[发明专利]V2G充电桩的孤岛检测系统、检测方法和混合检测系统

权利要求书

1.V2G充电桩的孤岛检测系统，其特征在于：包括采样模块、算法模块、存储模块、逻辑模块和执行模块，所述采样模块以一个采样频率采集并网点的网侧电压以形成电压采集数据；所述算法模块基于嵌入式硬件和软件，包括第一计算单元和第二计算单元，所述第一计算单元采用Prony算法将电压采集数据分解成孤岛保护的特征分量，所述第二计算单元通过特征分量计算得到孤岛保护的判据参数；所述存储模块用于储存算法模块分解的特征分量和判据参数，并将此判据参数作为后续采集频率中孤岛保护的判据参数，所述特征分量包括幅值、相位、频率和衰减因子，所述第一计算单元内置Prony算法，通过Prony算法将采集的时序的电压数据分解为具有幅值、相位、频率和衰减因子的多组特征分量，其中与电网频率一致的为工频分量，不一致的为非工频分量，所述判据参数包括工频分量的幅值和工频分量的幅值占比，所述第二计算单元接收第一计算单元的特征分量，并根据特征分量计算判据参数；所述逻辑模块用于根据判据参数判断是否发出孤岛保护执行命令；所述执行模块用于执行孤岛保护命令并触发保护动作。

2.根据权利要求1所述的V2G充电桩的孤岛检测系统，其特征在于：所述采样模块通过一个I/O接口，与位于V2G充电桩并网开关网侧的电压互感器连接，所述采样模块接收网侧电压互感器的电压采样数据。

3.根据权利要求1所述的V2G充电桩的孤岛检测系统，其特征在于：所述逻辑模块接收算法模块的判断参数，并根据判断参数进行逻辑判断，若判断孤岛的情况发生，则向执行模块发送孤岛保护指令。

4.根据权利要求1所述的V2G充电桩的孤岛检测系统，其特征在于：所述执行模块接收逻辑模块发出的孤岛保护指令，并驱动继电器断开V2G充电桩的并网开关以完成孤岛保护动作。

5.V2G充电桩的孤岛检测方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1.采集电压，采样模块通过电压互感器实时采集V2G设备并网点的网侧电压;

步骤2.特征分量分解，计算模块对k个周期的电压数据进行p阶Prony分解，得到p组幅值、相位、频率和衰减因子的特征分量，其中k为大于等于1的正整数，p为大于等于1的正整数；

步骤3.特征分量过滤，计算模块滤除直流分量以及负频率的分量，即滤除频率值不大于0的特征分量，仅保留q组特征分量进行分析，其中q为小于p的正整数，q组特征分量即为频率值大于0的特征分量；

步骤4.特征分量分类，计算模块比较q组特征分量中的频率与电网额定频率，q组特征分量中与电网额定频率相同的为工频分量；

步骤5.工频分量的幅值判断和占比计算，计算模块判断工频分量的幅值是否等于0，若否，则计算工频分量的幅值占比AMP%，即：

其中，AMPnom是工频分量的幅值，AMP（i）为第i组的幅值，i为大于等于1且小于等于q的正整数；

步骤6.逻辑比较，逻辑模块计算步骤5中的工频分量的幅值占比与上一个采集周期内的工频分量的幅值占比的差值变化，判断两者的差值变化是否大于阈值，若是，则判断孤岛发生，发送孤岛保护动作信号；

步骤7.执行孤岛保护，执行模块接收孤岛保护动作信号，并控制继电器动作使V2G并网开端断开，完成保护。

6.根据权利要求5所述的V2G充电桩的孤岛检测方法，其特征在于：所述步骤5中的工频分量的幅值若为0，则判定为无孤岛发生，令工频分量的幅值占比等于1，并返回结束本次孤岛检测流程。

7.根据权利要求5所述的V2G充电桩的孤岛检测方法，其特征在于：所述步骤6中，若工频分量的幅值占比与上一个采集周期内的工频分量的幅值占比的差值变化小于阈值，则逻辑模块判定无孤岛发生，返回结束本次孤岛检测流程。

8.V2G充电桩的混合检测系统，其特征在于：包括主动式孤岛保护系统、被动式孤岛保护系统和如权利要求1-4任一所述的V2G充电桩的孤岛检测系统，所述主动式孤岛保护系统、被动式孤岛保护系统与V2G充电桩的孤岛检测系统并联在电网上，并配合使用。