障电网安全和逆变器自身安全方面具有重要意义。
本文将对几种常用的逆变器孤岛检测方法进行详细介绍,并对其优缺点进行分析和比较。
通过深入研究和了解这些方法,有助于进一步提高逆变器孤岛检测的准确性和可靠性,保障电力系统的稳定运行。
1.2文章结构1.2 文章结构本文将以逆变器孤岛检测方法为研究对象,探讨孤岛现象及其危害,并详细介绍目前常用的逆变器孤岛检测方法。
文章的结构如下:第二章为正文部分,将首先介绍孤岛现象及其危害。
在电力系统中,逆变器可能会产生孤岛现象,即在断开与电力系统连接的情况下仍然运行,这可能会对电网造成安全隐患和能源浪费。
我们将深入探讨孤岛现象的原理和危害,以增加对该问题的理解。
接着,在第二章的后半部分,我们将介绍逆变器孤岛检测方法。
当前存在多种方法用于检测逆变器孤岛现象,其中包括被动和主动两种类型。
微电网的孤岛检测与孤岛划分
微电网的孤岛检测与孤岛划分一、概述微电网作为分布式能源系统的重要组成部分,在提高能源利用效率、保障供电可靠性以及促进可再生能源的消纳等方面发挥着重要作用。
微电网在孤岛运行模式下,由于与大电网断开连接,其运行特性和控制策略将发生显著变化,因此需要对其进行有效的孤岛检测和孤岛划分。
孤岛检测是指微电网在失去与大电网的连接后,能够迅速而准确地识别出孤岛状态,以便采取相应的控制策略,确保微电网的稳定运行。
孤岛划分则是在检测出孤岛状态后,根据微电网内部的电源分布、负荷需求以及网络拓扑结构等因素,将微电网划分为若干个相对独立的供电区域,以实现资源的优化配置和供电可靠性的提升。
随着微电网技术的不断发展,孤岛检测和孤岛划分方法也在不断创新和完善。
目前,已有多种孤岛检测算法被提出,如基于被动式检测方法的电压幅值频率检测法、相位跳变法等,以及基于主动式检测方法的阻抗测量法、有功功率扰动法等。
这些方法各有特点,适用于不同的微电网应用场景。
同时,孤岛划分也是微电网研究领域的热点问题之一。
合理的孤岛划分策略可以减小孤岛范围,降低孤岛运行对系统的影响,提高供电可靠性。
目前,已有基于图论、优化算法等多种孤岛划分方法被提出,这些方法能够有效地解决微电网孤岛划分问题。
微电网的孤岛检测与孤岛划分是保障微电网稳定运行和提高供电可靠性的重要手段。
随着技术的不断进步和应用场景的不断拓展,未来的研究将更加注重算法的实时性、准确性和鲁棒性,以及孤岛划分策略的优化和智能化。
1. 微电网的概念与发展背景微电网,作为一种新型的分布式能源系统,近年来受到了广泛关注。
它是指由分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷以及监控和保护装置等集成的小型发配电系统,旨在实现对负荷多种能源形式的可靠供给。
微电网的核心优势在于其灵活性、可扩展性以及对分布式电源的高效整合能力,使其能够成为传统电网向智能电网过渡的重要桥梁。
在双碳目标的背景下,可再生能源如太阳能和风能的占比逐渐提高。
光伏逆变器孤岛检测方法
光伏逆变器孤岛检测方法
1. 被动式孤岛检测方法:
- 电压相位突变检测法:通过检测电网电压相位的变化来判断孤岛现象。
当电网断开时,电压相位会发生突变,逆变器可以检测到这种变化并及时停止供电。
- 频率偏移检测法:通过检测电网频率的变化来判断孤岛现象。
当电网断开时,频率会发生偏移,逆变器可以检测到这种偏移并及时停止供电。
- 电压幅值突变检测法:通过检测电网电压幅值的变化来判断孤岛现象。
当电网断开时,电压幅值会发生突变,逆变器可以检测到这种变化并及时停止供电。
2. 主动式孤岛检测方法:
- 插入阻抗检测法:逆变器在电网断开后主动向电网中注入一个小的无功电流,通过检测电网的阻抗变化来判断孤岛现象。
- 滑膜频率偏移检测法:通过控制逆变器输出电流的频率,使其在电网断开后发生滑膜现象,从而检测孤岛现象。
- 相位跳变检测法:通过控制逆变器输出电流的相位,使其在电网断开后发生跳变,从而检测孤岛现象。
分布式并网发电系统的孤岛检测方法性能评价
分布式并网发电系统的孤岛检测方法性能评价*分布式并网发电孤岛检测方法1引言对于以风力发电、光伏发电、生物发电等为基础的分布式电源(DG)并网发电系统而言,当电网断电或DG从电网断开时,并网发电子系统继续工作并与周围的负载形成一个独立供电的孤岛系统。
