基于dq變換的電壓標(biāo)幺值正反饋的孤島檢測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及分布式發(fā)電系統(tǒng)孤島檢測(cè)的方法，特別設(shè)及本地檢測(cè)中的有源檢測(cè)方 法，屬于電力電子電力電子并網(wǎng)逆變器控制領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 分布式發(fā)電系統(tǒng)，通常是指容量小于10麗，用于電能應(yīng)急備份、補(bǔ)充電網(wǎng)系統(tǒng)、局 部或偏遠(yuǎn)地區(qū)發(fā)電的發(fā)電系統(tǒng)。分布式發(fā)電電源主要有；微型燃?xì)廨啓C(jī)，燃料電池，光伏電 池，風(fēng)力發(fā)電，潮軟，地?zé)岬龋撔┫到y(tǒng)多數(shù)具有污染小的特點(diǎn)。其中并網(wǎng)逆變器是整個(gè)系統(tǒng) 的核屯、，決定了電能的質(zhì)量。當(dāng)電網(wǎng)斷電或維修時(shí)，會(huì)斷開電網(wǎng)與其供電負(fù)載之間的斷路 器，而分布式發(fā)電系統(tǒng)沒有檢測(cè)出電網(wǎng)的故障狀態(tài)，逆變器一直工作，還繼續(xù)向局部化C負(fù) 載供電，則分布式發(fā)電系統(tǒng)與局部化C負(fù)載就組成了一個(gè)自給供電的孤島。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于解決孤島檢測(cè)存在的檢測(cè)盲區(qū)問題，并且可W不想電網(wǎng)注入諧 波，保證了電網(wǎng)的上其他用電設(shè)備的運(yùn)行可靠性。相對(duì)于傳統(tǒng)的電壓正反饋孤島檢測(cè)法，由 于其不存在反饋系數(shù)，提高了檢測(cè)速度。
[0004] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：
[0005] 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案實(shí)施中包括孤島檢測(cè)的過/欠電壓保護(hù)環(huán)節(jié)、S相單同 步軟件鎖相環(huán)、=相電壓標(biāo)么值正反饋算法、電流前饋解禪控制四部分。
[0006] 基于dq變換的電壓標(biāo)么值正反饋的孤島檢測(cè)方法是，根據(jù)公知的基于電壓正反 饋的孤島檢測(cè)方法，通過對(duì)逆變器輸出基準(zhǔn)電流的有功分量標(biāo)么值與公共禪合點(diǎn)電壓的標(biāo) 么值平方相等的關(guān)系，不斷增大或者減小電流基準(zhǔn)值，來升高或者減小PCC的電壓，直到超 出閥值，檢測(cè)到孤島。
[0007] 具體包括W下步驟：
[000引步驟一、在分布式并網(wǎng)逆變器中，通過對(duì)DG系統(tǒng)PCC點(diǎn)電壓U。、Ub、U。通過軟件鎖 相環(huán)來進(jìn)行鎖相，得到電網(wǎng)的角頻率《和正序相角0。
[0009] 步驟二、對(duì)PCC點(diǎn)電壓U。、Ub、U。進(jìn)行dq變換，通過判斷電壓的d軸分量的幅值U dp。。 是否在設(shè)定的閥值之內(nèi)，如果是，進(jìn)行步驟=，如果不是，進(jìn)行步驟走。
[0010] 步驟S、計(jì)算d軸電壓分量的幅值Udpee的標(biāo)么值U dpee_p.u.。
[0011] 步驟四、計(jì)算給定電流標(biāo)么值rv,u.等于d軸電壓分量的幅值Udp。。的標(biāo)么值Udpee_, U.的平方。
[0012] 步驟五，計(jì)算給定電流Td為額定電流值i /'與給定電流標(biāo)么值rVp.u.的乘積。
[0013] 步驟六，通過對(duì)給定電流與反饋電流的控制，來改變PCC點(diǎn)電壓的幅值，如果其超 出閥值范圍，則進(jìn)行步驟走，否則返回步驟S。
[0014] 步驟走，檢測(cè)出孤島，進(jìn)行脈沖封鎖。
[0015] 作為優(yōu)選，步驟二中所述的電壓閥值范圍為1^。= 10V，U <!_= 50V。步驟四中所 述的給定電流標(biāo)么值計(jì)算法將與電壓標(biāo)么值的變系數(shù)線性關(guān)系，轉(zhuǎn)化為與電壓標(biāo)么值的平 方關(guān)系。步驟五中所述的給定電流等于額定電流與標(biāo)么值的乘積再加上電流的周期擾動(dòng)量 A I。步驟六中所述的電流控制與PCC點(diǎn)電壓的d軸分量Ud所構(gòu)成的正反饋，使得并網(wǎng)逆 變器輸出電流變化時(shí)，PCC點(diǎn)電壓也會(huì)相應(yīng)變化，直到達(dá)到孤島檢測(cè)的范圍。
