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测技术
光伏并网发电系统孤岛检测技术发表时间：2018-10-22T13:35:17.013Z 来源：《河南电力》2018年9期作者：邵雪瑾[导读] 本文介绍了光伏并网发电系统中的孤岛效应以及影响，分析出出现孤岛现象发生的原因。
（国网宁夏电力公司经济技术研究院宁夏银川市 750002）摘要：本文介绍了光伏并网发电系统中的孤岛效应以及影响，分析出出现孤岛现象发生的原因，并对孤岛检测方法（主动检测法、被动检测法）进行详细的介绍，并提出了结合两种检测方法的一种方案。
关键词：并网发电；孤岛检测引言随着新能源的不断开发和利用，未来将出现更多的由可再生能源组成的分布式供电系统。
分布式供电系统的一个共同特点是，需要通过逆变器将直流电变换成交流电再送到电网上。
正常情况下，这些逆变系统并联在电网上向电网输送有功功率。
但是，当电网处于失电状况（例如大电网停电），这些独立的并网发电系统仍可能持续工作，并与本地负载连接处于独立运行状态，这种现象被称为孤岛（islanding）效应。
从用电安全与用电质量方面考虑，孤岛状况是不允许出现的，由此引出了对孤岛状态进行检测的研究。
国内外专家对此提出了多种不同的研究方法，本文对部分研究方法进行了分析比较，提出主动检测与被动检测相结合的方案，即使用电压与频率的继电器检测方式及相位跳动检测法，而在主动式检测法中，选择输出功率变动方式，进行孤岛效应防治测试。
1孤岛现象发生的原因当太阳能供电的输出功率与负载功率达到平衡时，负载电流会完全由太阳能光伏发电系统提供。
此时，即使电网断电，在太阳能光伏发电系统输出端得电压与频率也不会快速随之产生变化，如此系统便无法正确地判断出电网是否有故障或中断的情形，因而导致孤岛现象的发生。
图2为电力系统图。
当电网端与客户端得公共耦合点PCC的电压与频率超过正常电网电压与频率的最大限制范围时，即会被视为故障发生，并利用输出继电器将逆变器切离负载[6]。
反之，当逆变器产生的有功功率与无功功率正好符合负载功率时，公共耦合点PCC的电压与频率变化量将不会很明显，可能会落在电网所容许的最大限制范围内，如此讨论电网断路器处于关闭及打开的情况下，由于有功功率和无功功率不同，所造成太阳能光伏发电系统上的影响。
太阳能孤岛效应检测的综述
太阳能孤岛效应检测的综述【摘要】在科技发展的今天，能源问题已经成为了一个全球性的问题。
化石能源开发的局限性促使人们开始寻找新的能源来代替传统的化石能源，而太阳能以其清洁、可再生等特点受到了人们越来越多的关注。
在太阳能并网光伏发电的过程中，难免会遇到一些问题需要解决，孤岛效应就是一个。
本文将简述几种孤岛效应的检测方法，包括主动式孤岛效应和被动式孤岛效应检测，以及它们都具有各自的优缺点，以期为以后的太阳能并网光伏发电的孤岛效应检测技术的发展提供借鉴和参考。
【关键词】太阳能；光伏发电；孤岛效应检测1.前言能源是人类社会赖以生存和发展的重要基础。
世界能源以化石能源为主的结构特征，使得世界上的化石能源越来越少，甚至走向枯竭，而且化石能源应用过程中会产生比较多的污染，这些问题都一直困扰着人们。
作为能源主体的化石能源如煤炭、石油、天然气等是不可再生能源，这就表明了终有一天这些能源会用光用尽的。
这种状况更加剧了人们对不可再生能源走向枯竭的危机感。
在这种情况下新能源的开发已经成为了迫在眉睫的事情。
目前，人们已经找到了多种清洁能源，比如太阳能、风能、核能、潮汐能能等，其中太阳能以其清洁、限制性小、可再生等优点得到了人们的广泛的关注。
太阳能的利用形式主要有光热利用、光伏发电利用和光化学转换三种形式，但光热和光化学转化具有很大的局限性，而太阳能光伏发电是以电能为最终输出形式的，在通用性和可存储性上的优势比较明显。
太阳能光伏发电在并网过程中存在着一定的问题，就是所谓的孤岛效应。
在分布式光伏发电定义中，孤岛效应是指当电网的部分线路因故障或维修而停电时，停电线路所连的并网发电装置没能及时的检测到电网停电而继续向周围负载供电，这种情况下并网发电装置同周围负载构成一个自给供电的孤岛。
孤岛效应会对电网负载、用户及工作人员造成不必要的伤害，所以我们要及时判断孤岛效应，减小孤岛效应的危害。
2.孤岛效应检测方法在研究孤岛效应检测的过程中，主要有两种方法，一种是被动式孤岛效应检测法，一种是主动式孤岛效应检测法。
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。
光伏并网逆变器孤岛检测技术研究
摘 要我国能源消耗主要依赖于传统化石能源，近年来随着社会经济的持续发展，我国化石能源危机和环境问题日趋严峻，改变我国能源产业结构，开发和利用新能源迫在眉睫。
由于太阳能资源具有清洁无污染、安全可靠、运行经济以及取之不尽用之不竭等优点，决定了其在能源更替中具有不可取代的地位。
以光伏发电技术为代表的新能源发电技术越来越受到国际社会的广泛关注。
在光伏发电系统中，分布式发电系统具有十分重要的地位，分布式电源为电网和本地负载提供能量。
随着越来越多的分布式光伏发电系统应用于能源产业，许多潜在的电网保护问题逐渐引起了人们的重视，其中难点之一就是如何检测出孤岛效应。
孤岛效应会导致电能质量严重受损、电气设备损害以及对运行检修工作者的安全造成威胁，因此应该避免孤岛现象的发生。
通过相关反孤岛设备实时监测系统运行情况，在孤岛发生时检测出孤岛运行状态并触发孤岛保护装置，使光伏并网逆变器尽快与主电网切离以避免上述的危害。
本文以三相光伏并网逆变器为研究对象，对系统中存在的孤岛效应检测问题进行研究，讨论了相关参数对孤岛检测盲区分布的影响，并根据现有反孤岛策略存在的不足，提出一种改进的基于无功功率扰动的孤岛检测算法。
