并网分散电源的解列与孤岛运行
微电网孤岛运行模式下的协调控制策略
微电网孤岛运行模式下的协调控制策略一、概述随着分布式发电技术的不断发展，微电网作为一种新型电力系统结构，以其灵活的运行方式和较高的能源利用效率，逐渐成为解决能源问题的有效途径。
微电网孤岛运行模式是指在主电网故障或需要独立运行时，微电网能够脱离主电网并维持自身稳定运行的状态。
孤岛运行模式下的微电网面临着电源输出功率波动、负荷需求变化以及多源协调控制等诸多挑战。
研究微电网孤岛运行模式下的协调控制策略具有重要的理论价值和实践意义。
在孤岛运行模式下，微电网需要依靠内部的分布式电源和储能系统来满足负荷需求，并实现功率平衡。
分布式电源如风力发电、光伏发电等具有间歇性和随机性，导致输出功率不稳定；负荷需求也会随着时间和场景的变化而波动。
这些不确定性因素给微电网的稳定运行带来了极大的挑战。
为了应对这些挑战，需要设计一种有效的协调控制策略，以实现微电网孤岛运行模式下的稳定运行和优化管理。
该策略需要综合考虑分布式电源的出力特性、储能系统的充放电策略以及负荷需求的变化规律，通过合理的控制算法和优化方法，实现微电网内部的功率平衡、电压稳定和频率稳定，同时提高能源利用效率和经济性。
本文将围绕微电网孤岛运行模式下的协调控制策略展开研究，首先分析微电网的基本结构和孤岛运行的特点，然后探讨协调控制策略的设计原则和关键技术，最后通过仿真实验验证策略的有效性和优越性。
1. 微电网的基本概念与特点作为现代电力系统的一个重要组成部分，是指由分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷、监控和保护装置等构成的小型发配电系统。
它既可以与外部电网并网运行，也可以在孤岛模式下独立运行，实现自我控制、自我保护和能量管理，形成一个高度自治的电力网络。
微电网具备几个显著的特点。
它具备微型化的特征，电压等级低，系统规模小，通常服务于特定区域或用户群体。
这种小规模的发配电系统使得微电网更加灵活和易于部署。
微电网的电源多样，以可再生能源为主，如太阳能、风能等分布式电源，同时也可包括传统的小型发电机组和储能装置。
微网系统孤岛_并网运行优化控制策略研究
摘要摘要微网系统是由各种微源、负荷、储能系统和控制装置等组成的小型电网,是一组能够实现自我管理、保护和控制的自治系统。
微网既可以独立运行，也可以并网运行，一定程度促进了分布式电源与可再生能源的大规模投入，是实现主动式配电网的一种有效方式。
微网具有供电灵活、供电质量高和安全可靠等诸多优点，但微网在运行过程中，如果控制策略采取不当，将会引起系统损耗增加、系统稳定性变差等问题。
本文在对比分析现有最大功率点追踪、孤岛运行、并网运行等控制策略的基础上，提出了微网孤岛/并网运行优化方案，具体研究内容包括以下几个方面：首先，构建了风机、蓄电池和光伏电池等微源的数学模型，并进行了模型搭建和仿真，结合逆变器拓扑结构，分析了分布式电源的传统控制方法；其次，在常用MPPT 算法的基础上，针对光伏输出最大功率在多峰值情况下会陷入局部最优的问题，采用了灰狼算法进行最大功率点跟踪的策略，并结合系统特点对算法进行了优化，进一步提高了最大功率点的搜索精度和收敛速度；接下来，针对下垂控制策略不适用低压微网孤岛运行的缺点,提出了基于虚拟阻抗的改进下垂控制策略，有效地实现了有功功率和无功功率的耦合，改善了系统的稳定性，仿真结果验证了所提方法的有效性；最后，针对采用传统PI进行并网控制时存在的坐标变换复杂、抗干扰能力弱的弊端，提出了改进PR的控制策略，优化了计算过程。
仿真结果表明，优化后的控制策略有效减少了并网谐波电流的产生，提高了系统的稳定性。
关键词：微网优化下垂控制灰狼算法改进PR控制AbstractMicrogrid system is a small power grid composed of various micro-sources,loads, energy storage systems and control devices.It is an autonomous system capable of self-management,protection and control.The micro grid can be operated independently or connected to the grid,which promotes the large-scale investment of distributed power supply and renewable energy to a certain extent,and is an effective way to realize the active distribution network.Microgrid has many advantages such as flexible power supply, high power supply quality,safety and reliability,etc.However,if the control strategy is not adopted properly during the operation of microgrid,the system loss will increase and the system stability will vary.Based on the comparative analysis of the existing control strategies such as maximum power point tracking,island operation and grid-connected operation,this paper proposes the optimization scheme of microgrid island/grid-connected operation.The specific research contents include the following aspects:Firstly,the mathematical models of microsources such as fans,accumulators and photovoltaic cells are constructed,and the model construction and simulation are carried out.The traditional control methods of distributed power supply are analyzed based