本發(fā)明涉及直流配電網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種直流配電網(wǎng)分布式電源的防孤島方法及設(shè)備。

背景技術(shù)：

隨著傳統(tǒng)化石能源日漸枯竭，全球氣候變化和環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重，為了滿足人類社會日益增長的能源需求，減輕環(huán)境負(fù)擔(dān)，亟待開發(fā)清潔、低碳、可持續(xù)的綠色能源。因此，分布式電源中的分布式光伏發(fā)電是太陽能利用的有效形式，轉(zhuǎn)化效率高，有利于資源充分利用，并提高能源供應(yīng)可靠性。

直流配電網(wǎng)是未來配電網(wǎng)發(fā)展新方向之一，近年來受到學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注，并有示范工程投入應(yīng)用。直流配電網(wǎng)的優(yōu)勢之一是靈活開放，取消了光伏發(fā)電等直流電源接入的逆變環(huán)節(jié)，大幅降低分布式發(fā)電入網(wǎng)成本，能夠適應(yīng)分布式電源大量接入。

但與交流接入類似，分布式光伏發(fā)電接入直流配電網(wǎng)存在防孤島效應(yīng)的技術(shù)問題。具體可以參見圖1所示的分布式電源接入直流配電網(wǎng)示意圖。

圖1所示的是兩端配電的直流配電網(wǎng)，兩端的供電系統(tǒng)分別是交流系統(tǒng)1和交流系統(tǒng)2，交流系統(tǒng)1經(jīng)過第一AC/DC接口換流器100a連接直流配電網(wǎng)，交流系統(tǒng)2經(jīng)過第二AC/DC接口換流器100b連接直流配電網(wǎng)，分布式電源300經(jīng)過并網(wǎng)DC/DC換流器200和斷路器400接入直流配電網(wǎng)；還包括與直流配電網(wǎng)連接的本地負(fù)荷500、其他負(fù)荷600和其他電源700。

要防止分布式電源300在電網(wǎng)停運時，不能按照計劃安排退出運行，而是向本地負(fù)荷500繼續(xù)供電，在停運電網(wǎng)中形成非計劃性的供電孤島。特別是當(dāng)分布式電源500發(fā)出功率與本地負(fù)荷500基本相等時，會形成相對穩(wěn)定供電的孤島，造成檢測盲區(qū)。

孤島效應(yīng)帶來的危害包括：孤島內(nèi)供電穩(wěn)定性和電能質(zhì)量無法保證，孤島帶電影響低壓重合閘，檢修時孤島帶電威脅人身、設(shè)備安全，供電權(quán)責(zé)易發(fā)糾紛等。直流配電網(wǎng)防孤島與交流電網(wǎng)防孤島不同，無法實現(xiàn)頻率異常檢測，也無法實施主動頻移避免盲區(qū)，使其防孤島更加困難。

因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員需要提供一種直流配電網(wǎng)分布式電源的防孤島方法及設(shè)備，能夠及時準(zhǔn)確地檢測出分布式電源是否發(fā)生孤島現(xiàn)象，當(dāng)發(fā)生孤島現(xiàn)象時，及時控制分布式電源停止運行。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種直流配電網(wǎng)分布式電源的防孤島方法及設(shè)備，能夠及時準(zhǔn)確地檢測出分布式電源是否發(fā)生孤島現(xiàn)象，當(dāng)發(fā)生孤島現(xiàn)象時，及時控制分布式電源停止運行。

本發(fā)明實施例提供一種直流配電網(wǎng)分布式電源的防孤島方法，應(yīng)用于直流配電網(wǎng)中，所述分布式電源連接DC/DC換流器的輸入端，所述DC/DC換流器的輸出端通過并網(wǎng)直流斷路器連接所述直流配電網(wǎng)；交流系統(tǒng)連接AC/DC接口換流器的輸入端，所述AC/DC接口換流器的輸出端連接所述直流配電網(wǎng)；該方法包括：