本文阐述了孤岛效应的研究背景、成因以及危害，分析了当前孤岛检测技术的研究现状。
基于逆变器恒功率控制策略对三相光伏并网逆变器进行建模，实现有功/无功功率的灵活控制，为后续所提孤岛检测算法的研究奠定基础。
本文研究分析了孤岛效应发生机理，对几种常见的孤岛检测方法如远程检测法、无源检测法和有源检测法进行对比分析。
与此同时，本文介绍了孤岛检测盲区相关描述方法，并采用f 0norm Q C 描述法对常见反孤岛策略的盲区进行了描述，分析了相关参数对盲区分布的影响，并基于所参与科研项目对现有盲区评估标准提出了几点改进建议。
基于对常见孤岛检测算法及其盲区的分析与研究，本文阐述了基于无功功率扰动反孤岛策略的优越性，并对其基本原理进行了分析。
光伏并网发电系统的孤岛效应及检测措施
SMS
2 f fg m Sin( ) 360 2 fm f 位为°) ; fm ——产生该相角时的频率。 自动移相法是在滑动移相法的基础上进行了改进，加快了在电网断电后的相位 偏移量，但是算法稍复杂，系统参数较多。 依据AFDPF的工作原理，滑动移相法同样可以采用线性的频率正反馈加以简化 ( IM2SMS) 如式(6)，同时引入初始附加相角以出发频率正反馈的有效动作。 (6) M SMS n( f f g ) F ( f f g ) 0 式中 n ——反馈增益; 0 ——常数。 当 f f g 0 时, F ( f f g ) 为1；当 f f g 0 时, F ( f f g ) 为-1[4]。 此检测方法实际是通过移相达到移频， 与主动频率偏移法AFD一样有实现简单、 无需额外硬件、孤岛检测可靠性高等优点，也有类似的弱点，即随着负载品质因数 增加，孤岛检测失败的可能性变大。 3）周期电流干扰检测法（ACD） 周期电流扰动法（Alternate CurrentDisturbances，ACD）是一种主动式孤岛检测 法。对于电流源控制型的逆变器来说,每隔一定周期, 减小光伏并网逆变器输出电流, 则改变其输出有功功率。当逆变器并网运行时, 其输出电压恒定为电网电压；当电 网断电时, 逆变器输出电压由负载决定。每每到达电流扰动时刻,输出电流幅值改变, 则负载上电压随之变化,当电压达到欠电压范围即可检测到孤岛发生。 4）频率突变检测法(FJ) 频率突变检测法是对AFD的修改，与阻抗测量法相类似。FJ检测在输出电流波 形(不是每个周期)中加入死区，频率按照预先设置的模式振动。例如，在第四个周 期加入死区，正常情况下，逆变器电流引起频率突变，但是电网阻止其波动。孤岛 形成后，FJ通过对频率加入偏差，检测逆变器输出电压频率的振动模式是否符合预 先设定的振动模式来检测孤岛现象是否发生。这种检测方法的优点是：如果振动模 式足够成熟，使用单台逆变器工作时，FJ防止孤岛现象的发生是有效的，但是在多
分布式光伏并网系统孤岛效应分析及检测方法研究
分布式光伏并网系统孤岛效应分析及检测方法研究分布式光伏并网系统孤岛效应分析及检测方法研究随着能源问题和环境问题的不断突出，光伏发电作为一种清洁、可再生的能源技术逐渐流行起来。
分布式光伏并网系统作为光伏发电系统的一种形式，呈现出很好的应用前景。
然而，在分布式光伏并网系统中，一个或多个光伏组件因故失去与公共电网的连接，而仍然继续自行发电的现象被称为孤岛效应。
孤岛效应会导致光伏组件与局部电网之间的电能无法正常传输，给系统稳定性和电网安全运行带来威胁。
本文以分布式光伏并网系统中的孤岛效应为研究对象，对其进行深入的分析，并探讨相应的检测方法。
首先，本文对孤岛效应的成因进行了分析。
孤岛效应的主要原因是光伏组件产生的电能在故障情况下无法实现与公共电网的同步运行。
当发生故障时，孤岛效应会导致光伏组件继续运行，形成一个"孤岛"，从而与公共电网分离。
这种分离会对电网的稳定性和功率质量产生重大影响。
接着，本文对孤岛效应的影响进行了详细分析。
孤岛效应会引起两个主要问题：首先，孤岛会导致系统电流不受控制，可能引发由电流负载和无功功率调节问题引起的频率和电压波动。
其次，由于孤岛区域与其他区域存在电能传输隔离，发电系统可能会对维护人员和其他设备造成电击危险。
针对孤岛效应的检测问题，本文提出了几种常见的检测方法。
首先是主动检测方法，该方法通过在电网中添加特殊信号并观察光伏系统是否对信号作出响应来判断孤岛效应的存在。
其次是被动检测方法，该方法利用电网的特性以及区分正常运行和孤岛运行的电压和频率差异来判断是否存在孤岛效应。
最后，本文还介绍了一些现有的智能设备和控制系统，如逆变器和PMU（相量测量单元），可用于实时监测和检测孤岛效应。
在文章的最后，本文指出了目前孤岛效应研究中存在的问题和挑战，并对未来的研究方向提出了展望。
例如，如何提高孤岛效应的检测精度和响应速度，以及如何减少对电网质量的影响等。
总之，分布式光伏并网系统的孤岛效应是一个重要的研究课题。
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]。
太阳能孤岛效应检测的综述
能源是人类 社会赖以生存 和发展 的重要基础 。 世界能源 以化石能 源为主的结构特征 ． 使得 世界上的化石能源越 来越少 ． 甚至走 向枯竭 ， 而且化石能源应用过程 中会产生 比较多的污染 ． 这些 问题都一直 困扰 着人们 。 作 为能源 主体 的化石能源如煤炭 、 石油 、 天然气等是不可再生 能源 ， 这就表 明了终有一天这些能源会用光用尽的 这种状况更 加剧 了人们对不可再生能源走 向枯竭的危机感 。 在这种情况下新能源的开 发已经成为了迫在 眉睫的事情 。 目 前． 人们 已经找到 了多种清洁能源 ， 比如太 阳能 、 风能、 核能 、 潮汐能 能等 ， 其中太 阳能 以其清 洁 、 限制性 小、 可再生等优 点得到了人们 的广泛 的关注 。太 阳能的利用形式主要