孤岛的发生对操作人员和用电设备带来潜在的危险,主要表现在:对公网线路进行维修的人员存在一定的安全危害;孤岛区域的供电电压和频率可能不稳定而发生波动甚至崩溃,从而会造成对负载用电设备的损坏;电力公司恢复供电时,孤岛系统重新并网引起大的电流冲击;因单相供电造成系统三相负载的欠相问题;由于孤岛状态脱离了电力管理部门的监控而使系统看起来不可控,具有高隐患安全问题[1]。
随着分布式并网发电系统的日益增多,发生孤岛效应的概率显然会增加,必须对这种现象进行保护,以免发生孤岛问题,因此解决孤岛问题显得尤为重要。
目前,人们提出了不同的孤岛检测方法。
总体上,孤岛检测方法分为两类:远程技术和本地技术。
下面详细地介绍各方法的原理和特点。
2远程技术远程技术是通过电网与各DG之间通讯完成检测的。
它是指电网和分布式电源之间通过通讯来联系,实现的孤岛检测具有很高的可靠性。
但是,因为需要通讯设备,所以其成本要高于本地技术。
远程技术包括电力线路载波(PLC)法、传输断路器跳闸方法和SCADA技术等[2,3]。
该类方法适合于大功率分布式电源并网电站。
电力线路载波法是采用连接在变电站母线二次侧的信号发生器不断地给所有的配电线路发送信号,各DG都有自己的信号接收器,通过判断接收到信号的连续性来判别孤岛的发生,通讯线路是电网线路。
该方法的优点是可靠性高,同时不用考虑配电网络拓扑结构变化。
缺点是需要额外的信号发送器和DG接收器装置,而信号发生器通常为中压设备,因而需要降压变压器设备。
如果只有少量的分布式电源,则大大增加了系统的成本,同时也会干扰其他电力线路载波通讯信号。
传输断路器跳闸方法是通过检测各DG与电网之间所有的断路器以及自动重合闸的状态来进行。
逆变器防孤岛测试方法
逆变器防孤岛测试方法逆变器是太阳能发电系统中的重要组成部分,其主要功能是将直流电转换为交流电供电使用。
然而,在某些情况下,由于各种原因,太阳能发电系统可能会与电网断开连接,形成孤岛运行,这会对电网和设备造成安全隐患。
为了确保逆变器在发生孤岛运行时能够及时停机,防止安全事故的发生,需要进行逆变器的防孤岛测试。
逆变器防孤岛测试是一项重要的测试工作,旨在验证逆变器是否具备正确的孤岛检测功能。
孤岛检测是指逆变器能够及时感知到电网故障,主动切断与电网的连接,防止形成孤岛运行。
逆变器的防孤岛功能是保障电网安全运行和防止逆变器损坏的关键所在。
逆变器防孤岛测试的具体步骤如下:1.选择合适的测试条件。
测试应在太阳能发电系统正常工作时进行,确保逆变器处于正常运行状态。
2.准备测试设备。
需要使用电源负载模拟器和电能质量分析仪等专业设备进行测试。
3.设置测试参数。
根据逆变器的技术要求,设置合适的测试参数,包括电流、电压等。
4.进行测试。
通过电源负载模拟器模拟电网故障,观察逆变器的反应。
同时,使用电能质量分析仪监测逆变器输出电流和电压的波形,以确保其符合电网要求。
5.记录测试结果。
记录逆变器在不同故障情况下的响应时间、切断电流和电压等相关数据。
进行逆变器防孤岛测试时,需要注意以下几点:1.确保测试安全。
在测试过程中,需要遵循相关的安全操作规程,避免电击和其他事故的发生。
2.测试环境要求。
测试环境应符合逆变器的技术要求,如温度、湿度等。
3.测试周期。
逆变器防孤岛测试应定期进行,以确保逆变器的防孤岛功能始终处于正常工作状态。
4.测试结果分析。
根据测试结果,对逆变器的防孤岛功能进行评估,如果存在问题,需要及时修复或更换逆变器。
逆变器防孤岛测试是保障太阳能发电系统安全运行的重要环节。
只有通过科学规范的测试,才能确保逆变器具备正确的孤岛检测功能,避免发生安全事故。
因此,太阳能发电系统的运维人员应高度重视逆变器防孤岛测试,并加强对逆变器防孤岛功能的监测和维护工作,以保障系统的可靠性和安全性。
孤岛效应检测技术
孤岛效应检测技术嘿,朋友!您知道什么是孤岛效应吗?这就好比一座孤岛上的人们,与外界失去了联系,自成一体。
而在电力系统中,孤岛效应可不是什么好玩的事儿。
咱们先说这孤岛效应是怎么来的。
就像您在一个热闹的集市上,突然周围的人都走光了,只剩下您自己,这感觉是不是挺奇怪?在电力系统里,当电网供电因故障或其他原因中断,而部分发电设备和用电负载却还在继续运行,这就形成了孤岛。
那怎么检测这让人头疼的孤岛效应呢?有一种方法叫被动式检测。