on the inverter topology.Secondly,on the basis of the common MPPT algorithm,aiming at the problem that the maximum power of photovoltaic output will fall into the local optimization under the condition of multiple peaks,the gray Wolf algorithm is adopted for the maximum power point tracking strategy,and the algorithm is optimized according to the characteristics of the system,which further improves the search accuracy and convergence speed of the maximum power point.Next,aiming at the disadvantage that the droop control strategy is not suitable for low-voltage microgrid island operation,an improved droop control strategy based on virtual impedance is proposed,which effectively realizes the coupling of active power and reactive power and improves the stability of the system.Simulation results verify the effectiveness of the proposed method.Finally,aiming at the disadvantages of complex coordinate transformation and weak anti-interference ability in grid-connected control with traditional PI,an improved control strategy for PR is proposed and the calculation process is optimized.Simulation results show that the optimized control strategy can effectively reduce the generation of grid-connected harmonic current and improve the stability of the system.Key words:Microgrid Optimization Droop control Grey wolf algorithm Improved PR control目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1课题研究背景及意义 (1)1.2国内外研究现状 (2)1.2.1国外研究现状 (2)1.2.2国内研究现状 (3)1.3微网的分类 (4)1.3.1交流微网 (4)1.3.2直流微网 (5)1.3.3交直流微网 (6)1.4论文研究的主要内容 (7)第2章风光储微源模型的建立及仿真 (9)2.1风机模型的建立及仿真 (9)2.1.1风机模型的建立 (9)2.1.2风机模型的仿真 (12)2.2蓄电池模型的建立及仿真 (13)2.2.1蓄电池模型的建立 (13)2.2.2蓄电池模型的仿真 (15)2.3光伏电池模型的建立及仿真 (16)2.3.1光伏电池模型的建立 (16)2.3.2光伏电池模型的仿真 (18)2.4本章小结 (19)第3章微网逆变器的数学模型及控制方法 (20)3.1微网逆变器的数学建模及其拓扑结构 (20)3.1.1微网逆变器的数学建模 (20)3.1.2微网逆变器的拓扑结构 (20)3.2微网分布式电源传统控制方法 (21)3.2.1恒功率控制策略 (22)3.2.2恒压恒频控制策略 (23)3.2.3传统下垂控制策略 (24)3.3本章小结 (26)第4章基于改进灰狼算法的光伏系统最大功率点跟踪 (27)4.1常用最大功率点跟踪算法 (27)4.1.1恒定电压法 (27)4.1.2扰动观测法 (28)4.1.3电导增量法 (29)4.1.4常用MPPT算法的局限性 (30)4.2最大功率点跟踪算法的优化 (31)4.2.1灰狼算法 (31)4.2.2改进灰狼算法 (33)4.3改进灰狼算法仿真结果分析 (35)4.3.1模型的搭建 (35)4.3.2仿真结果分析 (35)4.4本章小结 (37)第5章基于改进下垂控制的微网孤岛运行控制策略研究 (38)5.1微网逆变器输出功率特性 (38)5.2基于虚拟阻抗改进下垂控制策略的研究 (39)5.2.1下垂控制策略原理 (39)5.2.2改进下垂控制策略的研究 (40)5.3.3基于虚拟阻抗的改进下垂控制策略 (42)5.3逆变器电压电流双闭环设计 (42)5.4微网离网仿真结果分析 (44)5.4.1模型的搭建 (44)5.4.2仿真结果分析 (47)5.5本章小结 (50)第6章基于改进PR控制的微网并网运行控制策略研究 (51)6.1PI控制策略 (51)6.2PR控制策略研究 (53)6.3改进PR控制策略 (54)6.4微网并网仿真结果分析 (56)6.4.1模型的搭建 (56)6.4.2仿真结果分析 (57)6.5本章小结 (59)第7章结论与展望 (60)7.1结论 (60)7.2展望 (60)致谢 (61)参考文献 (62)作者简介 (66)攻读硕士学位期间研究成果 (67)第1章绪论1.1课题研究背景及意义随着人们生活水平的提高，经济飞速的发展，全世界共同面对两大问题是能源和环境问题。
并网光伏发电系统孤岛效应的危险性分析
并网光伏发电系统孤岛效应的危险性分析一、孤岛效应概念相对于离网光伏发电系统而言，并网光伏发电系统在运行时具有较高的光伏电能利用率，然而由于并网光伏发电系统直接将光伏阵列发出的电能逆变后馈送到电网，因此在工作时必须满足并网的技术要求，以确保系统安装者的安全以及电网的可靠运行。
对于通常系统工作时可能出现的功率器件过电流、功率器件过热、电网过/欠电压等故障状态，比较容易通过硬件电路与软件配合进行检测、识别并处理。