耦合处 的电压响应仅含有非常小的谐波 。 然而， 当系统处于孤岛运行状 态时 ． 由于负载 中存在非线性负载 ． 这些非线性负荷 的电压响应在 电流 谐波的激励下将会 出现高度失真 ． 通常为三次 谐波 ， 当谐波超过正常范 围时 ， 孤 岛效应就被检测出来 了。 但是 ， 同上种方法一样 ， 这种方法的阈 值也很难确定 。 错误 的阈值选择会使孤岛效应的检测不够准确。 ２ － ２主动式孤岛效应检测 主动式孤岛检测方法主要分为主动移频检测方法 ． 主动移相 检测 方法 ， 电压 正反馈式孤 岛效应检测方法 。 主动移频检测法是通过不断在输 出端加一个频率 扰动 ． 这个扰动 不能太 大 ． 否则会 引起 电能质量 的下降 。 当大 电网没有 断电时 ， 这个小 有光热利用 、 光伏 发电利用和光化 学转换三种形 式 ． 但光热 和光化学 的扰 动会 由大 电网纠正过来 ．对 负载的供应 的电能并没有 太大的影 但 是一旦 电网断 电 ， 频率扰 动就会迅 速积 累 ， 能够很 快 的超 过 阈 转化具有很大的局限性 ． 而太阳能光伏 发电是以电能为最终输 出形式 响 ， 值， 孤岛效应就能被检测出来 。 对于纯阻性和感性 负载 。 主动移频检测 的． 在通用性和可存储性上的优势比较明显 。 但是对 于容性负载 ． 电压将与 电流同频但滞后 太 阳能光伏发 电在并网过程中存在 着一定 的问题 ． 就是所谓 的孤 法是没有检测盲 区的 ． 岛效应 在分布式光伏发 电定义中 ． 孤岛效 应是指当 电网的部分线 路 于电流一定相位 角 ．对频率施 加的扰动会 被负载相位 角抵消 了一部 因故 障或维修而停 电时 ． 停电线路所连的并网发电装置没能及 时的检 分 。 如果两者正好相抵 ， 则相邻周期间电压过零时间间隔不发生变化 ， 孤岛检测失败 测到电网停 电而继续 向周 围负载供 电． 这种情况下并 网发 电装置同周 频率不会偏移 ． 主动移相式孤 岛检测方法是一种高效的主动式孤 岛检测 方法 ． 其 围负载构成一个 自 给供 电的孤岛 。孤岛效应会对 电网负 载、 用户及工 作人 员造成不必要 的伤 害 ． 所 以我们 要及时判断 孤岛效应 ， 减小 孤岛 原理是通 过对输 出电能相位施加一 个小扰动 ．在 与大 电网没有 断电 时， 电网 能强制 的将这 个扰动纠正过 来 ， 使耦合 点的电压不受扰 动的 效应的危害。 影响， 但 是一旦 与电网脱离 ， 相位扰动就会迅速叠加 。 直至超过 阈值范 ２ ． 孤 岛效 应 检 测 方 法 孤岛效应 就被检测 出来 了。 该类方法 与移频法一样有实现简单 、 孤 在研究孤 岛效应检测 的过程 中． 主要有两种方法 ． 一种是被动式孤 围 ， 也有类似 的弱点 ． 即随着负 载品质因数增加 ． 孤岛 岛效应检测法 ． 一种是主动式孤岛效应检测法。 被动式孤 岛检测方法通 岛识 别率 高等优点 ． 过监控公共点 电压等参数 变化来识别孤岛效应的． 实现方式简单． 成本 检测的能力 降低 电压正 反馈式孤 岛检测 技术的工作机 理是动态地 修改 电流 给定 较低 ， 但检测盲 医较大 。主动式孤岛检测方法对系统施加一定扰动 ． 使 一旦发 现公共点 电压偏 离 阈值 ， 就对电流 给定 的幅值作 同向 孤 岛状态能通过参数变化反应出来 而得到辨识 ．大大减小 了孤岛检测 的幅值 ． 修改 ． 使 电压 的改变在原方 向上进一步增 强 ． 直到超 出正常范 围而判 的盲 区， 但 实现方式复杂 ． 容易对 电网电能质量产生不 良影响。 断孤 岛 电压正反馈式检测 法通过检测 电流的波 动给定一个反馈 系 ２ ． １ 被 动 式 孤 岛 效 应 检 测 反馈 系数 的大小与负载阻抗的大小相关 ， 与阻抗 的性 质无 关 ， 但是 被动式 孤岛检测方法可 以分 为过， 欠电压检测 法 ．过／ 欠频 率检测 数 ， 及小容量逆变器 ） ． 不能适用于 法． 电压 相位 突变法 ． 电压谐波检测法 ． 下面就对这些方法 进行 简单的 这种检测方法却只适用于小功率负载 （ 大 功率负载 （ 及大功率逆变器 ） 介绍。 被动式孤 岛检测方法通过被动地检测 电压 、 电流等 电量的异常变 过， 欠 电压 检测法 和过／ 欠频 率检测 法是 检测公 共耦合 点处 的电 是一种 “ 环境友好型 ” 孤岛检测方 式 。 但有一 定的检测 压。 如果其 电压 幅值 或频率超 出了正常工作范 围 ． 就立刻停 止发电系 化来 检测孤岛 ． 主动式孤 岛检 测方法通过人 为添加扰 动并监测 电压 、 频率等 电 统的工作 当分布式发 电系统 与电网处 于运行状态 时 ． 负载消耗 的功 盲区 ： 检测更 准确有效 ， 但容易 “ 污染 ” 电网。 率是 电网输出功率与分 布式发 电系统输 出的功率之 和 ． 公共耦合点 的 量 的变化来 检测孤 岛 ．
光伏并网逆变器的孤岛检测技术概要
第２４卷第ｌ期２００９年３月电力科学与技术学报ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＥＬＥＣＴＲＩＣＶ０１．２４Ｎｏ．１ＰＯＷＥＲＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＭａｒ．２００９光伏并网逆变器的孤岛检测技术刘方锐，康勇，张宇（华中科技大学电气与电子工程学院。