向所述AC/DC接口換流器的輸出端注入交流電壓分量，所述交流電壓分量的頻率小于工頻頻率；

采樣所述DC/DC換流器輸出端的第一電壓信號；

提取所述第一電壓信號中的交流信號的第一有效值；

將所述第一有效值與第一預(yù)設(shè)電壓值進行比較；

判斷所述第一有效值小于所述第一預(yù)設(shè)電壓值時，則所述分布式電源發(fā)生孤島現(xiàn)象，控制所述分布式電源停止運行。

優(yōu)選地，所述直流配電網(wǎng)為單端配電網(wǎng)或兩端配電網(wǎng)。

優(yōu)選地，當(dāng)所述直流配電網(wǎng)為兩端配電網(wǎng)時，包括兩個所述AC/DC接口換流器，分別為第一AC/DC接口換流器和第二AC/DC接口換流器；第一交流系統(tǒng)通過所述第一AC/DC接口換流器連接直流配電網(wǎng)，第二交流系統(tǒng)通過所述第二AC/DC接口換流器連接直流配電網(wǎng)；向所述AC/DC接口換流器的輸出端注入交流電壓分量，具體包括：

判斷兩個所述AC/DC接口換流器均正常工作，則向其中任意一個AC/DC接口換流器的輸出端注入交流電壓分量；

判斷兩個所述AC/DC接口換流器中的一個出現(xiàn)故障，則向正常工作的一個所述AC/DC接口換流器的輸出端注入交流電壓分量。

優(yōu)選地，判斷所述AC/DC接口換流器出現(xiàn)故障，具體包括：

采樣所述AC/DC接口換流器的輸出端的第二電壓信號；

提取所述第二電壓信號中的交流信號的第二有效值；

將所述第二有效值與第二預(yù)設(shè)電壓值進行比較；

判斷所述第二有效值小于所述第二預(yù)設(shè)電壓值時，則確定該AC/DC接口換流器出現(xiàn)故障。

優(yōu)選地，所述交流電壓分量的表達(dá)式如下：

$u_{\mathrm{ac}}^{*}=k{U}_{\mathrm{dc}}\sin \left(2\mathrm{\π}{f}_{\mathrm{ac}}t\right);$

其中，U_dc是所述直流配電網(wǎng)的額定直流電壓；k是注入的所述交流電壓分量所占的百分比；f_ac是所述交流電壓分量的頻率；k的取值范圍是2～5％；

f_ac是所述工頻頻率的10％-60％。

優(yōu)選地，所述第一預(yù)設(shè)電壓值和第二預(yù)設(shè)電壓值相同，均為U_set；

所述U_set的取值范圍為kU_dc的5～20％。

本發(fā)明提供一種直流配電網(wǎng)分布式電源的防孤島設(shè)備，應(yīng)用于直流配電網(wǎng)中，所述分布式電源連接DC/DC換流器的輸入端，所述DC/DC換流器的輸出端通過并網(wǎng)直流斷路器連接所述直流配電網(wǎng)；交流系統(tǒng)連接AC/DC接口換流器的輸入端，所述AC/DC接口換流器的輸出端連接所述直流配電網(wǎng)；該設(shè)備包括：

交流電壓分壓注入單元，用于向所述AC/DC接口換流器的輸出端注入交流電壓分量，所述交流電壓分量的頻率小于工頻頻率；

第一電壓信號采樣單元，用于采樣所述DC/DC換流器輸出端的第一電壓信號；

第一有效值提取單元，用于提取所述第一電壓信號中的交流信號的第一有效值；

第一比較單元，將所述第一有效值與第一預(yù)設(shè)電壓值進行比較；

控制單元，用于判斷所述第一有效值小于所述第一預(yù)設(shè)電壓值時，則所述分布式電源發(fā)生孤島現(xiàn)象，控制所述分布式電源停止運行。

優(yōu)選地，所述直流配電網(wǎng)為單端配電網(wǎng)或兩端配電網(wǎng)；

當(dāng)所述直流配電網(wǎng)為兩端配電網(wǎng)時，包括兩個所述AC/DC接口換流器， 分別為第一AC/DC接口換流器和第二AC/DC接口換流器；第一交流系統(tǒng)通過所述第一AC/DC接口換流器連接直流配電網(wǎng)，第二交流系統(tǒng)通過所述第二AC/DC接口換流器連接直流配電網(wǎng)；還包括：故障判斷單元；