但对于并网光伏发电系统来说，还应考虑一种特殊故障状态下的应对方案，这种特殊故障状态就是所谓的孤岛效应。
实际上，孤岛效应问题是包括光伏发电在内的分布式发电系统存在的一个基本问题，所谓孤岛效应是指：在下图所示的分布式发电系统中，当电网供电因故障事故或停电维修而跳闸时，各个用户端的分布式并网发电系统（如光伏发电、风力发电、燃料电池发电等）未能及时检测出停电状态从而将自身切离市电网络，最终形成由分布电站并网发电系统和其相连负载组成的一个自给供电的孤岛发电系统。
▲分布式发电系统的孤岛效应示意图二、孤岛效应的危害孤岛效应的发生会给系统设备和相关人员带来如下危害：1、孤岛效应使电压及其频率失去控制，如果分布式发电系统中的发电装置没有电压和频率的调节能力，且没有电压和频率保护继电器来限制电压和频率的偏移，孤岛系统中的电压和频率将会发生较大的波动，从而对电网和用户设备造成损坏。
2、孤岛系统被重新接入电网时，由于重合闸时系统中的分布式发电装置可能与电网不同步而使电路断路器装置受到损坏，并且可能产生很高的冲击电流，从而损害孤岛系统中的分布式发电装置，甚至导致电网重新跳闸。
3、孤岛效应可能导致故障不能清除（如接地故障或相间短路故障），从而可能导致电网设备的损害，并且干扰电网正常供电系统的自动或手动恢复。
4、孤岛效应使得一些被认为已经与所有电源断开的线路带电，这会给相关人员（如电网维修人员和用户）带来电击的危险。
由上可知，当主电网跳闸时，分布式发电装置的孤岛运行将对用户以及配电设备造成严重损害，因此在包括并网光伏发电等系统在内的分布式发电系统中，并网发电装置必须具备反孤岛保护的功能，即具有检测孤岛效应并及时与电网切离的功能。
故障解列装置与防孤岛保护装置的区别
故障解列装置与防孤岛保护装置的区别在如今的⼩型分布式光伏发电⽤的防孤岛保护越来越多，⽽对于⼩⽔电站来讲，故障解列装置也使⽤的⽐较普及，那么简单的谈谈这两者保护。
定义上的区别故障解列装置是当检测的本站母线或者线路出现问题时，为了不使本站冲击到电⽹，将并⽹点切除，从⽽保证电⽹的安全运⾏。
防孤岛保护装置是当出现⾮计划性孤岛效应时，及时准确的检测出来，然后迅速的跳开并⽹开关，使整个电站脱⽹，从⽽保证⼈与设备的安全。
使⽤⽅法故障解列保护装置在⽔电和⽕电上使⽤的⽐较多。
为了保证安全稳定运⾏，⼤型⽔电和⽕电这种是必须要求上的。
对于⼀些⼩的⽔电站和⾼炉煤⽓发电来讲，可能由于各种原因没有上这类微机保护。
然⽽随着国家电⽹对于⼩型发电企业的要求规范逐渐完善，故障解列装置的使⽤率也越来越⾼。
使⽤⽅法简单的介绍⼀下：当⼀个电站并⽹时，使⽤的是同期装置，⽤它来完成电站的安全准确并⽹(即两侧的压差、⾓差、频差满⾜要求)。
当并⽹完成后，故障解列开始⾏驶⾃⼰的功能，检测到并⽹母线或线路的电压电流出现问题，达到定值后跳开并⽹点开关，从⽽使本站与电⽹脱离，完成解列功能。
防孤岛保护装置⽤于上⽐较普遍，尤其对于⼩型分布式光伏来讲，使⽤的越来越多。
⼚家不同，使⽤⽅法会稍微有些不⼀样，但最终达到的⽬的是⼀样的。
拿市场上防孤岛保护装置为例：将并⽹开关上的模拟量保护电压和保护电流接⼊装置上，将保护跳闸出⼝接到并⽹点开关的跳闸回路上，当电⽹出现低压、⾼压、低频、⾼频、频率波动、逆功率等故障时，跳开并⽹点开关。
与此同时，当站内出现故障时，可以给该装置⼀个开⼊信号，使其跳开并⽹点开关，也就是开⼊联跳，在整个电站中起到后备保护的作⽤。
相同点两者都是检测到有故障时跳开并⽹点开关，使本站与电⽹脱离。
两者的主要保护功能都涉及到了电压和频率。
不同点1、保护原理不⼀样：防孤岛保护是⾮计划性孤岛效应存在时，为了保证安全跳并⽹点开关。
故障解列是本站出现故障，为了不对整个电⽹造成冲击，保证电⽹的稳定运⾏，跳并⽹点开关。
微电网并网与孤岛运行模式切换的研究
参考内容
随着能源结构和电力系统的发展，微电网作为一种新型的电力系统和能源形态， 逐渐得到了广泛的和应用。微电网主要由分布式电源、储能装置、负荷等组成， 通过先进的控制技术和调度策略，实现电力系统的稳定、经济、安全运行。本 次演示将围绕微电网变流器并网运行及并网和孤岛切换技术展开研究。
一、微电网变流器并网运行
一、微电网的结构与运行方式
微电网是由分布式电源、储能装置、负荷、电力电子装置等组成的微型电力系 统。它具有独立、自治、灵活的特点，可以满足区域内重要负荷的持续可靠供 电需求。微电网的结构和运行方式因不同国家和地区而异，但通常都包括并网 运行和孤岛运行两种模式。
并网运行模式下，微电网通过公共耦合点（PCC）与大电网进行电能交换，大 电网为微电网提供电压和频率支撑，微电网则根据需求向大电网输送电能。孤 岛运行模式下，微电网断开与大电网的连接，依靠自身的分布式电源和储能装 置提供电能，保障重要负荷的持续供电。
为了实现平滑切换，首先需要准确快速地检测到电网故障或电能质量不达标的 情况。常用的故障检测方法包括基于电气量的故障检测、基于信号的故障检测 和基于人工智能的故障检测等。通过实时监测电压、电流等电气量，以及分析 功率不平衡等信号特征，可以有效地检测到电网故障。同时，利用人工智能算 法可以对电能质量进行评估和预测，提前发现潜在的电能质量问题。
二、微电网平滑切换控制策略
平滑切换控制策略是实现微电网由并网运行模式到孤岛运行模式无缝切换的关 键。在平滑切换过程中，微电网需要快速、准确地检测到电网故障或电能质量 不达标的情况，并立即进行运行模式的转换。同时，为了确保转换过程中的稳 定性和连续性，还需要采取相应的控制措施。
1、故障检测与识别
（2）电源稳定性问题：在切换过程中，微电网的电源稳定性可能会受到影响。 为了解决电源稳定性问题，可以对微电网的电源进行控制和管理，以保证微电 网的稳定运行。
主动配电网供电恢复过程中的孤岛划分及并网方法
主动配电网供电恢复过程中的孤岛划分及并网方法戴志辉;王旭;陈冰研【摘要】制定主动配电网供电恢复策略时,充分利用分布式电源(DG)的发电能力,对于扩大恢复面积、提高供电可靠性具有重要意义.本文提出了基于广度优先算法、考虑DG运行特性和备用容量的动态孤岛划分策略,设计了馈线自动化终端(FTU)并网功能模块校验并网条件,并利用改进恒压、恒频控制策略(V/f)快速调节不满足并网条件的DG,使其重新并网.仿真验证表明,综合DG运行特性和备用容量的孤岛划分策略能更有效地保证孤岛运行的稳定性和电压、频率等调节的实现.FTU同期并网控制功能和改进V/f控制策略的协调配合,有助于实现DG孤岛快速、稳定并网运行.【期刊名称】《电力系统及其自动化学报》【年(卷),期】2018(030)009【总页数】7页(P1-7)【关键词】供电恢复;孤岛划分;同期并网;改进V/f控制策略【作者】戴志辉;王旭;陈冰研【作者单位】河北省分布式储能与微网重点实验室(华北电力大学),保定 071003;河北省分布式储能与微网重点实验室(华北电力大学),保定 071003;河北省分布式储能与微网重点实验室(华北电力大学),保定 071003【正文语种】中文【中图分类】TM77随着环境和能源问题的日益严峻，分布式电源DG（distributed generation）及其并网技术得到迅速发展。
