[发明专利]一种改善电能质量的光伏并网逆变器孤岛检测方法

摘要

本发明公布了一种改善电能质量的光伏并网逆变器孤岛检测方法，所述方法通过将电压相位进行修正、周期性多偏移量频率正反馈方法来实现孤岛检测，利用相位来修正电流、电压相位差，使得输出电流总谐波含有量降低；通过周期性多偏移量频率正反馈方法降低固定频率偏移量所导致的问题，如偏移量而引起的电流总谐波含有量与检测快速性之间的矛盾，大偏移量能加快孤岛检测，却能引起电流总谐波含有量增加；反之亦然。仿真证实该方法相对于传统孤岛检测算法，本发明不仅提高了孤岛检测时效性，也降低了逆变器输出电流总谐波含有量。

主权项

一种改善电能质量的光伏并网逆变器孤岛检测方法，其特征在于包括如下步骤：(1)将采样得到的电网电压U，通过锁相环提取电压相位、频率；(2)通过最优相位偏移原理，对电压相位进行修正：θ′＝θ+Δθ    ①式①中，θ′为修正后的参考相位，θ为电压相位，Δθ为相位修正值；(3)对逆变器进行两个不同方向的扰动信号cf1，cf2，在上个周期内对逆变器采集到的频率增加扰动信号cf1，然后再下个周期对逆变器采集到的频率减少cf2，计算上一周增加频率扰动信号cf1后于电网频率偏差Δf1，下一周减少频率扰动信号cf2后于电网频率偏差Δf2；(4)判断Δf1，Δf2有效值大小|Δf1|∪|Δf2|≥ε    ②式②中ε是准孤岛设定频率偏差限；如果式②不成立，则没有发生孤岛的可能性，返回步骤(3)故继续采用cf1，cf2的扰动信号对系统进行判断。如果式②成立，则有可能发生孤岛，故需要继续判断进入步骤(5)；(5)现在对逆变器进行两个不同方向的扰动信号cf3，cf4，在上个周期内对逆变器采集到的频率增加扰动信号cf3，然后再下个周期对逆变器采集到的频率减少cf4，在上个周期内对逆变器采集到的频率增加扰动信号cf3，然后再下个周期对逆变器采集到的频率减少cf4，计算上一周增加频率扰动信号cf3后于电网频率偏差Δf3，下一周减少频率扰动信号cf4后于电网频率偏差Δf4；(6)判断Δf3，Δf4有效值大小|Δf3|≥|Δf4|    ③如果式③成立，此时采用cf3扰动信号对系统频率进行扰动，跳转至(7)；如果式③不成立，时采用cf4扰动信号对系统频率进行扰动，跳转至(8)；(7)通过cf3扰动信号，判断电网频率frequency的大小funder≤f≤fover    ④式④中，funder为频率下限，fover为频率上限；如果式④成立，则电网频率在电能质量运行范围内，故继续采用cf3扰动信号对系统进行频率偏移；如果式④不成立，则已经发生孤岛，控制逆变器与电网的断开；(8)通过cf4扰动信号，判断电网频率frequency的大小funder≤f≤fover    ⑤式⑤中，funder为频率下限，fover为频率上限；如果式⑤成立，则电网频率在电能质量运行范围内，故继续采用cf4扰动信号对系统进行频率偏移；如果式⑤不成立，则已经发生孤岛，控制逆变器与电网的断开；(9)在频率偏移扰动中，每次都将频率偏差反馈量叠加到下一次频率上。