所述故障判斷單元，用于判斷兩個所述AC/DC接口換流器均正常工作時，所述交流電壓分量注入單元向其中任意一個AC/DC接口換流器的輸出端注入交流電壓分量；

所述故障判斷單元，用于判斷兩個所述AC/DC接口換流器中的一個出現(xiàn)故障時，則述交流電壓分量注入單元向正常工作的一個所述AC/DC接口換流器的輸出端注入交流電壓分量。

優(yōu)選地，所述故障判斷單元包括：

第二電壓信號采樣子單元，用于采樣所述AC/DC接口換流器的輸出端的第二電壓信號；

第二有效值提取子單元，用于提取所述第二電壓信號中的交流信號的第二有效值；

比較子單元，用于將所述第二有效值與第二預(yù)設(shè)電壓值進行比較；

判斷子單元，用于判斷所述第二有效值小于所述第二預(yù)設(shè)電壓值時，則確定該AC/DC接口換流器出現(xiàn)故障。

優(yōu)選地，

所述交流電壓分量的表達(dá)式如下：

$u_{\mathrm{ac}}^{*}=k{U}_{\mathrm{dc}}\sin \left(2\mathrm{\π}{f}_{\mathrm{ac}}t\right);$

其中，U_dc是所述直流配電網(wǎng)的額定直流電壓；k是注入的所述交流電壓分量所占的百分比；f_ac是所述交流電壓分量的頻率；k的取值范圍是2～5％；

f_ac是所述工頻頻率的10％-60％；

所述第一預(yù)設(shè)電壓值和第二預(yù)設(shè)電壓值相同，均為U_set；

所述U_set的取值范圍為kU_dc的5～20％。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

本實施例提供的防孤島方法，通過在AC/DC接口換流器的輸出端注入交流電壓分量，檢測DC/DC換流器輸出端是否存在該交流電壓分量，從而判斷分布式電源是否要停止運行。如果DC/DC換流器輸出端不存在該交流電壓分 量，則要控制分布式電源停止運行，這樣就可以避免分布式電源與本地負(fù)荷形成孤島供電現(xiàn)象。本實施例提供的方法實施簡單，并且能夠及時準(zhǔn)確判斷出是否存在孤島現(xiàn)象。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的分布式電源接入直流配電網(wǎng)示意圖；

圖2是本發(fā)明提供的直流配電網(wǎng)分布式電源的防孤島方法實施例一流程圖；

圖3是本發(fā)明提供的直流配電網(wǎng)分布式電源的防孤島方法實施例二流程圖；

圖4是本發(fā)明提供的分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)DC/DC換流器輸出端正極電壓U_dc的波形圖；

圖5是本發(fā)明提供的直流配電網(wǎng)分布式電源的防孤島設(shè)備實施例一示意圖；

圖6是本發(fā)明提供的直流配電網(wǎng)分布式電源的防孤島設(shè)備實施例二示意圖；

圖7是本發(fā)明提供的故障判斷單元的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式做詳細(xì)的說明。

方法實施例一：

參見圖2，該圖為本發(fā)明提供的直流配電網(wǎng)分布式電源的防孤島方法實施 例一流程圖。

本實施例提供的直流配電網(wǎng)分布式電源的防孤島方法，應(yīng)用于直流配電網(wǎng)中，所述分布式電源連接DC/DC換流器的輸入端，所述DC/DC換流器的輸出端通過并網(wǎng)直流斷路器連接所述直流配電網(wǎng)；交流系統(tǒng)連接AC/DC接口換流器的輸入端，所述AC/DC接口換流器的輸出端連接所述直流配電網(wǎng)；該方法包括：

S201：向所述AC/DC接口換流器的輸出端注入交流電壓分量，所述交流電壓分量的頻率小于工頻頻率；

例如，直流配電網(wǎng)連接的交流系統(tǒng)的工頻頻率為50Hz，那么交流電壓分量的頻率低于50Hz，例如為10Hz。

設(shè)置交流電壓分量的頻率低于工頻頻率的原因是：

交流電壓分量在直流配電網(wǎng)中不易因其他原因產(chǎn)生，傳播的距離較遠(yuǎn)，對外干擾較小，且便于DC/DC換流器連接分布式光伏發(fā)電側(cè)的穩(wěn)壓控制，但交流電壓分量的頻率過低時計算第一有效值延遲時間會過長，因此，交流電壓分量的頻率可以選擇的范圍是工頻頻率的10％-60％。