湖北武汉４３００７４）摘要：以光伏逆变器为代表的各种并网逆变器通常要求具备孤岛检测功能．被动式的孤岛检测方法存在较大孤岛检测盲区．主动检测法提高了孤岛检测的可靠性，但其在并网逆变器的输出中施加了扰动，影响了并网电能质量．重点分析移频与移相主动孤岛检测算法的工作原理及参数选取原则，并给出相关的参数优化建议，同时探讨多并网逆变器运行时的孤岛检测有效特性，为光伏并网逆变器的孤岛检测设计提供参考．关键词：光伏；并网逆变器；孤岛检测中图分类号：ＴＭ６１５文献标识码：Ａ文章编号：１６７３－９１４０（２００９）０１－０００８－０４ＩｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｏｆｉｓｌａｎｄｉｎｇｄｅｔｅｃｔｉｏｎｓｔｒａｔｅｇｉｅｓｆｏｒＰＶｇｒｉｄ－ｃｏｎｎｅｃｔｅｄｃｏｎｖｅｒｔｅｒｓＬＩＵＦａｎｇ・ｒｕｉ，ＫＡＮＧＹｏｎｇ，ＺＨＡＮＧＹｕ（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ．ＨｕａｚｈｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗｕｈａｎ４３００７４，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｓｌａｎｄｉｎｇｄｅｔｅｃｔｉｏｎｉｓ卸ｅｓｓｅｎｔｉａｌｆｕｎｃｔｉｏｎｆｏｒｍｏｓｔ鲥ｄ—ｃｏｎｎｅｃｔｅｄｃｏｎｖｅｒｔｅｒｓ，ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙＰＶｎｏｎｅｇｒｉｄ—ｃｏｎｎｅｃｔｅｄｃｏｎｖｅｎｅｒｓ．Ｔｈｅｐａｓｓｉｖｅｉｓｌａｎｄｉｎｇｄｅｔｅｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓｈａｖｅｌａｒｇｅａｃｔｉｖｅｉｓｌａｎｄｉｎｇｄｅｔｅｃｔｉｏｎｓｔｒａｔｅｇｉｅｓｄｕｃｅｐｅｒｔｕｒｂａｔｉｏｎｓｉｎｔｈｅｃｏｎｖｅｒｔｅｒｓａｒｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｚｏｎｅ．Ｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎａｂｉｌｉｔｙ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅｙｉｎｔｒｏ－ｏｕｔｐｕｔ，ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｎｇｔｏｐｏｏｒｐｏｗｅｒｑｕａｌｉｔｙ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒａｎａｌｙｚｅｓｔｈｅｗｏｒｋｉｎｇｐｒｉｎｃｉｐｌｅａｎｄｐａｒａｍｅｔｅｒｓｓｅｌｅｃｔｉｏｎｒｕｌｅｓｆｏｒｆｒｅｑｕｅｎｃｙｓｈｉｆｔａｎｄｐｈａｓｅｓｈｉｆｔｉｓｌａｎｄｉｎｇｄｅｔｅｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ．Ｔｈｅａｌｇｏｒｉｓｍｓｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｍｕｌｔｉ—ｃｏｎｖｅｒｔｅｒｏｐｅｒａｔｉｏｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｃｏｎｖｅｒｔｅｒｓ．ａｒｅａｌｓｏｉｎｖｅｓｔｉｇａ—ｔｅｄ．ＩｔｐｒｏｖｉｄｅｓｂａｓｉｃｉｓｌａｎｄｉｎｇｄｅｔｅｃｔｉｏｎｇｕｉｄａｎｃｅｆｏｒＰＶｇｒｉｄ—ｃｏｎｎｅｃｔｅｄＫｅｙｗｏｒｄｓ：ＰＶ；酣ｄ—ｃｏｎｎｅｃｔｅｄｃｏｎｖｅｒｔｅｒ；ｉｓｌａｎｄｉｎｇｄｅｔｅｃｔｉｏｎ随着分布式发电技术的迅速发展，越来越多的可再生能源（如太阳能、风能、生物质能和燃料电池）被转化为电能后通过并网逆变器输送到电网．收稿日期：２００９－０２－２８基金项目：国家自然科学基金（５０８７７０３２）并网逆变器通常要求具备孤岛检测功能‘卜引．并网逆变器的孤岛现象是指电网因故中断供电时逆变器仍向电网传输电能，和本地负载形成一个公共电网作者简介：刘方锐（１９８１一），男．博士．讲师，主要从事分布式发电与新能源利用研究通讯作者：康勇．男，博士，教授，博士生导师；Ｅ－ｍａｉｌ：ｙｋａｎｇ＠ｍａｉｌ．ｂｕｓｔ．ｅｄｕ．ＳＥｔ万方数据第２４卷第１期刘方锐．等：光伏并网逆变器的孤岛检测技术９系统所无法控制的自给供电孤岛¨】．该现象的发生会威胁到电网维修人员的安全，影响配电系统的保护开关动作程序，在重合闸时可能对用电设备造成损坏等．在并网逆变器的孤岛检测中，仅依靠被动式检测方法检测逆变器与电网问的公共点处电压的异常现象（如过／欠压、Ｅｔ／欠频），则容易漏检。
基于DSP的光伏并网逆变器的孤岛检测技术研究
基于DSP的光伏并网逆变器的孤岛检测技术研究基于DSP的光伏并网逆变器的孤岛检测技术研究摘要：光伏逆变器在大规模应用中发挥着重要作用，但由于种种原因可能导致光伏逆变器与电网的失联，形成孤岛状态。
孤岛状态会对电网稳定性造成巨大风险，因此研究光伏逆变器的孤岛检测技术显得至关重要。
本文通过基于数字信号处理器（DSP）的光伏并网逆变器孤岛检测技术的研究，为提高光伏并网逆变器的安全性和可靠性提供参考。
一、引言光伏并网逆变器是将光伏发电系统产生的直流电转换为交流电，通过与电网连接并注入电网的装置。
然而，当光伏逆变器与电网失联时，就会形成孤岛状态，这对电网运行安全性和稳定性构成威胁，因此，研究光伏并网逆变器的孤岛检测技术显得尤为重要。
二、光伏逆变器的孤岛检测方法为了实现光伏逆变器的孤岛检测，通常采用以下几种方法：1. 电压/频率漂移方法：通过检测电压和频率的变化，判断光伏逆变器是否与电网失联。
