[发明专利]基于同步旋转坐标系下的主动频率偏移孤岛检测方法

权利要求书

1.基于同步旋转坐标系下的主动频率偏移孤岛检测方法，其特征是：它由以下步骤实现：

步骤一、利用三相锁相环对交流电网电压进行锁相，获得交流电网电压在同步旋转坐标系下的矢量角度θ；

步骤二、根据步骤一获得的交流电网电压的矢量角度θ确定电流矢量角度θ_i；

步骤三、根据步骤一获得的交流电网电压的矢量角度θ和步骤二获得的电流矢量角度θ_i以及有功电流的给定值i_{d_ref}确定无功电流的给定值i_{q_ref}，并采用电流控制器获得控制电压；

步骤四、采集光伏逆变器输出电压的频率和幅值，判断是否发生孤岛效应，将判断结果作为检测结果输出，实现基于同步旋转坐标系下的主动频率偏移孤岛检测。

2.根据权利要求1所述的基于同步旋转坐标系下的主动频率偏移孤岛检测方法，其特征在于步骤一中获得交流电网电压在同步旋转坐标系下的矢量角度θ的过程具体为：

通过三相锁相环对交流电压进行锁相，得到的相角即为当前时刻电网电压矢量与αβ坐标系下中α轴夹角θ，由于电网电压矢量定向，该角度θ也即dq旋转坐标系中d轴与α轴夹角。

3.根据权利要求1所述的基于同步旋转坐标系下的主动频率偏移孤岛检测方法，其特征在于步骤二中获得电流矢量角度θ_i的过程为：

dq旋转坐标系下电量的频率体现为矢量的矢量角的变化率，具体的电压、电流角频率分别为：

ωi=dθi/dtω=dθ/dt]]>

电流、电压的频率差为：

Δω＝ω_i-ω

设加入的频率偏移量与电压频率的比值为D，则电流频率加大为电压频率的(1+D)倍，

D=Δωω]]>

整理后，获得加入频率偏移后电流、电压矢量角关系：

θ_i＝(1+D)·θ，θ∈(0，π]

采用主动频率偏移法，通过控制电流矢量角θ_i来控制电流矢量的旋转角速度，对各相相电流的频率进行提升，取θ_i的值为：

θi=(1+D)·θ+D·πθ∈(-π,π/(1+D)-π]0θ∈(π/(1+D)-π,0](1+D)·θθ∈(0,π/(1+D)]πθ∈(π/(1+D),π].]]>

4.根据权利要求1所述的基于同步旋转坐标系下的主动频率偏移孤岛检测方法，其特征在于步骤三中，获得无功电流的给定值i_{q_ref}的过程为：

对电压和电流矢量角的关系作进一步的整理，得：

tan(Δθ)=tan(θi-θ)=iqid]]>

根据上式，对无功电流给定值进行控制，具体取值为：

iq_ref=id_ref·tan(D·(π+θ))θ∈(-π,π/(1+D)-π]id_ref·tan(-θ)θ∈(π/(1+D)-π,0]id_ref·tan(D·θ)θ∈(0,π/(1+D)]id_ref·tan(π-θ)θ∈(π/(1+D),π].]]>