另一方面也防止交流系統(tǒng)中有干擾信號串?dāng)_到直流配電網(wǎng)中，影響信號檢測的精準(zhǔn)性。

S202：采樣所述DC/DC換流器輸出端的第一電壓信號；

可以理解的是，如果直流配電網(wǎng)沒有停止運行，是正常運行，并且并網(wǎng)直流斷路器沒有斷開，則第一電壓信號中會包括交流電壓分量。

S203：提取所述第一電壓信號中的交流信號的第一有效值；

第一電壓信號中可能既包括直流分量也包括交流分量，因此，通過判斷是否包含交流電壓分量來判斷是否發(fā)生孤島，就需要將交流電壓分量提取出來。具體可以通過帶通濾波器來提取交流電壓分量。

S204：將所述第一有效值與第一預(yù)設(shè)電壓值進行比較；

S205：判斷所述第一有效值小于所述第一預(yù)設(shè)電壓值時，則所述分布式電源發(fā)生孤島現(xiàn)象，控制所述分布式電源停止運行。

需要說明的是，一般判斷第一有效值小于第一預(yù)設(shè)電壓值持續(xù)的時間大于第一預(yù)設(shè)時間段T_set1時，才認(rèn)為是真正的第一有效值小于第一預(yù)設(shè)電壓值，因 為瞬間的小于可能是因為電網(wǎng)的抖動造成的。

如果判斷第一有效值大于第一預(yù)設(shè)電壓值，則說明DC/DC換流器輸出端存在注入的交流電壓分量，進而說明直流配電網(wǎng)正常運行且并網(wǎng)直流斷路器閉合。如果第一有效值小于第一預(yù)設(shè)電壓值，

如果直流配電網(wǎng)停止運行或者并網(wǎng)直流斷路器斷開，或者直流配電網(wǎng)停止運行且并網(wǎng)直流斷路器斷開，則DC/DC換流器輸出端不存在注入的交流電壓分量，因此，當(dāng)判斷第一有效值小于第一預(yù)設(shè)電壓值時，則說明分布式電源需要停止工作，否則會與本地負(fù)荷形成孤島供電現(xiàn)象。

本實施例提供的防孤島方法，通過在AC/DC接口換流器的輸出端注入交流電壓分量，檢測DC/DC換流器輸出端是否存在該交流電壓分量，從而判斷分布式電源是否要停止運行。如果DC/DC換流器輸出端不存在該交流電壓分量，則要控制分布式電源停止運行，這樣就可以避免分布式電源與本地負(fù)荷形成孤島供電現(xiàn)象。本實施例提供的方法實施簡單，并且能夠及時準(zhǔn)確判斷出是否存在孤島現(xiàn)象。

方法實施例二：

參見圖3，該圖為本發(fā)明提供的直流配電網(wǎng)分布式電源的防孤島方法實施例二流程圖。

需要說明的是，所述直流配電網(wǎng)為單端配電網(wǎng)或兩端配電網(wǎng)。本發(fā)明提供的方法既適用于直流配電網(wǎng)為單端配電網(wǎng)的，也適用于直流配電網(wǎng)為兩端配電網(wǎng)的情況。

下面介紹當(dāng)所述直流配電網(wǎng)為兩端配電網(wǎng)時的情況，包括兩個所述AC/DC接口換流器，分別為第一AC/DC接口換流器和第二AC/DC接口換流器；具體的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖可以參見圖1所示。第一交流系統(tǒng)通過所述第一AC/DC接口換流器連接直流配電網(wǎng)，第二交流系統(tǒng)通過所述第二AC/DC接口換流器連接直流配電網(wǎng)；

需要說明的是，被注入交流電壓分量的一個AC/DC接口換流器為主模式，另一個AC/DC接口換流器為從模式。

設(shè)置AC/DC接口換流器主從模式的原因是，防止兩個接口換流器間形成 環(huán)流，正常工作時只有一臺AC/DC接口換流器注入交流電壓分量，如果主模式換流器因故停運，則從模式換流器接替其注入交流電壓分量。