具有主动控制和能量管理、高DG渗透率的主动配电网成为配电网建设和研究的热点。
目前还在致力于突破DG与配网接口、继电保护与控制以及DG运行效率的研究。
DG的存在及其主动参与加剧了供电恢复问题的复杂性[1]，研究DG孤岛划分策略、恢复并网方法，提高用户供电可靠性具有重要意义。
系统正常运行时，主电网对并网的各类DG具有电压、频率支撑作用。
当系统故障时：若为DG故障，系统的断路器动作，跳开故障DG；若为线路故障，则DG 有并网、孤岛、停运3种运行模式。
供电恢复时，先孤岛划分、再实现除孤岛外剩余网络重构的供电恢复策略[2-3]，充分利用了DG，但由于计划孤岛中未考虑DG备用容量和重并网等因素，不能保证孤岛区域稳定运行和恢复策略最优。
孤网运行下的解列减载方案
印尼INDORAMA 2X30MW工程解列和减载方案设计及实施经验马洪涛1 周文平2（1.中国华电工程（集团）有限公司，北京，100044；2.国电南自电网稳定控制有限责任公司，江苏南京，211100）摘要：电力系统的频率和电压是反映电网有功功率、无功功率是否平衡的重要质量指标。
在事故和异常运行情况下，电力系统会出现严重的有功和无功功率失衡，造成系统频率和电压下降或升高，直接影响供电的质量！如不及时处理，可能使事故扩大；处理不当，甚至导致系统瓦解或崩溃。
在一般的系统运行状态下，低频减载是重要而有效的手段。
本文就印尼INDORAMA电厂电气系统，工厂电气系统，以及印尼国家电网（PLN）电气系统构成的局部电力网络的解列减载逻辑功能的设计特点、方案等进行介绍，是适用于并网小电源系统（自备电站）的解列和减载功能总结。
希望对以后的相关项目有所帮助。
关键词：解列；减载；INDORAMA电厂伴随着世界电力系统向大容量、高电压和大电网互联的发展，受政治、经济、环境、技术等因素的制约，快速发展中的电网必定要走多样化电源的发展道路。
随着电网中分散式并网电源的增多，主网故障时或与主网解列后，如何保证这些分散式发电系统如自备电厂自身的安全稳定成为一个重要问题。
印尼INDORAMA 2X30MW电厂是印度人在普瓦卡塔开设的化纤厂印度拉马（INDORAMA）工厂的自备电厂，是中国华电工程集团有限公司总承包的海外项目。
该电厂与印尼国家电网（PLN）相连接，在电厂建设过程中各方一直高度重视该系统的安全稳定，制定了详细的安全稳定控制方案并加以实施。
本文就该局部电力网络的解列减载逻辑功能的设计特点、方案等进行介绍，是适用于并网小电源系统（自备电站）的解列和减载功能总结。
希望对以后的相关项目有所帮助。
项目基本情况介绍中国华电工程（集团）有限公司（简称CHEC）作为国际工程项目EPC承包商，负责承建印度尼西亚首都雅加达附近的INDORAMA 2×30MW热电厂工程。
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。
机组孤岛运行方式下同期并网装置的应用
机组孤岛运行方式下同期并网装置的应用由于我国90年代初期，就已经进入大机组、大电网时代。
电网供电可靠，频率和电压都非常稳定，常规设计时，基本可不考虑发电机孤岛运行的方式。
目前我院正在大力开拓海外设计市场，由于海外项目国家电网结构比较薄弱，在以往工程的EPC合同中，对于发电机孤岛运行及机组甩负荷带厂用电运行的方式提出了更高的要求。
为提高电厂运行的可靠性和运行质量，结合原有的同期系统设计，完善发电机孤岛运行及机组甩负荷带厂用电运行方式下的同期并网。
标签：孤岛运行；同期并网1、同期系统介绍将一台单独运行的发电机投入到运行中的电力系统参加并列运行的操作，称为发电机的并列操作。
同步发电机的并列操作，必须按照准同期方法或自同期方法进行。
否则，盲目地将发电机并入系统，将会出现冲击电流，引起系统振荡，甚至会发生事故、造成设备损坏。
准同期并列操作，就是将待并发电机升至额定转速和额定电压后，满足以下四项准同期条件时，操作同期点断路器合闸，使发电机并网。
a）发电机电压相序与系统电压相序相同；b）发电机电压与并列点系统电压相等；c）发电机的频率与系统的频率基本相等；d）合闸瞬间发电机电压相位与系统电压相位相同。
自同期并列操作，就是将发电机升速至额定转速后，在未加励磁的情况下合闸，将发电机并入系统，随即供给励磁电流，由系统将发电机拉入同步。
自同期法的优点：a）合闸迅速，自同期一般只需要几分钟就能完成，在系统急需增加功率的事故情况下，对系统稳定具有特别重要的意义；b）操作简便，易于实现操作自动化。
因为在发电机未加励磁电流时合闸并网，不存在准同期条件的限制，不存在准同期法可能出现的问题；c）在系统电压和频率因故降低至不能使用难同期法并列操作时，自同期方法将发电机投入系统提供了可能性。
自同期法的缺点：未加励磁的发电机合闸并入系统瞬间，相当一个大容量的电感线圈接入系统，必然会产生冲击电流，导致局部系统电压瞬间下降。
一般自同期法使用于水轮发电机及发电机—变压器组接线方式的汽轮发电机。
孤网运行及解决方案
通过调整发电机组生产的功率，使生产的总功率随消费 的总功率变化，两者达到动态平衡。
1. 电网调频概述
z 通过发电机组上安装的转速反馈调节系统，即可自动根 据实际转速偏离额定值的程度来调节发电机组生产的有 功功率。
Байду номын сангаас. 改进DEH孤网调频性能
实际 功率％
转速 微分
转速 微分
≥30％ ≥7.5%
电磁阀
≤0
硬件加速度大
图例：
：大于比较器 ：小于比较器 ：信号选择器
给定 阀位
给定 压力
N
CCS控制
Y
给定
-
N
实际
压力 +
PID Y
压控
N
功控
Y PID
N
脱网
Y PID
给定 功率
+ - 实际 + 功率
不等率
给定 转速
限制 总阀位给定
2. 改进DEH孤网调频性能
• 阀门特性线性化 调节阀升程与进汽流量存在一定的非线性。为了使转速偏 差信号与进汽流量之间的关系基本呈线性，并且实现全 周进汽与部分进汽转换，大多采用了机械凸轮修正或电 凸轮修正方式。若各凸轮的斜率及重叠度设计调整不 当，将造成调节系统静态特性曲线的线性度较差，即局 部不等率变化较大。局部不等率的倒数就是转速调节系 统的放大倍数，因此在局部不等率变化大的工作点附 近，系统稳定性会变差。
11..电电网网调调频频概概述述 22.. 孤孤网网运运行行解解决决方方案案
1. 电网调频概述
光伏发电之孤岛效应
