[发明专利]一种基于相位角随机扰动的分布式逆变器并网系统孤岛检测方法

权利要求书

1.一种基于相位角随机扰动的分布式逆变器并网系统孤岛检测方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

步骤一：检测电网电压频率f；

步骤二：计算频率f偏移基频的绝对值Δf＝|50-f|；

步骤三：当计算出的Δf＝0.1Hz时，执行步骤四，当计算出的Δf＜0.1Hz时返回步骤一；

步骤四：在频率扰动时在使能相位角上加入一个随机的扰动量；

步骤五：计算频率变化率的绝对值|df/dt|；

步骤六：根据计算结果判断|df/dt|是否＝触发值，当|df/dt|＝触发值时执行步骤七，当|df/dt|＜触发值时返回步骤一；

步骤七：降低输出功率为为当前的0.9倍持续30s，并防止30s内反复触发；

步骤八：判断随即扰动持续两分钟是否触发防孤岛保护，如果触发了孤岛保护断开逆变器，如果没有触发孤岛保护返回步骤一。

2.如权利要求1所述的一种基于相位角随机扰动的分布式逆变器并网系统孤岛检测方法，其特征在于，所述的步骤四的具体过程为：

在频率扰动时在使能相位角上加入一个随机的扰动量；

以两台逆变器为例，两台逆变器均用AFDPF孤岛检测法并各分担一半的负载有功功率，且斩波系数表达式cf＝cf₀+K(f-f_g)中采用相同的cf₀和增益K，并分别加入随机的扰动量R₁和R₂。若PCC点电压的实际频率为f，两台逆变器检测出的频率分别为f₁和f₂，两台逆变器输出电流i分别为

式中：I为电流有效值；θ_AFDPF1与θ_AFDPF2分别对应两台逆变器产生移频作用的相位角，其值越大移频作用越强；

则等效逆变器的电流i_INV为

若传感器检测误差较小，即f₁≈f₂≈f，则上式近似写为

则等效逆变器的移频相角θ_INV为

若传感器检测误差造成Δf₁＝-Δf₂，则

3.如权利要求2所述的一种基于相位角随机扰动的分布式逆变器并网系统孤岛检测方法，其特征在于，所述的步骤二的具体过程为：当并网系统发生孤岛，并且各逆变器检测同一电网频率时存在幅值相等、符号相反的检测误差，其频率会有一定程度的变化，但是不会达到过欠频保护的保护点，当检测到系统频率发生一定的变化时，如果认为系统基波频率为50Hz，那么|f-50|代表了当前频率偏移基波的程度，当偏移的程度大于设置的基准值时，此时系统可能发生了孤岛。

4.如权利要求3所述的一种基于相位角随机扰动的分布式逆变器并网系统孤岛检测方法，其特征在于，所述的步骤六的具体过程为：根据计算结果判断|df/dt|是否＝触发值，随机量为代表的高频分量有明显的增加，当|df/dt|＝触发值时执行步骤七，很大可能此时发生了孤岛，当|df/dt|＜触发值时返回步骤一。

5.如权利要求4所述的一种基于相位角随机扰动的分布式逆变器并网系统孤岛检测方法，其特征在于，所述的步骤七的具体过程为：使逆变器降低有功输出为前一时刻的0.9倍，并防止反复的触发使得有功减少到接近0，如果此时真的发生了孤岛，并发生了稀释效应，那么此刻由于输出有功减少，负载的平衡将很快被打破，使得稀释效应消失，从而快速的检测到孤岛发生；

如果此时没有发生孤岛，下一个30秒会进一步降低有功为前一刻的0.9倍，并且反复减少，直至2分钟时间到。