本實施例與方法實施例一的區(qū)別是：向所述AC/DC接口換流器的輸出端注入交流電壓分量，具體包括：

判斷兩個所述AC/DC接口換流器均正常工作，則向其中任意一個AC/DC接口換流器的輸出端注入交流電壓分量；

判斷兩個所述AC/DC接口換流器中的一個出現(xiàn)故障，則向正常工作的一個所述AC/DC接口換流器的輸出端注入交流電壓分量。

判斷所述AC/DC接口換流器出現(xiàn)故障，具體包括：

S301：采樣所述AC/DC接口換流器的輸出端的第二電壓信號；

S302：提取所述第二電壓信號中的交流信號的第二有效值；

S303：將所述第二有效值與第二預(yù)設(shè)電壓值進行比較；

S304：判斷所述第二有效值小于所述第二預(yù)設(shè)電壓值時，則確定該AC/DC接口換流器出現(xiàn)故障。

需要說明的是，一般判斷第二有效值小于第二預(yù)設(shè)電壓值持續(xù)的時間大于第二預(yù)設(shè)時間段T_set2時，才認(rèn)為是真正的第二有效值小于第二預(yù)設(shè)電壓值，因為瞬間的小于可能是因為電網(wǎng)的抖動造成的。

需要說明的是，T_set1應(yīng)在2秒以下，并保證T_set1＞T_set2，以便在AC/DC接口換流器因主從模式切換注入時，防孤島不會誤動作。

需要說明的是，所述第一預(yù)設(shè)電壓值和第二預(yù)設(shè)電壓值相同，均為U_set；

考慮到直流配電網(wǎng)線路的分壓，所述U_set的取值范圍可以選擇取kU_dc的5～20％。

例如，對于典型的±200V兩端配電的直流配電網(wǎng)，U_set可以選擇0.5V。

所述交流電壓分量的表達(dá)式如下：

$u_{\mathrm{ac}}^{*}=k{U}_{\mathrm{dc}}\sin \left(2\mathrm{\π}{f}_{\mathrm{ac}}t\right);$

其中，U_dc是所述直流配電網(wǎng)的額定直流電壓；k是注入的所述交流電壓分量所占的百分比；f_ac是所述交流電壓分量的頻率；k的取值范圍是2％～5％；

f_ac是所述工頻頻率的10％-60％。

k取值應(yīng)在保證全直流配電網(wǎng)各并網(wǎng)點能可靠檢測到低頻分量的前提下盡量取小值，以便把低頻電壓注入帶來的影響降到最低，一般取2％～5％。

為了本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠更好地理解和實施本發(fā)明，下面結(jié)合一個具體仿真圖進行介紹。

參見圖4，該圖為本發(fā)明提供的分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)DC/DC換流器輸出端正極電壓U_dc的波形圖。

結(jié)合圖1，設(shè)定第一AC/DC接口換流器100a工作在主模式，第二AC/DC接口換流器100b工作在從模式。K取2％，f_ac取10Hz，U_set取0.5V，T_set2取0.2秒，T_set1取0.5秒。

由波形可以看出：仿真開始后，第一AC/DC接口換流器100a首先注入10Hz低頻電壓分量，第2秒時停機跳閘，第二AC/DC接口換流器100b在0.3秒后接替其注入10Hz交流電壓分量，由于10Hz低頻電壓分量在0.5秒內(nèi)恢復(fù)，切換過程中防孤島沒有發(fā)生誤動作；第5秒時，并網(wǎng)直流斷路器跳閘形成孤島，此時DC/DC換流器與直流配電網(wǎng)失去聯(lián)絡(luò)，由于本地負(fù)荷和分布式光伏發(fā)電的功率相等，直流分量保持不變造成盲區(qū)；但由于孤島內(nèi)沒有10Hz交流電壓分量注入，跳閘0.7秒后光伏發(fā)電裝置停機。

仿真結(jié)果表明，本發(fā)明實施例提供的方法可以快速、有效地防止直流配電網(wǎng)產(chǎn)生光伏孤島，能夠克服檢測盲區(qū)，并在AC/DC接口換流器工作模式切換時保證不發(fā)生誤動作。

基于以上實施例提供的一種直流配電網(wǎng)分布式電源的防孤島方法，本發(fā)明還提供了一種直流配電網(wǎng)分布式電源的防孤島設(shè)備，下面結(jié)合附圖詳細(xì)來介紹。