这就好比您闭着眼睛听声音,通过电网的电压、频率、相位这些参数的变化来判断是不是出现了孤岛。
您说这是不是有点像听声辨位?要是这些参数不正常了,那很可能就有孤岛出现啦。
还有主动式检测呢!这就像您主动出击去寻找敌人,给电网加点小干扰,然后观察系统的反应。
比如说改变一下输出的功率,看看电网会不会乱了阵脚。
这就跟您试探一个人的底线一样,看看啥时候他会忍不住暴露问题。
再说说基于通信的检测技术。
这就好比两个人之间有对讲机,能随时互通消息。
通过专门的通信线路或者无线网络,让发电设备和电网保持联系,一旦联系断了,那就说明可能有孤岛啦。
检测孤岛效应可不容易,就像在黑暗中摸索一样。
要是检测不及时不准确,那后果可严重啦!比如说设备损坏,甚至可能会影响到整个电力系统的稳定运行,这可不是闹着玩的!所以啊,咱们得重视这孤岛效应检测技术,不断研究和改进,就像战士打磨自己的武器一样,让它更锋利更有效。
只有这样,咱们的电力系统才能稳定运行,咱们才能放心地用电,不用担心突然陷入黑暗的“孤岛”之中。
您说是不是这个理儿?。
孤岛检测
燕山大学研究生学位论文开题报告课题名称:基于负序电流注入的三相孤岛研究研究生姓名:王一迪导师姓名:顾和荣教授所在院、系:电气工程学院学科、专业:电力电子与电力传动燕山大学研究生部2009 年月日说明一、研究生开题报告各项内容,要实事求是,逐条认真填写。
表达要明确、严谨,字迹要清晰易辨,外来语要同时用原文和中文表达。
第一次出现缩写词,须注出全称。
二、参加开题报告评议组成员,应具有副高职以上职称。
硕士学位研究生开题报告,评议组成员不得少于三人;博士学位研究生开题报告,评议组成员不得少于五人。
每个评议组成员应有一位组长,其中博士学位研究生开题报告评议组组长应具有教授职称。
每个评议组可另有一位记录员,记录员应具有讲师以上(含讲师)职称,并应熟悉相应专业。
三、开题报告应对评议组成员所提出的问题及研究生的回答给出具体、准确的记录。
开题报告结束后,由评议组成员综合评议组成员的意见,写出具体评议结论。
并由专业负责人审核签字后,报研究生部备案。
四、本报告中,由研究生本人撰写的对课题和研究工作的分析及描述、对硕士学位论文研究生应不少于3000字,对博士学位论文研究生应不少于5000字。
第二页以后各栏空格不够时,可另行加页。
五、根据论文工作的最终研究结果,所提交学位论文的题目可以在本开题报告的基础上有适当改动。
六、本开题报告一式三份,学生个人和导师留一份,学科留一份,交研究生部培养办一份备案(除签字以外必须打印),研究生部不负责查询。
三、拟采用的研究方法、技术路线、试验方案及可行性分析:1.研究方法及技术路线经查阅大量文献并比较各种控制方案,拟采用的研究方法和技术路线是先进行调研,查阅国内外资料,然后比较各种方案的优缺点,并结合已经完成的拓扑和控制工作,选定并网控制方案,并进行仿真研究,通过仿真验证方案可行后再进行DSP编程,实现控制方案数字化,最后进行实验验证,分析实验中出现的问题,提出可能的改进办法。
总的来说,是在消化吸收的基础上加入自主创新的一个由浅入深,由理论到实践的研究过程。
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负载谐振频率fo与形成孤岛后系统频率fis的函数关系:
式中: 为逆变器输出电流相位角; 为本地负载品质因数。将过/欠 频保护装置的动作频(50±0.5 Hz)及式(2)带入式(6)即可得出基于负载品质 因数 与谐振频率 坐标系的AFD检测盲区图,如图2所示。图2中两同一 线型的曲线所包含的区域为孤岛检测盲区。同样由式(5)及式(6)可得出 AFDPF检测盲区图,如图3所示。
AFD与AFDPF工作原理
主动移频法通过偏移公共点处电压的频率作为逆变器输出电流 的参考频率来进行孤岛检测,该偏移量为固定值。图1给出了并网逆 变器输出参考电流及公共点电压波形。当输出电流变为零时将保持一 段时间 直至下半个周期开始。将截断系数 定义为电流过零点超 前(或滞后)电压过零点的时间间隔 与电压周期 一半的比值。在忽 略谐波情况下,AFD逆变器输出电流可表示为 其中逆变器输出电流相角 为
因此逆变器电流等效相角为
由式(16)可以看出,虽然两逆变器因频率检测误差而产生的扰动相互抵消, 但初始截断系数仍然存在,依然可以触发频率正反馈,孤岛检测效果不受影 响。
