主被动相结合的孤岛检测方案研究

介绍了孤岛效应的发生机理和危害,在被动式过/欠压与过/欠频孤岛检测法和主动移频式(AFD)孤岛检测法的基础上提出一种主被动相结合的孤岛检测方案,阐述了该方案的具体实现策略,并分别从纯阻性、感性、容性、谐振四种负载特性对方案进行仿真分析。结果表明该方案既可以减少AFD孤岛检测方法对电网造成的谐波污染,又可以弥补被动式过/欠压与过/欠频孤岛检测方法检测盲区太大的不足,有效提高了孤岛检测的效率。

基于孤岛检测法的进线备自投逻辑优化

针对小水电丰富地区电网因系统侧失压,导致相应变电站的备自投装置因无法判断备用电源是否满足供电需求而不能准确、快速动作这一问题,提出了用孤岛检测的方法判断备用电片区是否是由片区小水电支撑的孤岛。给出了集成频率变化率法、电压相位突变法、过/欠压和过/欠频检测法的孤岛检测方法,通过改善备自投逻辑以最大限度保证事故片区用电恢复可靠性。

基于非特征谐波正反馈的微电网变流器孤岛检测方法

微电网变流器在微电网系统并网和孤岛工况下需要采取不同的控制策略,在不依赖外部通信的基础上,微电网变流器必须能够自主实现对微电网系统状态的判断。基于电压正反馈的孤岛检测思想,结合微电网变流器实际运行环境,提出采用非特征谐波正反馈与传统过欠压、过欠频等被动检测方法相结合的方式来实现对微电网系统状态的判断。文中分析了正反馈的工作原理、系数取值和非特征谐波的测量方式,并通过仿真和实验研究验证了该方法的可行性。研究结果表明,所提出的孤岛检测方法在多种复杂工况下均可实现对微电网系统状态的准确判断,有利于微电网系统由并网向孤岛模式的平滑切换。

带整流性负载的分布式发电系统孤岛检测研究

为了准确评估孤岛检测的实际性能,在传统的反孤岛测试电路的基础上,给出一种带整流性负载的反孤岛测试电路。利用公共连接点(Point of Common Coupling,PCC)处功率流的规律,得出了功率不匹配度的表达式。在不同的功率不匹配度下,利用该测试电路与传统的测试电路,分别对过/欠压、过/欠频以及电压谐波检测方法进行仿真分析与比较。仿真结果表明,整流性负载的存在会导致过/欠压、过/欠频检测方法的检测盲区(Non-Detection Zone,NDZ)发生偏移,且偏移程度与整流性负载电阻、滤波电容的大小有关;同时,带整流性负载的测试电路是有效和实用的。该测试电路能准确反映孤岛情况下电压谐波的实际响应特性,且电压谐波的大小与整流性负载电阻的大小有关。

虚拟同步机场景下OUF与OUV检测盲区分析

目前,分析被动式孤岛检测方法性能时所考虑的分布式电源（distributedgenerator,DG）接口主要是基于PQ控制的逆变器。而随着虚拟同步机（virtual synchronous generator,VSG）的广泛应用,现有孤岛检测方法能否适应于VSG场景下的孤岛效应值得深入研究。基于PQ控制的逆变器具有电流源特性,且没有机械惯性;而VSG对外体现为电压源特性,并模拟惯性,导致两种DG孤岛后的系统特性差异显著。该文建立VSG孤岛后系统频率及公共连接点（pointof common coupling,PCC）电压的数学模型,并得到过/欠频检测盲区（non-detection zone,NDZ）关于VSG惯量、阻尼、调速器参数以及电磁功率变化的解析解;研究空载电动势、同步电抗、无功功率调节器与本地负载参数对过/欠压（over/under voltage,OUV）的NDZ的影响;同时,针对孤岛后VSG可能因电流饱和运行在电流源特性的情况,分析电流饱和情况下的OUV的检测盲区。利用仿真和实验验证分析结果的正确性。