設(shè)備實施例一：

參見圖5，該圖為本發(fā)明提供的直流配電網(wǎng)分布式電源的防孤島設(shè)備實施例一示意圖。

本實施例提供的直流配電網(wǎng)分布式電源的防孤島設(shè)備，應(yīng)用于直流配電網(wǎng)中，所述分布式電源連接DC/DC換流器的輸入端，所述DC/DC換流器的輸出端通過并網(wǎng)直流斷路器連接所述直流配電網(wǎng)；交流系統(tǒng)連接AC/DC接口換流 器的輸入端，所述AC/DC接口換流器的輸出端連接所述直流配電網(wǎng)；該設(shè)備包括：

交流電壓分壓注入單元500，用于向所述AC/DC接口換流器的輸出端注入交流電壓分量，所述交流電壓分量的頻率小于所述工頻頻率；

例如，工頻頻率為50Hz，那么交流電壓分量的頻率低于50Hz，例如為10Hz。

設(shè)置交流電壓分量的頻率低于工頻頻率的原因是：

交流電壓分量在直流配電網(wǎng)中不易因其他原因產(chǎn)生，傳播的距離較遠(yuǎn)，對外干擾較小，且便于DC/DC換流器連接分布式光伏發(fā)電側(cè)的穩(wěn)壓控制，但交流電壓分量的頻率過低時計算第一有效值延遲時間會過長，因此，交流電壓分量的頻率可以選擇的范圍是工頻頻率的10％-60％。

另一方面也防止交流系統(tǒng)中有干擾信號串?dāng)_到直流配電網(wǎng)中，影響信號檢測的精準(zhǔn)性。

第一電壓信號采樣單元600，用于采樣所述DC/DC換流器輸出端的第一電壓信號；

可以理解的是，如果直流配電網(wǎng)沒有停止運行，是正常運行，并且并網(wǎng)直流斷路器沒有斷開，則第一電壓信號中會包括交流電壓分量。

第一有效值提取單元700，用于提取所述第一電壓信號中的交流信號的第一有效值；

第一電壓信號中可能既包括直流分量也包括交流分量，因此，通過判斷是否包含交流電壓分量來判斷是否發(fā)生孤島，就需要將交流電壓分量提取出來。具體可以通過帶通濾波器來提取交流電壓分量。

第一比較單元800，將所述第一有效值與第一預(yù)設(shè)電壓值進行比較；

控制單元900，用于判斷所述第一有效值小于所述第一預(yù)設(shè)電壓值時，則所述分布式電源發(fā)生孤島現(xiàn)象，控制所述分布式電源停止運行。

需要說明的是，一般判斷第一有效值小于第一預(yù)設(shè)電壓值持續(xù)的時間大于第一預(yù)設(shè)時間段T_set1時，才認(rèn)為是真正的第一有效值小于第一預(yù)設(shè)電壓值，因為瞬間的小于可能是因為電網(wǎng)的抖動造成的。

如果判斷第一有效值大于第一預(yù)設(shè)電壓值，則說明DC/DC換流器輸出端 存在注入的交流電壓分量，進而說明直流配電網(wǎng)正常運行且并網(wǎng)直流斷路器閉合。如果第一有效值小于第一預(yù)設(shè)電壓值，

如果直流配電網(wǎng)停止運行或者并網(wǎng)直流斷路器斷開，或者直流配電網(wǎng)停止運行且并網(wǎng)直流斷路器斷開，則DC/DC換流器輸出端不存在注入的交流電壓分量，因此，當(dāng)判斷第一有效值小于第一預(yù)設(shè)電壓值時，則說明分布式電源需要停止工作，否則會與本地負(fù)荷形成孤島供電現(xiàn)象。

本實施例提供的防孤島設(shè)備，通過在AC/DC接口換流器的輸出端注入交流電壓分量，檢測DC/DC換流器輸出端是否存在該交流電壓分量，從而判斷分布式電源是否要停止運行。如果DC/DC換流器輸出端不存在該交流電壓分量，則要控制分布式電源停止運行，這樣就可以避免分布式電源與本地負(fù)荷形成孤島供電現(xiàn)象。本實施例提供的方法實施簡單，并且能夠及時準(zhǔn)確判斷出是否存在孤島現(xiàn)象。