光伏发电之孤岛效应独立光伏发电也叫离网光伏发电。
主要由太阳能电池组件、控制器、蓄电池组成，若要为交流负载供电，还需要配置交流逆变器。
独立光伏电站包括边远地区的村庄供电系统，太阳能户用电源系统，通信信号电源、阴极保护、太阳能路灯等各种带有蓄电池的可以独立运行的光伏发电系统。
并网光伏发电并网光伏发电就是太阳能组件产生的直流电经过并网逆变器转换成符合市电电网要求的交流电之后直接接入公共电网。
可以分为带蓄电池的和不带蓄电池的并网发电系统。
带有蓄电池的并网发电系统具有可调度性，可以根据需要并入或退出电网，还具有备用电源的功能，当电网因故停电时可紧急供电。
带有蓄电池的光伏并网发电系统常常安装在居民建筑；不带蓄电池的并网发电系统不具备可调度性和备用电源的功能，一般安装在较大型的系统上。
并网光伏发电有集中式大型并网光伏电站一般都是国家级电站，主要特点是将所发电能直接输送到电网，由电网统一调配向用户供电。
但这种电站投资大、建设周期长、占地面积大，还没有太大发展。
而分散式小型并网光伏，特别是光伏建筑一体化光伏发电，由于投资小、建设快、占地面积小、政策支持力度大等优点，是并网光伏发电的主流。
分布式光伏发电系统，又称分散式发电或分布式供能，是指在用户现场或靠近用电现场配置较小的光伏发电供电系统，以满足特定用户的需求，支持现存配电网的经济运行，或者同时满足这两个方面的要求。
分布式光伏发电系统的基本设备包括光伏电池组件、光伏方阵支架、直流汇流箱、直流配电柜、并网逆变器、交流配电柜等设备，另外还有供电系统监控装置和环境监测装置。
其运行模式是在有太阳辐射的条件下，光伏发电系统的太阳能电池组件阵列将太阳能转换输出的电能，经过直流汇流箱集中送入直流配电柜，由并网逆变器逆变成交流电供给建筑自身负载，多余或不足的电力通过联接电网来调节。
国家将为5MW（兆瓦）以下的小型分布式光伏电站提供每度电0.47元的额外补贴加上目前4毛钱的并网电价，每度电也能卖到将近1块钱。
分布式发电条件下的配电网孤岛划分算法
分布式发电条件下的配电网孤岛划分算法1. 本文概述随着可再生能源的快速发展，分布式发电（Distributed Generation, DG）已成为电力系统的重要组成部分。
分布式发电的接入给配电网的运行和管理带来了新的挑战。
在配电网发生故障时，如何有效地将含有分布式电源的孤岛划分出来，保证孤岛内用户的持续供电，同时防止故障扩散，是当前研究的热点之一。
本文旨在探讨分布式发电条件下的配电网孤岛划分算法，以提高配电网的供电可靠性和运行效率。
本文将对分布式发电的基本概念、特点及其在配电网中的作用进行介绍，为后续的研究提供理论基础。
接着，本文将分析配电网孤岛划分的重要性，以及传统孤岛划分方法存在的问题和不足。
在此基础上，本文将重点研究基于智能算法的配电网孤岛划分方法，包括启发式算法、优化算法以及人工智能算法等，并分析其优缺点。
本文还将对配电网孤岛划分算法的实现过程进行详细说明，包括孤岛检测、孤岛划分、孤岛优化等关键步骤。
同时，本文将对所提出的孤岛划分算法进行仿真验证，以验证其有效性和可靠性。
本文将对未来的研究方向进行展望，以期为解决分布式发电条件下的配电网运行和管理问题提供有益的参考。
1.1 分布式发电的背景与意义分布式发电是指在电力系统的配电网侧，通过小规模、分散式的发电设备，如太阳能光伏、风力发电、微型燃气轮机等，就近向用户供电的一种发电方式。
随着能源结构的转型和电力系统的现代化，分布式发电逐渐成为电力系统发展的重要趋势。
在分布式发电条件下，配电网的运行和管理面临着新的挑战和机遇。
一方面，分布式发电的接入增加了配电网的复杂性，需要更加精细和智能的管理策略来保证电网的稳定运行。
另一方面，分布式发电也为提高电网的可靠性、经济性和可持续性提供了新的可能。
分布式发电有助于提高电力系统的可靠性。
当主电网发生故障时，配电网可以利用分布式发电资源形成孤岛运行，继续为局部区域供电，从而减少停电的影响。
这种孤岛运行模式在提高供电可靠性方面具有重要意义。
分布式电源孤岛运行控制规范
分布式电源孤岛运行控制规范-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1Q/GDW 国家电网公司企业标准Q/GDW11272—2014分布式电源孤岛运行控制规范Operation and control specificati on for distributed resource island2014-12-20发布2014-12-20实施国家电网公司发布Q/GD W11272—2014目次前言................................................................................................................................................ .. (II)1 范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 术语和定义 (1)4 基本规定 (3)5 分布式电源孤岛转换控制 (3)6 有功控制与电压调节 (4)7 分布式电源孤岛系统监控 (4)8 通信 (5)9 继电保护与安全自动装置 (5)10 分布式电源孤岛系统黑启动控制 (5)编制说明 (7)前言为规范分布式电源孤岛运行控制，保障分布式电源孤岛系统的安全运行，制定本标准。
本标准由国家电网公司国家电力调度控制中心提出并解释。
本标准由国家电网公司科技部归口。
本标准起草单位：中国电力科学研究院。
本标准主要起草人：侯义明、季宇、于辉、苏剑、马珂、张小奇、刘海涛、吴鸣、李洋、吕志鹏本标准首次发布。
分布式电源孤岛运行控制规范1范围本标准规定了分布式电源在计划性孤岛运行状态下应满足的运行控制要求，主要内容包括分布式电源孤岛转换控制、有功控制与电压调节、分布式电源孤岛系统监控、通信、继电保护与安全自动装置、分布式电源孤岛系统黑启动控制等。
本标准适用于国家电网公司经营区域内以同步发电机、感应发电机、变流器等形式接入35k V及以下电压等级电网的分布式电源运行控制。
微网系统并网孤岛运行模式无缝切换控制策略
微网系统并网孤岛运行模式无缝切换控制策略一、概述随着能源结构的转型和新能源技术的快速发展，微网系统作为一种新型的分布式能源供应方式，正逐渐受到广泛关注和应用。
微网系统由分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷以及监控和保护装置等组成，可以在并网和孤岛两种模式下运行。
并网模式下，微网系统与主网相连，共享主网的资源和能量孤岛模式下，微网系统独立于主网运行，为内部负荷提供电能。
