[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

说明书

本发明公开V2G充电桩的孤岛检测系统，包括采样模块、算法模块、存储模块、逻辑模块和执行模块，采样模块采集并网点的网侧电压以形成电压；算法模块采用Prony算法将电压采集数据分解成孤岛保护特征分量，通过特征分量计算得到孤岛保护的判据参数；存储模块用于储存算法模块分解的特征分量和判据参数，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；执行模块用于执行孤岛保护命令并触发保护动作。公开基于该孤岛检测系统的检测方法和包含孤岛检测系统的混合检测系统。基于Prony算法对V2G设备网侧电压分解，孤岛前后的分量特性的差异作为判断依据，具有检测盲区极小、检测灵敏度高和对电网电能质量无损害的特点。

技术领域

本发明涉及V2G并网充电系统的应用领域，尤其涉及一种区域多V2G充电桩的孤岛检测系统和检测方法。

背景技术

随着V2G充电设备的推广应用，供电系统因大电网中断供电造成的问题，例如孤岛效应也在电动汽车通过V2G与电网互动中显现出来。当电动汽车经由V2G向电网馈电处于孤岛运行状态时，若不能及时检测并切出，会严重威胁维护人员的人身安全，同时影响电能质量甚至损坏V2G设备。因此，要求并网的V2G设备具备孤岛检测功能。

目前的孤岛检测技术分为本地被动式、本地主动式和远程式三类。被动式孤岛检测方法是通过检测系统中电量的变化，如电压幅值、电压频率、功率变化率、谐波含量、电压电流相位等。这类检测方法简单易行，对电网电能质量无影响，但是盲区较大。主动式检测方法是指在本地电源的控制变量中加入微小扰动，通过检测相应的输出量来判断孤岛，微小扰动包括电流幅值、频率、相位扰动，有功功率和无功功率扰动、谐波注入等。这类孤岛检测方法检测盲区小，但是其扰动信号会破坏电网的电能质量。远程式检测方法是目前唯一实现消除检测盲区且稳定可靠的孤岛检测技术，通过将电网端和分布式电源的电气运行信息数据互联互通，从而保证正确的孤岛状态判断。可是，繁复的通讯系统推高了建设成本，在充电场景中并不适用。现有的孤岛检测通常包括如下几种情况：

1.主动式孤岛检测方法虽然在单机并网条件下可有效检测孤岛，但在多机并联情况下，设备间的相互影响导致所进行的扰动不能同步进行，各个扰动量可能会因为相互抵消而产生稀释效应，使得检测效果不明显。

2.多个主动式孤岛检测接入同一区域配电系统，多个扰动叠加可能提升系统谐波含量，增加电能质量治理的成本。

3.被动式孤岛检测方法虽然没有检测稀释效应的影响，但如果本地负载有很大的谐振能力，令检测盲区过大，从而降低孤岛检测的可靠性。

4.远程式检测方法需要配置区域配电系统电源侧和V2G设备间的通信，不仅建设成本高，也不符合V2G设备建设对灵活性的要求。

因此多V2G并联时如何进行保证可靠的孤岛检测效果，是值得研究的问题。

发明内容

为克服上述缺点，本发明的目的在于提供一种区域多V2G充电桩的孤岛检测系统