[发明专利]边频谐波电流扰动孤岛检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种并网逆变器的主动式孤岛检测方法，尤其涉及一种边频谐波电流扰动孤岛检测方法。 

背景技术

在光伏发电及风力发电等分布式发电系统中，并网逆变器和公共电网相连，共同向本地负载供电，如图1所示。所谓“孤岛”是指电网失压时，分布式发电系统仍保持对失压电网中的某一部分线路继续供电的状态。由于故障或人为等原因，并网逆变器可能处于孤岛运行状态，对本地用电设备、并网逆变器和人身安全等均构成威胁，因此，并网逆变器必须具备可靠的孤岛检测与保护功能。 

孤岛检测方法包括被动式与主动式两大类。被动式孤岛检测方法是最基本的，也是目前主动式孤岛检测方法的基础，主要包括过欠压和过欠频两种方法。主动式孤岛检测方法通过对并网逆变器的输出引入扰动，使孤岛发生时公共耦合点（PCC）的电压或频率超出设定范围，从而检测出孤岛状态，主要包括频率偏移法和电压偏移法两种方法。 

现有的孤岛检测方法的有效性与孤岛时负载的特性关系很大。当负载为阻性负载时，现有的检测方法基本都能检测出孤岛状态；当负载为高品质因数的RLC并联谐振负载时，现有检测方法的有效性会大大降低，甚至检测不出孤岛状态。 

图2所示为RLC并联谐振负载。其输入阻抗与输入信号角频率ω的关系如式（1）所示。 

|Z(ω)|=|U·I·|=R1+Qf2·(ωω0-ω0ω)2---(1)]]>

Qf=R·CL]]>

其中，品质因数 

谐振频率ω0=1LC]]>

根据式（1）可画出RLC并联谐振负载的输入阻抗与输入信号角频率的关系，如图3所示。 

当孤岛状态发生时，如果负载为RLC并联谐振负载，则并网逆变器的输出电压角频率容易稳定在谐振频率ω₀处，并且品质因数Q_f越高，越是如此。当谐振频率ω₀恰好等于电网电压的角频率时，通过检测公共耦合点（PCC）处的频率就无法判断孤岛状态是否发生。本发明就是针对这种情况提出来的。 

发明内容

为了克服现有孤岛检测方法的不足，本发明提供一种不依赖于负载特性的主动式孤岛检测方法。 

本发明的技术解决方案是：