[发明专利]一种基于谐波畸变率和频率的孤岛检测方法

说明书

本发明公开了一种基于谐波畸变率和频率的孤岛检测方法，根据历史数据确定分布式光伏发电系统在并网时谐波畸变率的最大值和孤岛时谐波畸变率的最小值，当或不能确定和值，检测到谐波畸变率突增且持续一段时间后，启动谐波畸变率判据和频率变化量判断识别孤岛状态；若直接启动谐波畸变率判据和频率变化量判断识别孤岛状态；本发明方法没有在分布式光伏发电系统中加入扰动信号，不影响分布式光伏发电系统的电能质量，不具有破坏性；利用谐波畸变率和频率，检测盲区较小，提高了系统孤岛检测的可靠性；利用一定的延时躲过电网中突现的扰动量，避免其引起检测的电气量发生短暂的突变导致孤岛检测误判断。

技术领域

本发明属于电力系统新能源控制技术领域，具体是涉及一种基于谐波畸变率和频率的孤岛检测方法。

背景技术

孤岛效应是光伏发电系统保护的主要问题。孤岛是指用于分布式光伏发电系统(photovoltaic generation，PVG)连接的电网，由于电网部分电路发生故障或停电维修时，PVG没有及时检测出电网的断开而停止运行，却继续独自向本地负载供电的现象，从而产生一个不受控制和自给供电的孤立发电系统。

孤岛会对电网维修人员和系统设备带来危害，也会破坏PVG的电能质量，目前实用的做法是尽可能快的检测到孤岛，并将孤岛与电网断开。如果PVG被允许孤岛运行，应尽可能快的检测到孤岛事件，并实现并网运行模式到孤岛运行模式的平滑切换。因此，孤岛检测是必不可少的，且检测时间越短越好。

现有的孤岛检测方法主要分为被动式孤岛检测、主动式孤岛检测和基于通讯通道的检测。被动式孤岛检测通过监测逆变器输出的端电压幅值、频率、相位、谐波等是否出现异常来判断是否发生孤岛，其优点是实现简单，不破坏电能质量，缺点是存在较大的检测盲区且阈值较难确定；主动式孤岛检测通过电源向系统注入小的扰动信号，然后通过测量孤岛前后扰动信号产生的响应差异来检测孤岛，其优点是检测盲区小，精度高，缺点是会降低电能质量，具有破坏性；基于通讯通道的检测利用电源与电力系统之间通讯技术，通常没有检测盲区，检测准确可靠，但由于经济性低，设计复杂，未在PVG中得到广泛应用，随着智能电网的发展，该方法会有较大的发展潜力。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，不足之处包括现有孤岛检测技术存在破坏性以及检测盲区较大，本发明提供一种基于谐波畸变率和频率的孤岛检测方法，本发明方法不具有破坏性，检测盲区较小，提高了系统孤岛检测的可靠性。

技术方案：为实现上述目的，本发明的一种基于谐波畸变率和频率的孤岛检测方法，所述方法包括以下步骤：

S1首先，根据历史数据确定分布式光伏发电系统在并网时谐波畸变率的最大值H₁和孤岛时谐波畸变率的最小值H₂，若不能确定，则转入步骤S3；

S2若H₁<H₂，设定谐波畸变率的阈值为ε₁且ε₁满足H₁<ε₁<H₂，设定频率变化量的阈值为Δf₁，当检测出谐波畸变率的值在一段时间T_H内始终保持大于谐波畸变率的阈值ε₁，且频率变化量的值在一段时间T_f内始终保持大于频率变化量的阈值Δf₁时，判断为孤岛状态；若H₁<H₂不成立，则转入步骤S3；