[发明专利]一种光伏并网发电系统的孤岛检测方法和检测装置

说明书

技术领域

 本发明涉及光伏并网发电技术领域，尤其涉及的是一种光伏并网发电系统的孤岛检测方法和检测装置。

背景技术

光伏并网发电系统是由光伏电池方阵、控制器和并网逆变器组成，不经过蓄电池储能，通过并网逆变器直接将电能输入公共电网。太阳能光伏并网发电系统与离网太阳能光伏发电系统相比，省掉了蓄电池储能和释放的过程，减少了其中的能量消耗，节约了占地空间，还降低了配置成本。

但在光伏并网发电系统中会产生孤岛效应，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。所谓孤岛效应是指电网由于电气故障、误操作或自然因素等原因中断供电时，光伏发电系统未能及时检测出停电状态而脱离电网，仍然向公共电网馈送电量，使太阳能并网发电系统和周围的负载组成了一个电力公司无法掌握的自给供电孤岛。因此，在光伏并网发电系统的应用中必须防止孤岛效应。

现有的检测方法包括：

被动检测法，具体为利用电网断电时逆变器输出端电压、频率、相位或谐波的变化进行孤岛效应检测。但当光伏系统输出功率与局部负载功率平衡时，则被动式检测方法将失去孤岛效应检测能力，存在较大的非检测区域。

主动检测法，具体为指通过控制逆变器，使其输出功率、频率或相位存在一定的扰动。电网正常工作时，由于电网的平衡作用，检测不到这些扰动。一旦电网出现故障，逆变器输出的扰动将快速累积并超出允许范围，从而触发孤岛效应检测电路。该方法检测精度高，非检测区小，但是控制较复杂。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种光伏并网发电系统的孤岛检测方法和检测装置。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种光伏并网发电系统的孤岛检测方法，其中，包括以下步骤：

A、微处理器控制逆变电源，并改变逆变电源的输出电压的频率，使得每一个周期的电压频率都比前一个周期的电压频率高一预定值Δf；

B、实时检测公共耦合点的电压的频率，判断公共耦合点的电压的频率是否达到系统的频率保护的阈值；

C、当公共耦合点的电压的频率大于阈值时，控制逆变器停止工作；当公共耦合点的电压的频率不大于阈值时，执行步骤B。

所述的光伏并网发电系统的孤岛检测方法，其中，所述步骤A之前还包括：

A0、判断系统是否处于并网发电状态，当系统处于并网发电状态时，进入步骤A。

所述的光伏并网发电系统的孤岛检测方法，其中，所述步骤A还包括：

A1、微处理器控制逆变电源的输出电压的频率高于电网电压的频率。

所述的光伏并网发电系统的孤岛检测方法，其中，所述步骤A还包括：

A2、当系统中有多个逆变电源时，微处理器控制每一个逆变电源的每一个周期的电压频率都比前一个周期的电压频率高一预定值Δf。

所述的光伏并网发电系统的孤岛检测方法，其中，所述步骤B还包括：

B1、当系统没有发生孤岛效应时，逆变电源的输出频率为电网电压输出频率，即公共耦合点的频率与电网电压的频率相同，即频率不会发生改变；当系统发生孤岛效应时，公共耦合点的频率会高于前一周期从该点测得的频率。

一种光伏并网发电系统的孤岛检测装置，其中，包括：

频率处理模块，用于控制逆变电源，并改变逆变电源的输出电压的频率，使得每一个周期的电压频率都比前一个周期的电压频率高一预定值Δf；

频率检测模块，用于实时检测公共耦合点的电压的频率；

第一判断模块，用于判断公共耦合点的电压的频率是否达到系统的频率保护的阈值;

控制模块，用于根据判断模块的结果来控制逆变器的工作状态。

所述的光伏并网发电系统的孤岛检测装置，其中，还包括：

第二判断模块，用于判断光伏并网发电系统是否处于并网发电状态。

本发明所提供的光伏并网发电系统的孤岛检测方法和检测装置，很好的实现了对光伏并网发电系统中的孤岛效应的准确检测，克服了现有反孤岛方案的缺陷，即被动检测方法存在较大的非检测区域，而主动检测法的检测精度高，非检测区小，但是控制较复杂的问题，本发明所提供的光伏并网发电系统的孤岛检测方法简单，检测时间短，可靠性高，易操作。

附图说明

图1为现有技术中分布式并网逆变器发电系统的电路原理图。