[发明专利]基于光伏电站功率控制系统的防孤岛保护控制系统及方法

权利要求书

1.基于光伏电站功率控制系统的防孤岛保护控制系统，其特征是，包括：

防孤岛控制模块，分别用于与光伏电站有功/无功控制系统及光伏电站监控系统通信；所述光伏电站有功/无功控制系统分别与光伏电站监控系统及无功补偿控制系统通信，光伏电站监控系统与光伏发电单元通信连接，无功补偿控制系统与无功补偿装置通信连接；

所述防孤岛控制模块实时采集光伏电站并网点的参数并判断并网点的相关参数是否达到设定的保护阈值，若达到，则联络线保护跳闸并切除光伏电站，否则，所述防孤岛控制模块根据实时采集的无功补偿装置的运行控制模式及输出设定量来实现对光伏电站有功输出和无功补偿装置无功输出的控制；

所述防孤岛控制模块对无功补偿装置无功输出进行控制，防孤岛控制模块控制无功补偿装置向电网输出正负双向的无功扰动以及零扰动；

在加入扰动后，防孤岛控制模块检测加入正负扰动和零扰动之间光伏电站并网点运行频率偏差，若频率偏差Δf≥0.2或Δf≤-0.5，时，防孤岛控制模块将光伏电站内并网联络线开关跳闸，完成保护；

当设定周期内频率偏差小于0.2且大于-0.5时，防孤岛控制模块控制光伏电站有功控制系统对光伏电站进行有功扰动，并实时检测并网点的电压和频率，在扰动期间不断的检测公共连接点电压幅值是否小于设定百分比的额定值，大于设定百分比的额定值且扰动时间到则判断是否继续，小于设定百分比的额定值则认为可能有孤岛效应产生，则防孤岛控制模块将光伏电站内并网联络线开关跳闸，完成保护。

2.如权利要求1所述的基于光伏电站功率控制系统的防孤岛保护控制系统，其特征是，所述无功扰动设定为无功补偿装置不同控制模式下控制精度的限值。

3.如权利要求1所述的基于光伏电站功率控制系统的防孤岛保护控制系统，其特征是，所述有功扰动设定为光伏电站有功功率控制精度的限值。

4.如权利要求1所述的基于光伏电站功率控制系统的防孤岛保护控制系统，其特征是，所述光伏电站有功/无功控制系统还通过调度数据网与调度系统有功/无功主站系统通信，所述光伏电站有功/无功控制系统通过调度数据网将数据传输至调度系统有功/无功主站系统。

5.如权利要求1所述的基于光伏电站功率控制系统的防孤岛保护控制系统，其特征是，所述光伏电站有功/无功控制系统包括有功/无功功率控制器及有功/无功操作员工作站。

6.基于光伏电站功率控制系统的防孤岛保护控制方法，其特征是，包括以下步骤：

1)防孤岛控制模块实时采集光伏电站并网点电压、电流、频率和接入变电站母线电压，判断并网点的电压幅值和频率是否达到系统保护的阈值，若达到，则转至步骤5),若否则转至步骤2)；

2)防孤岛控制模块通过与调度系统有功/无功主站系统的通讯来判断相应光伏电站接入变电站的上级电网是否停电检修，若是则进入步骤5)，否则进入步骤3)；

3)防孤岛控制模块实时采集无功补偿装置的运行控制模式及输出值，并控制无功补偿装置向电网输出大小约1％额定感性容量的正负双向的无功扰动ΔQ、-ΔQ以及零扰动，在加入扰动后，防孤岛控制模块检测加入正负扰动和零扰动之间光伏电站并网点运行频率偏差，若频率偏差Δf≥0.2或Δf≤-0.5，则进入步骤5)，否则进入步骤4)；

4)若设定个周期内频率偏差Δf＜0.2且频率偏差Δf＞-0.5，则防孤岛控制模块控制光伏电站有功控制系统对光伏电站进行有功扰动，并实时检测并网点的电压和频率，在扰动期间不断的检测PCC点电压幅值是否小于设定百分比的额定值，大于设定百分比的额定值且扰动时间到则转至步骤6)，小于设定百分比的额定值则认为可能有孤岛效应产生，则进入步骤5)；

5)防孤岛控制模块根据接收的跳闸命令或者检测到的孤岛情况，将光伏电站内并网联络线开关跳闸,完成保护；

6)判断是否继续，若是则转至步骤1)，若否，则结束。

7.如权利要求6所述的基于光伏电站功率控制系统的防孤岛保护控制方法，其特征是，所述步骤3)中，无功扰动ΔQ设定为无功补偿装置不同控制模式下控制精度的限值,每次扰动时间为10ms，扰动间歇10ms；

所述步骤4)中，有功扰动设定为光伏电站有功功率控制精度的限值，每次扰动时间为10ms，扰动间歇为10ms。