微网系统在这两种模式之间的无缝切换，对于保障电力系统的稳定、安全和可靠运行具有重要意义。
无缝切换控制策略是微网系统并网孤岛运行模式切换的关键技术之一。
它需要在保证微网系统内部负荷供电连续性的同时，实现微网系统与主网之间的平滑过渡。
无缝切换控制策略的研究和应用，对于提高微网系统的运行效率和可靠性，推动新能源的广泛应用，促进电力系统的可持续发展具有重要意义。
本文旨在探讨微网系统并网孤岛运行模式无缝切换控制策略的研究现状和发展趋势，分析无缝切换控制策略的关键技术和实现方法，为微网系统的无缝切换控制策略研究和应用提供参考和借鉴。
通过对无缝切换控制策略的深入研究和应用，我们可以进一步提高微网系统的运行效率和可靠性，推动新能源技术的广泛应用，为电力系统的可持续发展做出贡献。
1. 微网系统概述微网系统，亦称为微电网系统，是一种相对于传统大规模发配电模式而言的小型电网系统。
它主要由各种微源（如新能源光伏、光热、风电以及传统电机等）、储能装置、负荷、保护和监控装置等组件构成。
微网系统能够实现自我控制、保护和管理，具备灵活的运行模式和调度管理性能，既可以并入大电网运行，也可以独立作为孤岛运行。
在并网模式下，微网系统与大电网一起分担用户的供电需求，而在孤岛模式下，微网系统则保证用户尤其是重要用户的正常用电。
通常，微网系统接在低压或中压配电网中，通过分布式发电和储能技术，实现能源的高效利用和经济的优化运行。
微网系统的能源输入形式多种多样，包括可再生能源（如太阳能、风能等）和传统能源。
核电机组孤岛运行瞬态控制分析
核电机组孤岛运行瞬态控制分析摘要：本文主要针对某核电机组为例，对核电机组从满功率运行到孤岛运行试验中需要面对的风险进行了深入探究，并总结了机组参数变化趋势，从而提出了一些有效的安全策略，以此在更大程度上保证机组运行安全性，同时更好的应对瞬态异常现象。
关键词：核电机组；孤岛；运行；瞬态控制我国某核电机组主要是应用到了水反应堆，汽轮发电机组是应用了ALSTOM技术，额定功率是1089MW。
结合实际的汽轮机型来看，主要为单轴中间在热三缸四排汽。
通常情况下，核电机组在实际的运行过程中，在并网稳定运行状态下，因为受到一些原因出现跳闸现象，机组与电网之间发生解列现象，最终只剩下了厂电负荷，这种现象指的就是孤岛运行。
结合具体的原因进行分析，导致这种现象产生的主要原因，是因为在发生孤岛运行状态之后，重要控制与保护系统性能不稳定，并且运行人员在对机组进行控制时，其操作方法不当。
因此，一定啊哟对孤岛运行状态下各调节系统响应时间进行明确，从而才能保证机组运行安全性与稳定性，这也是目前相关人员所面临的重点问题。
1.甩孤岛运行瞬态过程中的主要风险在甩孤岛运行瞬态状态下，对于所面临的风险问题，主要体现在了以下几个方面：第一，功率控制棒G棒意外下插。
如果是对系统当中的功率整定值进行调节，或者在对系统参数整定进行调节的过程中，因为操作不当引发错误问题，那么就会造成功率控制棒G棒出现意外下插现象，最终导致一回路与二回路功率无法实现有效匹配；第二，R棒失去调节功能。
在甩负荷阶段中，在下插的基础上，R棒会随之发生相应的变化，最终超出调节带。
另外，又因为Xe毒的积累速度不断上升，如果稀释的速度达不到Xe效应积累的速度时，那么就会造成R棒达到堆顶，从而导致调节能力无法发挥；第三，汽机超速。
如果汽机调节控制系统性能差、反馈回路信号生成回路异常、调节系统调阀与保护系统截止阀等状态出现了异常现象时，那么可能会直接造成汽机出现超载现象；第四，一回路过热或者是过冷。
第7章 并网光伏发电系统的孤岛效应及反孤岛策略.解析
2.1.5并网光伏系统的反孤岛测试 为了验证实际中反孤岛方案的有效性，必须对并网光伏发电装置进
针对并网光伏发电系统的孤岛效应，荷兰相应的研究机构曾做过深人 的研 究，并提供了配电网中孤岛效应发生的频率以及持续时间的实际数 据[3]。该项 研究是通过测量安装有并网光伏发电系统的典型居民区的负 荷情况来进行的，并 在两年中连续测量了每一秒钟负载需求的有功功率 和无功功率，同时将相关数据 存储在计算机内用于离线分析，由于电网 负载和并网光伏系统提供的功率之间存 在直接相关性，因而离线分析是 可行的。通过对安装有并网光伏发电系统的典型 居民区的孤岛效应研究 得出了以下结论：
2.负载品质因数Qf的确定 将并联RLC谐振电路的品质因数Qf与负载电路的位移功率因数（
Displacement Power Factor, DPF)联系起来将更有利于反孤岛测试中 对负载品质因数（>f 的确定，那么负载品质因数Qf与位移功率因数（ DPF)究竟有何关系呢？
为了便于定量分析，首先做下列假设[5]: 1.假设负载电路中不含补偿功率因数的电容，并a已知负载电路消耗 的有 功功率和负载电路的功率因数，由这两个数据和电网电压及频率， 可以计算出负 载电路中的电阻和电感L; 2.假设并上的无功补偿电容刚好使负载电路的功率因数为1。这种假 设是 合理的，因为负载电路的功率因数等于1意味着负载电路的谐振频 率等于电网频 率，而这是反孤岛保护所面临的最严重情况（任何其他的 谐振频率都将有助于 而不是有碍于反孤岛保护），此时A和C将有一个固 定的关系。
多微网配电系统的分层孤岛运行及保护控制
多微网配电系统的分层孤岛运行及保护控制一、本文概述随着可再生能源的大规模接入和电力电子技术的快速发展，多微网配电系统已成为现代电力系统的重要组成部分。
多微网配电系统由多个微网组成，每个微网可以独立运行，也可以在必要时与其他微网或主网进行互联。
这种系统的灵活性使得它能够在不同运行条件下实现优化运行，提高电力系统的可靠性和经济性。
然而，多微网配电系统的复杂性也带来了新的挑战，特别是在孤岛运行模式下，如何确保系统的稳定运行和保护控制成为亟待解决的问题。
本文旨在研究多微网配电系统的分层孤岛运行及保护控制策略。
介绍了多微网配电系统的基本结构和运行特点，包括微网之间的互联方式、能量管理策略等。
然后，重点分析了分层孤岛运行模式下的系统稳定性问题，包括电压波动、频率偏移等，并提出了相应的优化措施。
在此基础上，研究了保护控制策略，包括故障检测、隔离和恢复等，以确保系统在发生故障时能够快速、准确地响应。
本文的研究内容对于提高多微网配电系统的稳定性和可靠性具有重要意义。
通过深入分析和优化分层孤岛运行模式下的系统性能，可以为实际工程应用提供有力支持。
本文提出的保护控制策略可以为电力系统的安全稳定运行提供有力保障。
本文的研究方法和结论对于推动多微网配电系统的发展和应用具有重要价值。
未来，随着可再生能源的进一步普及和电力电子技术的不断进步，多微网配电系统将在电力系统中发挥更加重要的作用。
因此，深入研究多微网配电系统的运行特性和保护控制策略，对于实现电力系统的可持续发展具有重要意义。