当光伏逆变器与电网失联后，其输出的电压和频率会发生明显的漂移，通过监测漂移情况，可以判断孤岛状态。
2. 有功/无功控制方法：有功/无功控制方法通过调节逆变器的无功功率注入，以监测电网与光伏逆变器之间的互联情况。
当光伏逆变器与电网失联时，无功功率的注入会发生变化，通过监测这种变化可以检测孤岛发生。
3. 哈尔变换方法：哈尔变换是一种常用的信号分析方法，可以将信号分解为不同频率的分量。
利用哈尔变换分析光伏逆变器输出的电压和电流波形，可以判断光伏逆变器与电网是否失联。
三、基于DSP的光伏并网逆变器孤岛检测技术为了更准确地检测光伏并网逆变器的孤岛状态，本文采用基于数数字号处理器（DSP）的检测方法。
DSP是一种专门用于信号处理的高性能微处理器，具有运算速度快、计算精度高、功耗低等特点，非常适合用于光伏逆变器孤岛检测。
基于DSP的光伏并网逆变器孤岛检测技术主要包括以下三个步骤：1. 信号读取与采集：通过DSP芯片对光伏逆变器输出的电压和电流进行读取和采集。
光伏并网发电系统中的孤岛检测
光伏并网发电系统中的孤岛检测光伏系统孤岛检测并网发电检测盲区1引言面对世界性的能源短缺的现实状况及能源的可持续发展对当今社会的突出影响，光伏并网发电作为新型环保方式之一，越来越受人们的重视，而孤岛效应是光伏并网发电系统中普遍存在的一个问题。
所谓孤岛效应是指当电网由于电气故障、误操作或自然因素等原因中断供电时，各个用户端的太阳能发电系统未能及时检测出停电状态将自身脱离电网，则太阳能发电系统和负载形成一个公共电网系统无法控制的自给供电孤岛。
光伏并网发电系统处于孤岛运行状态时会产生严重的后果：(1)导致孤岛区域的供电电压和频率不稳定；(2)影响配电系统的保护开关动作程序；(3)光伏并网系统在孤岛状态下单相供电，引起本地三相负载的欠相供电问题；(4)电网恢复供电时由于相位不同步导致的冲击电流可能损坏并网逆变器；(5)可能导致电网维护人员在认为已断电时接触孤岛供电线路，引起触电危险。
所以，当电网停电后，必须立刻中止系统对电网的供电，防止孤岛效应的发生。
研究孤岛检测方法和保护措施，对将孤岛产生的危害降至最低具有十分重要的现实。
2孤岛效应的检测标准孤岛现象的巨大危害使得并网发电系统必须要具备反孤岛的功能，IEEE Std. 929-2000规定了相应的反孤岛检测标准，它给出了并网逆变器在电网断电后检测到孤岛现象并使并网逆变器与电网断开的时间限制。
相应的我们国家也根据IEEE的相关标准制定了我国的检测标准，GB/T 15945-2008规定电力系统正常运行条件下频率偏差限值为±0.2Hz，当系统容量较小时，偏差限值可以放宽至±0.5Hz。
GB/T 19939-2005规定并网后的频率偏差值若超过±0.5Hz范围时过/欠频保护应在0.2s内动作，使并网系统与电网断开，相应的系统对检测到异常电压时所做出的反应时间如附表所示，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，并网系统不影响电网送电。
光伏发电并网系统孤岛检测的研究
FRONTIER DISCUSSION | 前沿探讨光伏发电并网系统孤岛检测的研究朱亮亮甘肃能源化工职业学院 甘肃省兰州市 730207摘 要： 伴随国家能源政策的调整，光伏发电产业和技术都有了长足发展，光伏发电并网系统随之出现。
作为光伏发电并网系统中最关键技术之一的孤岛检测技术，一直以来都是一个研究热点，国内外专家学者针对该技术的研究取得了非常不错的成果。
本文结合国内外光伏发电系统实际情况，对现有孤岛检测技术进行研究和比较，旨在给出一些应对建议。
关键词：光伏发电 孤岛检测光伏发电作为一种典型的可再生能源发电技术，依靠国家的大力支持和可灵活布置等优势，在近些年实现了飞速发展。
在太阳能资源丰富的地区，供电系统中光伏发电所占比例已实现逐年递增，根据研究显示这一比例在未来还会持续增长。
随着光伏发电系统大规模并网，系统安全稳定问题也随之而来。
孤岛现象是由于光伏发电装置等分布式电源大规模接入负荷侧所带来的电网运行问题，它是由于自然或人为原本因造成电网某一供电区域失去系统电源时，由该区域接入的分布式电源继续向负荷供电，进而形成一个独立且不可控的自给式区域供电系统。
孤岛现象会对威胁到整个配电系统设备及用户端的设备正常运行，包括危害设备检修人员的生命安全，影响保护开关动作，破坏供电系统及用电设备等。
如何快速、有效检测出孤岛效应，是近年来分布式光伏发电系统的重要研究课题，本文将对现有孤岛检测技术进行研究和比较，旨在给出一些应对建议。
现阶段，按照技术手段可以将孤岛检测的方法分为三种：被动检测法、主动检测法和现代远程监控检测法。
1 孤岛效应被动检测法当系统处于孤岛状态时，通常会发生一些参数的非正常改变。
被动式孤岛检测法就是实时检测公共连接点处的一些电信号的异常变化。
共有四种方法：1.1 过/欠频率（OUF）和过/欠电压（OUV）检测法在孤岛现象发生时，如果光伏发电装置的输出功率与本地负载的功率需求不匹配时，系统中的频率和电压数值会产生偏离。
光伏并网发电系统孤岛检测的研究
配
电
网
图 １ 光伏 系统并 网拓扑结构
１ 孤 岛效应产 生的条件
本文以 ７ ｋ 的武汉纺织大学建设部的光伏并网发电项 目为例进行研究 ，系统直接并人 ３０ ０Ｗ ８Ｖ的电网 上 ，在满足本地负载需求的基础上 ，可向电网输送功率。光伏并网系统与本地负载相连 ，通过投闸开关连
贾志 强 ， 罗维 平
（ 武汉纺织大学 机械工 程与 自动化学院，湖北 武汉 ４ ０７ ） ３０３
摘
要 ：孤 岛检测是 光伏发 电系统必需的功能 ，既要快速 的检测 出孤 岛效应，同时也要减少不 良的影响。本 文分
