帶正反饋的有源頻率偏移孤島檢測及盲區(qū)討論.pdf

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1、第45卷第10期電力電子技術(shù)Vo1．45，No．1020l1年10月PowetElectronicsOctober2011帶正反饋的有源頻率偏移孤島檢測及盲區(qū)討論廖政偉，廖暉，呂征宇(浙江大學(xué)，浙江杭卅I310027)摘要：隨著分布式發(fā)電的迅速發(fā)展，越來越多的可再生能源通過并網(wǎng)逆變器輸送到電網(wǎng)。在電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，及時(shí)準(zhǔn)確地檢測出孤島效應(yīng)，具有非常重要的意義。這里采用帶正反饋的頻率偏移法(AFDPF)檢測孤島效應(yīng)的發(fā)生，并且對該方法的檢測盲區(qū)進(jìn)行了描述。最后給出了實(shí)驗(yàn)結(jié)果和對盲區(qū)的分析，結(jié)果表明，帶正反饋的頻率偏移法能有效檢測出孤島的發(fā)生。關(guān)鍵詞：并網(wǎng)逆變器；孤島檢測；頻率

2、偏移；盲區(qū)中圖分類號：TM464文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1000—100X(2011)10—0027—02AnalysisoftheActiveFrequencyDriftMethodwithPositiveFeedbackofIslandingPreventionLIAOZheng-wei，LIAOHui，LUZheng-yu(ZhejiangUniversity，Hangzhou310027，China)Abstract：Duetothedevelopmentofdistributedgeneration，grid-connectedeonve~eriswidelye

3、mployedforrenew-ableenergysourcesutilization．Anti—islandingisthekeyproblemforgrid-connectedpowergenerationsystem．Thispa—perproposestheactive~equencydriftmethodwithpositivefoedback(AFDPF)．Thismethodcanreducethenon—de-tectionzone．Theexperimentalresultsverifythegoodperformanceoftheproposedme

4、thodforislandingprevention．Keywords：gridconnectedinverter；islandingdetection；~equencydrift；non-detectionzone1引言并網(wǎng)逆變器的孤島現(xiàn)象是指電網(wǎng)因故障中斷供電時(shí)逆變器仍向電網(wǎng)傳輸電能．與本地負(fù)載形成一個(gè)公共電網(wǎng)系統(tǒng)無法控制的自給供電孤島。孤島效應(yīng)會對電網(wǎng)負(fù)載造成危害．還可能會危及圖1逆變器并網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖設(shè)備檢修人員的安全．故需要快速地檢測到孤島當(dāng)并網(wǎng)開關(guān)閉合時(shí)，系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行，此時(shí)并網(wǎng)效應(yīng)的發(fā)生，以便采取保護(hù)措施『1]。電源向PCC點(diǎn)提供的功率為P+jQ，負(fù)載得到有功檢

5、測孤島方法可分為有源和無源方法兩大類。功率PL和無功功率Q，電網(wǎng)提供的功率為：無源方法包括檢測公共連接點(diǎn)電壓和頻率是否超AP=PL-P，AQ=QL—Q(1)出正常范圍，但在負(fù)載功率和并網(wǎng)功率匹配時(shí)此式中：PL=U~2R；Q￡(＆)—c】，為PCC點(diǎn)電壓角頻率，U為方法失效，盲區(qū)很大，故多采用有源檢測方法。PCC點(diǎn)電壓。此處采用AFDPF法，此方法可以有效地減小PL，Q是并網(wǎng)系統(tǒng)本地負(fù)載消耗掉的有功和檢測盲區(qū)。下文將詳細(xì)分析其原理并給出對檢測無功功率。并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)負(fù)載所需的功率由并網(wǎng)電盲區(qū)的描述。源和電網(wǎng)共同提供．當(dāng)并網(wǎng)開關(guān)斷開獨(dú)立運(yùn)行時(shí)，2有源頻率偏移孤島檢測方法如果并網(wǎng)電

6、源提供的無功功率和負(fù)載所需的無功功率不匹配，由PL，Q計(jì)算式易知，PCC點(diǎn)電壓頻逆變器并網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。PCC點(diǎn)為率就會變化，直到滿足Q=Q。因?yàn)橐蟛⒕W(wǎng)電流并網(wǎng)電源和電網(wǎng)的公共連接點(diǎn)：選取具有普遍性始終跟蹤電網(wǎng)電壓的相位，則Q。=9=0，則有：的電感、電阻R、電容C并聯(lián)作為系統(tǒng)負(fù)載。arg{R+(joJL)+jwC}=O，此時(shí)對應(yīng)頻率為本地負(fù)定稿日期：2011—03—17載的諧振頻率，即∞=(LC)-o-一。作者簡介：廖政偉(1984一)，男，湖北成寧人，碩士研究生，有源頻率偏移(AFD)法通過周期性向并網(wǎng)逆研究方向?yàn)轱L(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)控制技術(shù)。變器系統(tǒng)輸出電流引入一個(gè)

7、微小的頻率偏移量來27第45卷第lO期電力電子技術(shù)Vo1．45，No．102011年10月PowerElectronicsOctober2011實(shí)現(xiàn)對孤島的檢測。頻率偏移法是在鎖相程序中該大小相等，極性相反，滿足式(2)。式(2)亦稱作完成的，其具體過程為：通過鎖相環(huán)(PLL)確定相角判據(jù)，它揭示了孤島檢測失效的條件，也是下PCC點(diǎn)電壓的頻率和相位．調(diào)整并網(wǎng)逆變器輸出文盲區(qū)描述的依據(jù)[5]。電流的給定頻率，使電流頻率比PCC點(diǎn)電壓頻率3．2頻率偏移法的盲區(qū)描述略高或略低。當(dāng)電網(wǎng)正常工作時(shí)，該點(diǎn)電壓受電網(wǎng)結(jié)合上述相角條件。將頻率