采用被动式孤岛检测的逆变器与本地负载等效在一起后品质因数增大, 而谐振频率不变。若其中只有1台逆变器采用主动孤岛检测,其孤岛盲区分析 仍可采用基于Qf与fo坐标系下的盲区空间理论。但区别是负载的品质因数升 高,新的孤岛检测盲区可将以前的盲区空间图(如图2、图3)相应平行左移。
例如对于1台采用AFDPF方法的逆变器,其设计的孤岛有效性为 , 与1台采用纯被动检测方式的逆变器并联。若采用纯被动孤岛检测方式的逆变 器为本地负载提供60%的有功 ,与本地负载等效在一起后的负载品质 因数变为原来的2.5倍。在此工况下,该AFDPF逆变器只能对品质因数 的本地负载能有效检测出孤岛。
在实际应用中,各逆变器检测同一电网的频率可能会存在一定偏差,而该频 率又用来产生扰动以检测孤岛。下文主要研究当两逆变器在频率检测环节存 在误差时的多机孤岛检测性能。为了简化分析采用相同型号的两逆变器,输 出电流幅值相等,其中一台逆变器检测公共点的频率为 ,另一台检测 结果为 。该情况是考虑到存在大小相等、方向相反的检测误差,两逆变 器产生相反的扰动相互抵消,有可能使孤岛检测失效,是孤岛检测较恶劣的 情况。此时逆变总电流可表示为
带正反馈的主动移频孤岛检测法在AFD的频偏移基础上引入正反馈加速 公共点电压的频率离正常值,使检测盲区进一步减小。引入频率正馈后的截 断系数可表示为 式中: 为无频率误差下的截断系数(即初始截断系数);k为反馈增益; f与fg分别为公共点电压频率与电网额定频率。该方法下的逆变器输出电流 及在电流中引入的相角 可分别表示为
系统带有AFD与AFDPF检测法
AFD法施加单方向的扰动,使系统向频率增加的方向移动而不考虑本地负 载的容感特性,而AFDPF法使断网后的系统频率既可向增加也可向减小 的方向移动,主要取决于本地负载的特性,因此,多机系统中同时存在这 2种方法时会相互影响。一台由AFD逆变器与AFDPF逆变器所组成的多机 并网系统,其输出电流可表示为
均采用AFDPF检测法
2台逆变器均采用AFDPF检测法,假设其中一台逆变器电流为另外一 台的m倍,逆变器输出总电流为
式中
可表示为
由式(13)可知:
式(13)与式(14)说明不论m取何值总电流的相角大小总是介于2台逆变器 各自电流相角之间;而各逆变器的电流相角是根据所引入的频率正反馈所决 定的。只要每台逆变器的电流相角对系统频率的响应方向是一致的,即相角 随频率的增加而增加或减小而减小,则并联时各自产生的扰动相互影响较小。 只要每台逆变器独自工作时能够满足孤岛检测要求,例如对于 小于2.5的 本地负载能准确检测孤岛,则多台并联后的检测效果不变。
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假设AFD逆变器输出电流幅值为AFDPF逆变器电流幅值的m倍。将式(1) 与式(4)带入式(9)可得
其中
可表示为
式中 为等效逆变器输出总电流的相角。将式(11)带入式(6)即可得到 基于本地负载谐振频率与品因数坐标系下的盲区分布,如图5所示。其中 AFD中的 设置为0.03,AFDPF中的k设置为0.07。 在AFDPF中主要作 用是作为初始扰动来触发频率正反馈,实际取值较小,在计算盲区空间时 被忽略。
部分逆变器采用纯被动式孤岛检测
光伏并网逆变器通常采用电流直接控制模式,工作在单位功率因数下,因此可将 采用纯被动式孤岛检测的逆变器等效为一个负电阻,即向电网输送而不是消耗有功。 当多台并网逆变器并联运行时,则可将采用被动检测方式的逆变器与本地负载 等效在一起,为电阻 :
式中:R为本地负载自身电阻; 为采用被动检测的逆变器输出有功占本 地负载消耗有功的比例。由于所有逆变器共同向本地负载提供有功,可得 。等效后的品质因数可表示为
多机下的孤岛检测特性分析
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在研究并网逆变器并联系统的孤岛检测性能时,主要分为3种情况来 讨论孤岛检测的有效性:1)部分逆变器采用纯被动式孤岛检测;2)AFD与 AFDPF孤岛检测并存;3)全部采用AFDPF逆变器。为简化分析,只考虑2台 并网逆变器并联,即图4所示的多机系统,其中RLC为本地负载。