析有 源孤 岛检 测方法和无源孤 岛检测方法 的工作原理 ，论述每种 方法的检 测盲 区，适用范 围以及 对系统电能质量
第２ ４卷 第 ６期
２ １年 １ 月 ０１ ２
武 学
报
Ｖ １ ４ Ｎｏ６ ０２ ＿ ． ．
Ｄｅ ｃ． ２ ０１ １
Ｊ ＵＲＮ Ａ Ｌ ０ ０ Ｆ Ｗ ＵＨ Ａ Ｎ ＴＥＸ ＴＩ Ｕ Ｎ Ｉ ＥＲ ＳＩ ＬＥ Ｖ ＴＹ
光伏并 网发 电系统孤 岛检测 的研究
行。
２ 孤 岛检测 的方 法
孤 岛检测 方法 一般 可分 为 两类 ：无 源检 测方 法翻 和有源 检测 方法 。
２１ 无源检测方法 ．
２１１ 电压／ 电压 、 高频／ 频检 测 ．． 欠 低
・ 通讯作者；罗维平 （ ９７ ） 女 ，副教授 ， １６ 一 ， 研究方 向： 智能控制与太阳能光伏应用
’
图 ２ 光 伏 发 电系 统 并 网 运 行
如图 ２ 所示 ，Ｖ系统并网运行时通常工作在单位功率因数模式， Ｐ Ｐ 即 Ｖ系统输出电流 Ｉ ａ 。 点电压（ 与 电 网电压 ） 同频 同相 。当电网断开后 ， 出现了 Ｐ ｖ系统单独给负载供电的孤岛现象，此时 ， 点电压由 Ｉ ａ 。 和负 载阻抗 ｚ所决定 。由于锁相环的作用 ， 。 ａ Ｉ 与 点电压仅仅在过零点发生同步 ， 在过零点之间 ， 。 Ｉ 跟随系统内 部的参考电流而不会发生突变 ，因此 ，对于非阻性负载 ，ａ点电压的相位将会发生突变 ，从而可以采用相 位突变检测方法来判断孤岛现象是否发生 。相位突变检测ｐ 算法简单 、易于实现。但是如果在负载近似阻 性负载时，由于阀值的限制 ，该方法失效。
光伏并网发电系统的孤岛检测方法
光伏并网发电系统的孤岛检测方法光伏并网发电系统的孤岛检测方法【大比特导读】光伏并网发电系统不允许运行在孤岛状态，因此孤岛检测是光伏并网逆变器的核心技术之一。
本文介绍了光伏并网发电系统孤岛检测的原理和研究进展。
对比分析了常用的孤岛检测方法的优缺点及其改进策略。
摘要：光伏并网发电系统不允许运行在孤岛状态，因此孤岛检测是光伏并网逆变器的核心技术之一。
本文介绍了光伏并网发电系统孤岛检测的原理和研究进展。
对比分析了常用的孤岛检测方法的优缺点及其改进策略。
关键字：分布式并网发电系统，孤岛现象，1引言“孤岛”是指公共电网停止供电后，各个用户端的分布式并网发电系统未能及时检测出停电状态，继续向周围的负载供电，从而形成一个公共电网无法控制的自给供电网络，如图1所示。
孤岛现象可能造成以下危害：威胁电力公司输电线路维修人员的人身安全;影响电能质量，造成孤岛区的电压与频率不稳定，并可能损坏用电设备;对于单相光伏并网的三相系统造成欠相供电问题等[2]。
因此，孤岛检测是光伏并网发电系统中不可缺少的重要环节。
针对分布式发电系统的并网问题，美国电气及电子工程师协会制订的光伏系统并网标准IEEE Std. 929-2000 中规定：(1)PV逆变器输出有功功率与负载消耗功率的失配度大于50%;或：本地负载功率因数小于95%时，电网失压后必须在10个周波内停止向电网供电。
(2)有功功率失配度在50%内且本地负载功率因数大于95%时，逆变器应能在电网失压后2s内停止对电网供电。
上述指标针对的是负载品质因数小于2.5的并联谐振负载。
中国国家标准请参看GB/T20046-2006“光伏(PV)系统电网接口特性”。
2 被动式孤岛检测方法被动式(又称无源法)孤岛检测方法通过被动地监测公共耦合点(Point of Common Coupling， PCC)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。
单相光伏并网系统的孤岛检测技术研究
单相光伏并网系统的孤岛检测技术研究随着光伏发电技术的快速发展，单相光伏并网系统在分布式光伏发电中得到了广泛应用。
然而，由于各种因素的影响，如天气、设备故障等，光伏电站可能会出现孤岛现象。
搭建在电网上的光伏电站如若在发电过程中与电网的连接断开，仍然保持发电状态，这样的情况就被称为孤岛现象。
孤岛现象的出现不仅会带来安全隐患，还会对电网稳定性产生负面影响。
为了解决这一问题，研究人员对单相光伏并网系统的孤岛检测技术进行了深入研究。
孤岛检测技术的目标是在孤岛现象发生时能够及时准确地检测出来，并采取相应的措施以确保电网的安全运行。
在研究中，首先需要对光伏电站的电流、电压和频率等参数进行实时监测。
通过对这些参数的变化进行分析，可以判断光伏电站是否出现孤岛现象。
此外，还可以利用频率漂移和电压波动等特征来判断孤岛现象的发生。
其次，研究人员还关注光伏电站的电网侧和发电侧的功率变化。
当光伏电站与电网连接断开时，电网侧的功率将会发生明显的变化。
通过对功率变化的监测和分析，可以有效地检测出孤岛现象的发生。
此外，为了提高孤岛检测技术的准确性和可靠性，研究人员还引入了模型预测算法和人工智能技术。
通过对光伏电站的运行数据进行建模和分析，可以预测光伏电站是否有孤岛现象的风险。
同时，利用人工智能技术，可以对大量的数据进行处理和分析，提高孤岛检测的效率和准确性。
综上所述，单相光伏并网系统的孤岛检测技术研究具有重要意义。
通过对光伏电站的参数变化、功率变化以及引入模型预测算法和人工智能技术的应用，可以有效地检测和预防孤岛现象的发生。
这将为光伏电站的安全运行和电网的稳定性提供保障，推动分布式光伏发电技术的进一步发展。
同时，这一研究也为其他类型的分布式能源系统的孤岛检测提供了参考和借鉴。
光伏并网发电系统之孤岛检测技术研究概要
光伏并网发电系统之孤岛检测技术研究概要华中科技大学硕士学位论文光伏并网发电系统之孤岛检测技术研究姓名：薛明雨申请学位级别：硕士专业：电力电子与电力传动指导教师：康勇20080608华中科技大学硕士学位论文摘要世界范围的能源危机和环境污染致使新能源的应用成为热门，而太阳能依靠其洁净、可重生、散布宽泛等优势获取了广泛关注。
