[发明专利]中低压直流系统分布式电源孤岛检测方法和系统

权利要求书

1.一种中低压直流系统分布式电源孤岛检测方法，其特征在于，包括：

步骤1：分布式电源通过接口直流变换器接入到直流配电网中，虚拟直流电机的控制方式；

步骤2：分布式电源输出功率参考值与实际输出功率的差值经过功率环补偿器生成机械功率偏差；

步骤3：机械功率偏差与输出功率参考值叠加形成机械功率与相应的机械转矩；

步骤4：机械转矩与直流电机相应物理参数通过电机机械转动方程与电枢回路电动势方程生成电枢电流参考值；

步骤5：输出电枢电流参考值与输出电流的差值经过电流环补偿器进行电流闭环控制，经过PWM发生器产生预设占空比的开关信号进行控制开关；

步骤6：采样直流配电网中的直流母线电压信号；

步骤7：对采样的直流母线电压信号进行处理计算，得到虚拟直流电机角速度偏差量；

步骤8：将虚拟直流电机角速度偏差量叠加到虚拟直流电机角速度上；

步骤9：检测直流母线电压，当其稳态值在预设运行范围内时，判定直流配电网处于孤岛状态，实现孤岛检测。

2.根据权利要求1所述的中低压直流系统分布式电源孤岛检测方法，其特征在于，机械转动方程为：

其中，T_m与T_e分别为直流电机机械功率与机械转矩，J为直流电机转子的转动惯量，D为阻尼系数，ω₀和ω分别为额定机械角速度与实际机械角速度。

3.根据权利要求2所述的中低压直流系统分布式电源孤岛检测方法，其特征在于，电枢回路电动势方程为：

E＝U_o+I_aR_a

其中，E和U_o分别为电机感应电动势和机端电压，R_a和I_a分别为电枢电阻和电枢电流。

4.根据权利要求3所述的中低压直流系统分布式电源孤岛检测方法，其特征在于，稳态值计算公式为：

I_g＝0,U_o＝U_g

其中，I_g表示由PCC母线流向网侧的电流稳态值；U_o表示PCC母线电压稳态值；U_g表示网侧电压稳态值。

5.根据权利要求4所述的中低压直流系统分布式电源孤岛检测方法，其特征在于，网侧VSC工作，电网侧的断路器闭合时，中低压直流系统主电路部分用线性化信号模型表示为：

其中，s表示拉普拉斯算子；表示分布式电源输出电流的小扰动量；表示流经PCC母线电容的电流小扰动量；表示流经PCC母线负载的电流小扰动量；表示网侧电流的小扰动量；C表示PCC等效母线电容；表示PCC母线电压的小扰动量；R表示PCC母线上阻性负载；R_g表示网侧线路等效电阻；L_g表示网侧线路等效电感。

6.根据权利要求5所述的中低压直流系统分布式电源孤岛检测方法，其特征在于，网侧VSC退出运行，电网侧的断路器断开时，中低压直流系统主电路部分用线性化小信号模型表示为：