[发明专利]适用于含多个逆变型分布式电源微电网的孤岛检测方法

摘要

本发明涉及一种用于含逆变型DG配电网的自适应正序电流速断保护方法，包括适用于含多个IBDG微电网的孤岛检测方法，包括初始化设置，设置分段式无功扰动、分段式无功扰动的频率分界值以及分段式无功扰动切换时的启动判据；根据不同IBDG的第一段无功扰动是同步的而设置的启动判据1；根据不同IBDG的第一段无功扰动不是同步的但是存在重叠而设置的启动判据2；根据不同IBDG的第一段无功扰动不是同步的并且不存在重叠而设置的启动判据3；检测系统频率以及是否满足上述的3个启动判据，并根据检测结果施加无功扰动；检测是否满足判定孤岛的判据。本发明减小系统正常并网运行时的无功扰动。

主权项

一种适用于含多个逆变型分布式电源微电网的孤岛检测方法，包括下面的步骤：第一步：进行初始化设置，设置内容包括：分段式无功扰动、分段式无功扰动的频率分界值以及分段式无功扰动切换时的启动判据，其中：分段式无功扰动共包括两段，根据扰动幅值、持续时间以及设计目标的不同，分别定义为第一段无功扰动和第二段无功扰动，第一段无功扰动为扰动幅值较小的周期性扰动，能够减小正常运行时的扰动并在孤岛发生后打破功率平衡，为转换到第二段无功扰动提供启动条件，第二段无功扰动为扰动幅值较大、持续时间较长的扰动，能够保证同步性并在孤岛发生后使得系统频率偏移出门槛值；设置49.7Hz和50.3Hz分别为[49.3Hz，50Hz)和[50Hz，50.5Hz]两个频率区间内分段无功扰动的分界值；根据孤岛发生后在第一段无功扰动的作用下可能产生的系统频率变化特征，设置3个由第一段无功扰动切换为第二段无功扰动的启动判据：根据不同IBDG的第一段无功扰动是同步的而设置的启动判据1：与t*+t**前的系统频率f相比，当前时刻的f发生变化，满足f≥50.3Hz或者f≤49.7Hz，并且满足该条件的持续时间不小于t*，其中，t*为时间整定值，t**为锁相环中频率由某一稳态值变化到另一稳态值所需要的时间；根据不同IBDG的第一段无功扰动不是同步的但是存在重叠而设置的启动判据2：其相邻的两个最大值之间的时间差等于扰动周期T，设ΔFtot.2为当前时刻的频率偏移量的绝对值的总和，如下式所示：ΔFtot.2=Σn=1N|Δfn|N=ttotTs]]>式中，Δfn为移动数据窗ttot内第n个频率瞬时值和额定值之间的频率偏移值，Ts为采样时间，N为ttot内频率值的个数；另外，ttot的取值大于t**的取值；根据不同IBDG的第一段无功扰动不是同步的并且不存在重叠而设置的启动判据3：当前时刻频率瞬时值和额定值之间的频率偏移值的绝对值|Δf|大于零，并且满足下式：ΔFtot.1=ΔFtot.2-N·|ΔFtot.2|2|Δftot.2|=2·|Δftot.1|]]>式中，ΔFtot.1为当前时刻之前Δt时的频率偏移量的绝对值的总和，|Δftot.2|和|Δftot.1|分别为当前时刻和当前时刻之前Δt时的频率偏移量的绝对值，其中，Δt为扰动幅值不为零的两部分矩形无功扰动的持续时间；第二步：检测系统频率以及是否满足上述的3个启动判据，并根据检测结果施加无功扰动：当3个启动判据均不满足时，在IBDG无功输出的参考值上附加第一段无功扰动；当满足任何一个第二段无功扰动的启动判据时，在IBDG无功输出的参考值上附加第二段无功扰动，并在第二段无功扰动结束后，直接切换为第一段无功扰动，直到再次满足启动判据时，才会再次启动第二段无功扰动；第三步：检测是否满足判定孤岛的判据，若满足判定孤岛的判据，则判定为孤岛运行状态，IBDG停止运行；否则返回至第二步，重复上述检测过程，其中，若IBDG整功率因数运行，判定孤岛的判据为：系统频率超出门槛值，并且持续时间达到时间整定值t*；若IBDG非整功率因数运行，判定孤岛的判据有两个，只要满足下面的任何一个孤岛判据，即可判定为孤岛运行状态：孤岛判据1：系统频率超出门槛值，并且持续时间达到时间整定值t*；孤岛判据2：第二段无功扰动启动后，后部分矩形无功扰动结束前t*时的频率偏移量的绝对值是前部分矩形无功扰动结束前t*时频率偏差绝对值的3倍以上，并且该状态的持续时间达到时间整定值t*。