此中光伏并网发电系统作为一种环境友善型、能缓减现有电力系统用电顶峰压力、能有效提高生活标准的发电方式，正快速获取应用。
本文针对并网光伏发电系统及其余散布式发电系统独有的孤岛检测问题做了深入剖析和研究。
第一，论述了孤岛现象的成因和危害，介绍了国际和国内通用的孤岛检测标准，介绍了常有的被动式和主动式孤岛检测方法，经过比较各自的优弊端指出其合用范围。
接着，就切合将来发展主流的主动移频式和主动移相式孤岛检测做了深入商讨：论述其原理，提出了各自的参数设计方法，优化了各自表达式的构造，能保证在标准规定质量因数的谐振负载下无检测盲区，以盲区散布、 Matlab 仿真、实验等手段考证了其有效性，并提出一种性能较佳的主动移相式孤岛检测的实现方法。
最后，跟着光伏并网规模的增大，逆变器并联运转是大势所趋，本文将主动移频移相两类主动孤岛检测技术在多机工作的状态下的互相联系及内在影响进行深入剖析，进而为多机光伏并网逆变器的孤岛检测供应了理论指导。
要点词：光伏系统并网孤岛检测主动移频式主动移相式多机孤岛检测I华中科技大学硕士学位论文AbstractThe non-renewable energy crisis and environment pollution all around the world result in immense desire for renewable energy today, thus solar energy is wildly accepted for its particular advantages. Grid-connected photovoltaic (PV) system, as one way in solar energy utilization, is being developed rapidly because it is environment friendly, efficient to lighten the peak pressure of power system and valid to improve the living standards. Islanding phenomenon, which is inherent in grid-connected PVsystem and光伏并网发电系统之孤岛检测技术研究概要other distribute generators, is investigated deeply and some effective detectingmethods are proposed.First, the mechanism of islanding with its hazard is described in details. Thestandards accepted both international and at home are introduced. Classifying thepopular anti-islanding techniques into two major categories: the passive and theactive methods, advantage and restriction are presented respectively.Then, for active frequency drift and auto phase shift being the most promisingmethods in future, their principles, guidelines and improvement are presented, whichare evaluated by non detection zone (NDZ), and verified by Matlab based simulatingand experiment. An efficient way to implement auto phase shift is proposed.Finally, with the scale expanding of grid connected PV systems, that inverters ’ operating in shunt indicates the trend in future. So how active frequency drift and autophase shift work in multi inverters and how they influence each other are analyzedwith experiment to verify.Keywords: photovoltaic system, grid-connected, islanding detection, activefrequency drift, auto phase shift，multi-inverters islanding detectionII独创性声明自己申明所呈交的学位论文是我个人在导师的指导下进行的研究工作及获得的研究成就。
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。
光伏并网发电系统孤岛检测技术综述
光伏并网发电系统孤岛检测技术综述
吴威;韩愚拙;陈昆
【期刊名称】《电工电气》
【年(卷),期】2012(000)004
