[发明专利]分布式发电系统及其孤岛检测方法、装置、变流器

说明书

技术领域

本申请涉及并网发电技术领域，尤其涉及一种分布式发电系统以及应用到该分布式发电系统中的孤岛检测方法、装置、变流器。

背景技术

在现有的供电系统中，当电网因为故障等原因中断供电时，整个系统将与周围负载等形成一个与电网脱节的孤岛。如果供电系统中还存在并网变流器或者其他并网发电设备，就有可能导致设备的损坏并威胁到工作人员的人身安全，因此当孤岛状态发生时必须能够迅速检测。

传统的孤岛检测手段分为被动式和主动式两种。被动式检测主要是对供电系统中公共连接点（Point of Common Coupling，下文简称PCC）电压或频率的变化进行孤岛效应判断。利用电网断电时检测点电压、频率、相位或谐波的变化进行孤岛效应判断。但如果孤岛发生时系统内的并网发电设备输出功率与负载功率匹配，被动式检测方法将失去孤岛检测能力，因而存在较大的检测盲区。主动式孤岛检测方法是指向电网内注入某种干扰信号，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，这些扰动不会对检测端产生影响。一旦电网出现故障，这些扰动将快速累积并在检测端反应出来，从而可以判断孤岛状态。该方法检测精度高，检测盲区小，但是控制相对复杂。例如在并网发电设备中采用主动式的扰动电流注入法，导致变流器输出电流谐波含量增加，而且降低了系统内并网设备发电的效率。

发明内容

有鉴于此，本申请目的在于提供一种孤岛检测装置、变流器和分布式发电系统，能快速准确的检测到孤岛效应的发生，基本消除检测盲区，避免增加谐波含量以及降低系统内并网设备的发电效率。

为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

本申请提供了一种孤岛检测方法，所述孤岛检测方法包括：

控制投切模块关断,以实现由多个电容器组成的电容器模块与分布式发电系统的公共连接点的断开；

控制投切模块闭合,以实现由多个电容器组成的电容器模块与分布式发电系统的公共连接点的连接；

获取所述公共连接点处阻抗值；

将阻抗值与阻抗阈值进行比较，若阻抗值大于阻抗阈值且持续时间超过预设时长，则判断发生孤岛效应。

进一步地，获取所述公共连接点处阻抗值包括：

获取投切模块关断期间公共连接点处电压基波矢量在旋转dq坐标系下dq分量值，即d轴分量值Vd1和q轴分量值Vq1；

获取投切模块闭合期间公共连接点处电压基波矢量在旋转dq坐标系下dq分量值，即d轴分量值Vd2和q轴分量值Vq2；

根据所述投切模块关断期间获得的公共连接点处电压基波矢量在旋转dq坐标系下dq分量值、以及投切模块闭合期间获得的公共连接点处电压基波矢量在旋转dq坐标系下dq分量值来计算公共连接点处阻抗值。

进一步地，获取所述公共连接点处电压基波矢量在旋转dq坐标系下dq分量值包括：

获取公共连接点处电压瞬时值；

对所述公共连接点处电压瞬时值进行clark变换和park变换得到旋转dq坐标系下三相合成电压矢量的分量Vdx和Vqx；

对所述旋转dq坐标系下三相合成电压矢量的分量Vdx和Vqx分别进行周期平均来计算所述公共连接点处电压基波矢量在旋转dq坐标系下dq分量值，即Vd=1nΣi=1nVdx,]]>Vq=1nΣi=1nVqx,]]>n为正整数。

进一步地，

所述投切模块关断期间至少为一个电网周期；

所述投切模块闭合期间至少为一个电网周期；