設(shè)備實施例二：

參見圖6，該圖為本發(fā)明提供的直流配電網(wǎng)分布式電源的防孤島設(shè)備實施例二示意圖。

需要說明的是，所述直流配電網(wǎng)為單端配電網(wǎng)或兩端配電網(wǎng)。本發(fā)明提供的設(shè)備既適用于直流配電網(wǎng)為單端配電網(wǎng)的，也適用于直流配電網(wǎng)為兩端配電網(wǎng)的情況。

下面介紹當(dāng)所述直流配電網(wǎng)為兩端配電網(wǎng)時的情況，包括兩個所述AC/DC接口換流器，分別為第一AC/DC接口換流器和第二AC/DC接口換流器；第一交流系統(tǒng)通過所述第一AC/DC接口換流器連接直流配電網(wǎng)，第二交流系統(tǒng)通過所述第二AC/DC接口換流器連接直流配電網(wǎng)；

需要說明的是，被注入交流電壓分量的一個AC/DC接口換流器為主模式，另一個AC/DC接口換流器為從模式。

設(shè)置AC/DC接口換流器主從模式的原因是，防止兩個接口換流器間形成環(huán)流，正常工作時只有一臺AC/DC接口換流器注入交流電壓分量，如果主模式換流器因故停運，則從模式換流器接替其注入交流電壓分量。

該設(shè)備還包括：故障判斷單元1000；

所述故障判斷單元1000，用于判斷兩個所述AC/DC接口換流器均正常工作時，所述交流電壓分量注入單元500向其中任意一個AC/DC接口換流器的輸出端注入交流電壓分量；

所述故障判斷單元1000，用于判斷兩個所述AC/DC接口換流器中的一個出現(xiàn)故障時，則述交流電壓分量注入單元500向正常工作的一個所述AC/DC接口換流器的輸出端注入交流電壓分量。

設(shè)備實施例三：

參見圖7，該圖為本發(fā)明提供的故障判斷單元的結(jié)構(gòu)示意圖。

所述故障判斷單元包括：

第二電壓信號采樣子單元1001，用于采樣所述AC/DC接口換流器的輸出端的第二電壓信號；

第二有效值提取子單元1002，用于提取所述第二電壓信號中的交流信號的第二有效值；

比較子單元1003，用于將所述第二有效值與第二預(yù)設(shè)電壓值進行比較；

判斷子單元1004，用于判斷所述第二有效值小于所述第二預(yù)設(shè)電壓值時，則確定該AC/DC接口換流器出現(xiàn)故障。

需要說明的是，一般判斷第二有效值小于第二預(yù)設(shè)電壓值持續(xù)的時間大于第二預(yù)設(shè)時間段T_set2時，才認(rèn)為是真正的第二有效值小于第二預(yù)設(shè)電壓值，因為瞬間的小于可能是因為電網(wǎng)的抖動造成的。

需要說明的是，T_set1應(yīng)在2秒以下，并保證T_set1＞T_set2，以便在AC/DC接口換流器因主從模式切換注入時，防孤島不會誤動作。

需要說明的是，所述第一預(yù)設(shè)電壓值和第二預(yù)設(shè)電壓值相同，均為U_set；

考慮到直流配電網(wǎng)線路的分壓，所述U_set的取值范圍可以選擇取kU_dc的5～20％。

例如，對于典型的±200V兩端配電的直流配電網(wǎng)，U_set可以選擇0.5V。

所述交流電壓分量的表達(dá)式如下：

$u_{\mathrm{ac}}^{*}=k{U}_{\mathrm{dc}}\sin \left(2\mathrm{\π}{f}_{\mathrm{ac}}t\right);$

其中，U_dc是所述直流配電網(wǎng)的額定直流電壓；k是注入的所述交流電壓分量所占的百分比；f_ac是所述交流電壓分量的頻率；k的取值范圍是2％～5％；

f_ac是所述工頻頻率的10％-60％。

k取值應(yīng)在保證全直流配電網(wǎng)各并網(wǎng)點能可靠檢測到交流電壓分量的前提下盡量取小值，以便把交流電壓分量注入帶來的影響降到最低，一般取2％～5％。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制。雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明。任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護的范圍內(nèi)。