【摘要】介绍了光伏发电并网系统对电网产生的影响，并以孤岛效应作为研究对象，对目前比较常见的被动式和主动式孤岛检测方法进行了分析比较。
在实际应用中，结合各方法的优缺点，选择两种或多种方法组合使用，大大提高了孤岛检测的效果，是未来孤岛检测技术发展的主流之一。
【总页数】6页(P1-6)
【作者】吴威;韩愚拙;陈昆
【作者单位】东南大学电气工程学院,江苏南京210096;东南大学电气工程学院,江苏南京210096;东南大学电气工程学院,江苏南京210096
【正文语种】中文
【中图分类】TM615
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光伏并网发电系统孤岛检符测技术的综述
作者：陈江艳
来源：《消费电子·理论版》2013年第01期
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。
孤岛防护措施主要包括被动式和主动式，被动式对继电器不需要额外的单独的保护，也不需要任何电路硬件的添加，就是在逆变器输出功率和负载匹配时，对孤岛效应的检测很难。
主动式检测方法的非检测区小，精度高。
但是控制难度大，对逆变器输出的电能质量有着不小的降低。
（二）光伏并网发电系统孤岛效应的被动式检测方法
光伏并网发电系统孤岛效应的检测被动式检测方法主要包括过/欠压、高/低频率、相位检测以及电压谐波检测方法。
1.对输出状态的检测保护应该在不改变输出特性的基础上，进行频率变化、三次电压谐波变动、电压相位跳动的被动式检测。
首先在公共耦合点的频率和电压副职超出正常范围是，可运用高/低频率和过/欠电压的检测方法进行检测。
逆变器允许频率和电压的正常波动，要合理设置频率和电压的工作范围，在频率和电压达到孤岛检测设定阀值时，就发生了孤岛效应的。
反之频率和电压的偏移的幅度小的时候，逆变器的输出功率和本地负荷才匹配。
2.通过对光伏并网逆变器电流相位差变化和输出电压的变化，对孤岛效应实行电压相位突变检测方法。
在光伏并网发电系统输出的电压电流同相同频时，光伏发电并网运行在单位功率因数模式中，当电网断开后，孤岛现象主要表现在光伏并网发电系统独自给负载供电上。
相位突变检测方法虽然简单，容易实现，可是它对检测区存在着较大的限制。
由于所设阀值的限制，在负载呈现阻性的时候，相位检测法无效。
当电网局部的频率和电压变化很小的时候，它又是最好的检测方法。
3.根据工作分支电网功率变压器的非线性原理，来加强对孤岛现象的检测。
为了能够有效的检测到孤岛效应的发生，可以通过谐波变化或者电压谐波的变化来检测，对孤岛效应的防止可以通过检测并网逆变器输出电压总谐波的失真是否越线来确认，是否发生了孤岛效应。
谐波检测方法有它的局限性，电压谐波较大时，最不容易确定是谐波的检测动作阀值。
它主要是运用在当电网网络阻抗小的时候，实行的方法，能够有效的检测出孤岛效应的发生。
（三）光伏并网发电系统孤岛效应的主动式检测方法
光伏并网发电系统孤岛效应的主动式检测方法主要包括有源频率偏移检测方法、输出功率扰动检测方法、滑模频率偏移检测方法三种检测方法。
当电网周期发生正弦波电流的时候输出的电压和频率存在着一定的误差，有源频率偏移检测方法能够控制逆变器对电流频率的提高有显著的效果。
该方法的检测盲区偏大，在谐波电流较大的时候，系统只偏移到频率增加的方向。
当电网断电后，电流中引入的频率的偏移量会引起电压频率较大的变化，到达平率保护继电器的动作，AFDPF是在电压和电流之间通过施加相位扰动，来实现对孤岛现象的检测，他对输出电力频率有直接的作用。
当电网断开的时候，输出功率扰动检测对频率和电压超出预设的阀值有着显著的变化。
它能够周期性的扰动并网逆变器的无功功率和输出有功功率，在单台光伏逆变器上呈现出了显著地效果，这种方法也会有一定的瑕疵，在平韵效果受到很大的影响，对多个并网系统同时供电时，很难做到功率的同步干扰。
自动移相法和滑动移相法组成了滑模频率偏移检测方法。
其中自动移相法，计算复杂，参数多，是在滑动移相法的基础上价钱各类改进。
它简化了采用线性的正反馈，加入了出发频率
的正反馈的有效动作。
自动移相检验方法无需额外硬件，和主动频率偏移法有个一样简单、对孤岛效应一样可靠的检测方法。
但是也有因负载因数的增加而对孤岛效应检测失败的缺点。
滑动移相检测方法是干扰逆变器输出电流的方法，它比自动移相方法计算简单一些，也是加快了电网断电后相位的偏移量。
三、光伏并网发电系统对电网的影响
（一）当PV向电网反送功率和改变潮流的时候，由于本身对电压和电网频率不能够参与，对配电网的可调度起到了进一步的减少，从而影响了对原有的配电网自动化调度和规划。
（二）PV在存在着反向潮流的时候，PV电流的压降会使变电站侧比负荷测压低，输出的电流会导致电压波动的变化，由于受光照的变化影响，同一区域的PV也会有一致性的影响，对无功调节装置的动作引起了频繁的波动。
（三）对分布式发电过分的盲目引入，会影响到系统其他的特性。
如：网损、动态稳定、短路电流、频率控制、谐波等等产生不必要的影响。
（四）大量的引入PV是电网变成了多端网络和双端网络，对故障电流的持续时间、方向、大小改变了方向，从而对系统产生了保护误动、保护拒动作、故障水平的变化、降低供电可靠性以及成本的增加。
对于光伏并网发电系统孤岛效应在电网中影响和问题，需要我们全方面的研究，结合各个先进的检测技术，把科学的智能化的控制方法引入孤岛监测的领域，以便达到光伏冰点系统的完整性和科学性。
参考文献：
[1]顾娟.光伏发电并网孤岛检测研究[D].南京：东南大学，2010.
[2]殷桂亮，杨丽君，王珺.分布式发电技术[M].北京：机械工业出版社，2008.
[3]李春玲.基于光伏并网发电系统的孤岛检测[D].天津：天津大学，2008.。