二、多微网配电系统概述随着可再生能源的快速发展和分布式发电技术的日益成熟，多微网配电系统逐渐成为了现代电力系统的重要组成部分。
多微网配电系统由多个微电网组成，每个微电网都可以独立运行，也可以与主网或其他微电网进行互联。
这种系统结构不仅提高了电力系统的灵活性和可靠性，还有助于实现可再生能源的大规模接入和高效利用。
多微网配电系统的主要特点包括：一是灵活性高，每个微电网可以根据实际需求独立运行或并网运行；二是可靠性强，当一个微电网发生故障时，其他微电网可以迅速接管负荷，保证电力系统的稳定运行；三是可再生能源接入方便，微电网可以接入风能、太阳能等多种可再生能源，提高电力系统的清洁度和可持续性。
分布式发电条件下孤岛划分及运行控制的研究
控制 算法 ． 出 了该 方 法在 计算 、 指 求解 和 运行过 程 中 实 际解决 的 问题 ．明确 地 提 出了孤 岛运行 安全 性评
估 标 准 当 ＤＧ 的 比重 高 时 ． 提 出的算 法不仅 能使 所
孤 岛区域 内的大部 分 负荷得 到 正常供 电 ．而且 可 以 最大 限度 的保 证孤 岛 区域 的电 能质量 和稳 定性 在 预先 规划 和动 态划 分 中不需 要在 所有 的地 方安装 解 列 和 同期合 闸装置 Ｉ Ｅ １ Ｅ Ｅ１ ８配 电系统 仿 真结果 证 明算 法是有 效 的 ．能保 证孤 岛 系统安 全稳 定 的持 续
江
苏
电
机
工
程
第 ２ ９卷 第 ６期 １ １
Ｊａ ｇ ｕ Ｅ ｅ ｔｉ ａ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ ｉｎ ｓ ｌ ｃｒｃ ｌ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ
分 布式 发 电条 件 下 孤 岛划 分 及 运 行 控 制 的研 究
王 杰 ． 振 张
（． １ 广州 市供 电局 ， 东 广 州 ５ ０ ２ ；． 广 １６ ０ ２广东 省 电力设 计研 究 院 ， 东 广州 ５ ０ ０ ） 广 １００
分 布 式 发 电系统 （ ＤＧＳ 日渐 成为 满 足 负荷 增 长 ） 需求 、 减少 环境 污染 、 高能源 综 合利用 效 率和供 电 提 可靠性 的一 种有 效途 径 现行 的分 布式 发 电（ ） ＤＧ 并 网规程 不允 许孤 岛运 行 ．要求 扰 动时将 Ｄ 迅速 退 Ｇ 出口 在一 定程 度 上保证 了电力 系统 的安 全性 ． ］这 却 破 坏 了 ＤＧ 的正 常 运行 ． 害 了 ＤＧ发 电商 的利 益 ． 损
摘 要 ： 提 高供 电可 靠 性 ， 为 实现 孤 岛模 式 与 并 网模 式 间的 无 缝 转 换 ， 分布 式发 电孤 岛 范 围的 划 分 进 行 了研 究 。 据 对 根
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Δｄ
ｉ
＝
Ｐ
ｉ Ｇ
－
Ｐ
ｉ Ｌ
（ ２）
要保证孤岛的稳定运行， 就需要维持孤岛内的功
率与负荷平衡。一般情况下， 发电机运行时都会有
一定的调节裕量， 应付负荷的正常波动。因各种原
因出现的功率不平衡都不能超过孤岛的调节能力，
否则就可能使孤岛失去稳定性。
１．１ 单机孤岛调节能力
以热电联产中常用的背压式汽轮机为例， 单机孤
ｄ． 孤岛内缺少快速控制措施， 对负荷变化的控 制能力不足， 供电质量差［６］。
如果配电网发生故障以后， 在保证电力系统安全 的前提下， 尽可能维持分散电源正常供电， 而将部分 配电网转化为孤岛自治运行， 将可以提高供电可靠性， 减小对系统备用的要求， 利于系统恢复， 对电网公司、 分散电源所有者和用户都是有利的［５， ７］。
的区域很多， 有多种解列方案， 过多的解列点的设置 需要更多的同期装置， 使操作更加复杂、投资增加， 所以解列点数量不宜过多。
配电网主要是辐射状结构， 分散电源通过配电站 与系统相连接。考虑到功率平衡原则、分散电源的产 权 关 系 、电 气 分 布 、地 理 位 置 及 调 度 管 辖 范 围 等 因 素 ， 可 规 划 两 级 孤 岛— — — 电 厂 级 和 变 电 站 级 。 电 厂 级 孤 岛（ ｍｉｎｉ ｉｓｌａｎｄ） 为包含一个或一组分散电源及其周边 负荷的功率基本平衡区域。变电站级孤岛（ ｓｕｂｓｔａｔｉｏｎ ｉｓｌａｎｄ） 为包含配电站部分或全部负荷及其下级所有 分散电源的功率基本平衡区域， 解列点一般设置在 配电站系统进线或母联开关上。一个变电站级孤岛 可 以 包 含 多 个 电 厂 级 孤 岛 。 如 图 ２ 所 示 ， Ｚｏｎｅ１ 和 Ｚｏｎｅ２ 为 电 厂 级 孤 岛 ， ＳＰ１ 和 ＳＰ２ 分 别 为 电 厂 级 孤 岛 的 解 列 点 ； Ｚｏｎｅ０ 为 变 电 站 级 孤 岛 ， ＳＰ０ 为 变 电 站 级 孤岛的解列点； 电厂级孤岛 Ｚｏｎｅ１ 和 Ｚｏｎｅ２ 包含在变 电 站 级 孤 岛 Ｚｏｎｅ０ 中。
岛的简化频率响应模型如图 １ 所示。
ＫＬ ／ ρ
－ ΔＰＬ
ΔＰ ＋
Δｆ １ ／ （ ｓＴＪ）
－ － ΔＰＧ
ＫＧ ／ （ １ ＋ ｓＴＧ）
图 １ 单机孤岛简化频率模型 Ｆｉｇ．１ Ｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｍｏｄｅｌ
ｏｆ ｓｉｎｇｌｅ － ｍａｃｈｉｎｅ ｉｓｌａｎｄ
在孤岛形成初期， 通过旋转惯量、负荷调节特性
在 此 ， 根 据 功 率 平 衡 原 则 、分 散 电 源 的 产 权 关 系和电气分布， 提出一种分层孤岛运行的概念， 将孤 岛划分为电厂级和变电站级。孤岛形成后， 通过监 测联络线的稳态功率变化计算孤岛内的功率不平衡， 实现实时减载， 使孤岛尽快达到稳定运行。
１ 孤岛运行
首先， 定义功率差额 Δｄｉ 来表征孤岛 ｉ 内的功率 平衡情况：
行的概念， 可充分利用分散电源的供电能力， 提高供电可靠性。接入多个分散电源的配电网络
可划分为电厂级孤岛和变电站级孤岛， 故障后的网络根据负荷匹配情况分层逐级解列。孤岛形成
过程中， 通过监测联络线的稳态功率变化计算孤岛内的功率不平衡， 充分考虑孤岛的调节能力实
现 实 时 减 载 。最 后 ， 介 绍 了 一 种 实 现 分 层 孤 岛 运 行 的 分 层 分 布 式 控 制 系 统 ， 借 助 高 速 通 信 网 络 ，
ｊ０
为联
络线
ｊ
断开前功率，
断开后功率
Ｐ
ｉ ｉｎｔｅｒｔｉｅ＿
ｊ
为
０。以图
２
为例， ＤＧ１ 并网运行， 系统通过 Ｌ１ 向 Ｚｏｎｅ１ 供电 ２０ ＭＷ，
此时 ＳＰ０ 断开， 孤岛内将出现 ２０ ＭＷ 的功率缺额。
Δｄ
ｉ
＝
!