[0016] 在同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中，S相并網(wǎng)逆變器輸出〇v= 0) W及局部負(fù)載的有功和無功 如下式所示：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于dq變換的電壓標(biāo)么值正反饋的孤島檢測(cè)方法，其特征在于包括以下步驟： 步驟一、在分布式并網(wǎng)逆變器中，通過對(duì)DG系統(tǒng)PCC點(diǎn)電壓u a、ub、u。通過軟件鎖相環(huán) 來進(jìn)行鎖相，得到電網(wǎng)的角頻率ω和正序相角Θ ; 步驟二、對(duì)PCC點(diǎn)電壓ua、ub、u。進(jìn)行dq變換，通過判斷電壓的d軸分量的幅值u dp。。是 否在設(shè)定的閥值之內(nèi)，如果是，進(jìn)行步驟三，如果不是，進(jìn)行步驟七； 步驟三、計(jì)算d軸電壓分量的幅值udp。。的標(biāo)幺值u dpcx_p.u.; 步驟四、計(jì)算給定電流標(biāo)幺值i^Vp.u.等于d軸電壓分量的幅值udp。。的標(biāo)幺值udpcx_ p.u.的 平方； 步驟五，計(jì)算給定電流:?Λ為額定電流值i 與給定電流標(biāo)么值的乘積； 步驟六，通過對(duì)給定電流與反饋電流的控制，來改變PCC點(diǎn)電壓的幅值，如果其超出閥 值范圍，則進(jìn)行步驟七，否則返回步驟三； 步驟七，檢測(cè)出孤島，進(jìn)行脈沖封鎖。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于dq變換的電壓標(biāo)么值正反饋的孤島檢測(cè)方法，其特征在 于：步驟二中所述的電壓閥值范圍Sudmin= 10V，Udmax= 50V。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于dq變換的電壓標(biāo)么值正反饋的孤島檢測(cè)方法，其特征在 于：步驟四中所述的給定電流標(biāo)么值計(jì)算法將與電壓標(biāo)么值的變系數(shù)線性關(guān)系，轉(zhuǎn)化為與 電壓標(biāo)幺值的平方關(guān)系。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于dq變換的電壓標(biāo)么值正反饋的孤島檢測(cè)方法，其特征 在于：步驟五中所述的給定電流等于額定電流與標(biāo)么值的乘積再加上電流的周期擾動(dòng)量 Δ 1〇
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于dq變換的電壓標(biāo)么值正反饋的孤島檢測(cè)方法，其特征在 于：步驟六中所述的電流控制與PCC點(diǎn)電壓的d軸分量叫所構(gòu)成的正反饋，使得并網(wǎng)逆變 器輸出電流變化時(shí)，PCC點(diǎn)電壓也會(huì)相應(yīng)變化，直到達(dá)到孤島檢測(cè)的范圍。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于dq變換的電壓標(biāo)幺值正反饋的孤島檢測(cè)方法，根據(jù)公知的基于電壓正反饋的孤島檢測(cè)方法，通過對(duì)逆變器輸出基準(zhǔn)電流的有功分量標(biāo)幺值與公共耦合點(diǎn)電壓的標(biāo)幺值平方相等的關(guān)系，不斷增大或者減小電流基準(zhǔn)值，來升高或者減小PCC的電壓，直到超出閥值，檢測(cè)到孤島。可以實(shí)現(xiàn)孤島檢測(cè)無盲區(qū)，大大提高了檢測(cè)范圍，并且不向電網(wǎng)注入諧波，保證了電網(wǎng)的可靠性，又可以不存在反饋系數(shù)，避免了由于反饋系數(shù)的選取帶來的一系列問題。
【IPC分類】G01R31-00
【公開號(hào)】CN104569696
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510050208
【發(fā)明人】閆朝陽, 王楠楠, 王子晗, 張青山, 鄭倩男, 楊振華, 劉安平
【申請(qǐng)人】閆朝陽, 秦皇島燕大朝華電子科技有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2015年1月30日