（
Ｐ
ｉ ｉｎｔｅｒｔｉｅ＿
ｊ－
Ｐｉ ｉｎｔｅｒｔｉｅ＿
ｊ０）
＝
!（ ０ －
Ｐｉ ｉｎｔｅｒｔｉｅ＿
和发电机调节能力可缩小功率不平衡量 ［８ －９］。式（ ３）
定义了孤岛 ｉ 的有功不平衡的最大容许能力 εｉ。满 足式（ ４） ， 孤岛才能维持稳定运行。
εｉ ＝ Δｆ·ＰＧ·ｉ ＫＧｉ ／ ｆｅ
（ ３）
式中
Ｋ
ｉ Ｇ
为
发
电
机
的
单
位
调
节
功
率
；
Δｆ
为
孤
岛
允
许
的频率偏差。
Δｄ ｉ ＜ εｉ
（ ４）
式（ ３） 只考虑了孤岛内发电机的一次调频能力，
分散电源往往带有自己的负荷， 这部分自有负荷 离分散电源比较近， 产权上属于分散电源所有者， 必 要时可与系统断开由分散电源单独供电， 即采用电厂级 孤岛解列。这也是目前普遍采用的解列策略。
分散电源容量较大、并网电压等级较高时， 可能带
第７期
丁 磊， 等源及变电站产权统 一， 若分散电源可以承担变电站的全部或主要负荷， 可 采用变电站级孤岛解列。根据分散电源与负荷的匹 配程度， 解列点可选在变电站系统进线或母联开关上。
若配电站下级连有多个分散电源， 且这些电源总 容量可承担变电站的全部或主要负荷， 可采用分层孤岛 解列的措施。首先形成变电站级孤岛， 若不能维持 稳定运行， 则进一步解列， 形成多个电厂级孤岛。
根据分散电源的分布、容量和本地负荷的大小， 可以灵活地选择不同的解列方式， 充分利用分散电源 的供电能力， 减小停电面积， 提高供电可靠性。
ｊ０）
＝
! ΔＰ
ｉ ｉｎｔｅｒｔｉｅ
＿
ｊ
（ ６）
联络线断开前稳态功率可用来表征孤岛内功率
不平衡， 但线路故障或系统扰动暂态过程中， 联络线
的功率会发生变化。此时联络线功率就不能正确反
映孤岛与外界的功率交换。实时减载装置中， 可采
用功率突变量启动元件判断短路故障或系统扰动。
功率突变量元件启动， 利用启动前的数据计算联络
孤岛运行的主要问题是孤岛划分和孤岛形成后 的 控 制 措 施 。孤 岛 划 分 就 是 解 列 点 的 选 择 问 题 。孤 岛形成后， 还需要有一系列的保护控制措施， 如减载、 切机等来保证孤岛的稳定运行。目前， 主要存在解 列 点 不 合 理 、控 制 措 施 不 完 善 等 问 题 。
文献［ ７ － １０］ 提出主动解列的概念， 通过实时搜 索孤岛区域， 动态地确定解列点和动作时序。主动解
ａ． 引起同期问题， 影响线路重合闸的使用， 需采 用检同期重合闸或解列重合闸［３－ ４］；
ｂ． 孤岛易与主系统失步， 造成重合闸检同期失 败， 延长了系统的恢复时间［５］；
ｃ． 孤岛内的功率不平衡较大时， 解列后很难保 持稳定运行， 往往迅速瓦解， 造成本地负荷失电， 降 低了供电可靠性［１， ５］ ；
忽略了负荷调节能力和旋转惯量的作用。相对发电
机调节而言， 负荷调节和旋转惯量的作用很小， 适当
的裕度也有利于孤岛快速恢复稳定运行。
１．２ 多机孤岛调节能力
岛内包含多个分散电源时， 扰动瞬间功率缺额按
转动惯量分配到各发电机转子上， 负载旋转惯量也承
担了一部分负荷变化， 所有转子转速按同一加速度变
化 ［１３ － １４］ 。从扰动瞬 间 到 稳 定 的 过 程 中 ， 发 电 机 按 各
完 成 分层解列、实时减载、再同步与重合闸等功能。
关键词： 分散电源； 分层孤岛； 实时减载； 解列
中图分类号： ＴＭ ７６
文献标识码： Ａ
文章编号： １００６ － ６０４７（ ２００７） ０７ － ００２５ － ０４
０ 引言
这里所定义的分散电源是广义上的分散电源， 包括各种新型的分布式发电技术及国内目前普遍存 在 的 热 电 联 产 、小 型 水 电 、小 型 企 业 自 备 电 厂 、综 合 利用电厂等小容量（ ＜ ５０ ＭＷ） 的地区电源。大量分 散电源的接入改变了配电网的结构和潮流， 给配电 网 的 保护和控 制 带 来 了 很 大 的 影 响 ［ １－ ２］ 。尤 其 是 分 散 电源解列或并网线故障跳闸时， 都会形成短暂的孤 岛， 带来一系列问题：
１１０ ｋＶ
２２０ ｋＶ
Ｌ３
Ｌ２
Ｚｏｎｅ０
ＳＰ０
３５ ｋＶ
Ｌ１
３５ ｋＶ
ＳＰ１
ＳＰ２
１０ ｋＶ Ｚｏｎｅ１ ＤＧ１
Ｚｏｎｅ２ ＤＧ２
电厂级孤岛
变电站级孤岛
图 ２ 分层孤岛的示意图 Ｆｉｇ．２ Ｓｋｅｔｃｈ ｍａｐ ｏｆ ｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌ ｉｓｌａｎｄｓ
定义分层孤岛运行的策略后， 分散电源的解列就 有 电 厂 级 孤 岛 解 列 、变 电 站 级 孤 岛 解 列 、分 层 孤 岛 解 列 ３ 种方式。
收稿日期： ２００６ － ０９ － ２５； 修回日期： ２００７ － ０１ － ２９ 基金项目： 国家自然科学基金项目（ ５０４７７０４１）
列需借助高速通信手段， 实时采集电网拓扑结构和潮 流数据， 由中心控制单元确定合理的解列策略并下发。 在大电网中可采取实时搜索方法， 尽可能寻找合理的 解列策略， 有利于孤岛稳定运行和系统恢复。而在配 电网中， 由于以下几点原因很难实现解列的实时决策：
Δｄｉ ＝ !ＳＧ， ｋ －
!ＳＬ， ｌ ＝ ＳＧｉ －
Ｓ
ｉ Ｌ
（ １）
ｋ "ｉ
ｌ "ｉ
其中， ＳＧｉ 和 ＳＬｉ 表示孤岛 ｉ 内 的 发 电 机 总 出 力 和 总 负 荷的复功率。由于无功不平衡可以就地补偿， 且有功
不平衡对孤岛的频率特性影响更大， 所以研究的重点
电力自动化设备
第 ２７ 卷
在有功平衡上。式（ ２） 重新定义功率差额 Δｄ ｉ 来表 征孤岛 ｉ 内的有功功率平衡［８－９］。