一种孤岛检测方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种孤岛检测方法和装置，通过同时检测一个检测周期内采集的逆变器并网点的电压相位突变情况和电压频率突变情况，当判断出电压相位突变值大于第一阈值且频率突变值大于第二阈值时，才确定发生孤岛，提高了抗干扰能力，减小了检测盲区，从而提高了孤岛检测准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种孤岛检测方法和装置
本专利技术涉及光伏并网发电系统的应用领域，更具体地说，涉及一种孤岛检测方法和装置。
技术介绍
目前，光伏发电技术已经成为全球增长速度最快的高新技术产业之一。光伏并网系统通过逆变器直接将直流电变换成交流电送至电网，需要有各种完善的保护措施，在实际应用中，除了通常的电流、电压和频率检测保护外，还需要考虑一种特殊的故障状态，即孤岛效应。其中，孤岛效应是指电网由于电气故障、人为或者自然等原因中断供电时，光伏并网系统未能及时检测出停电状态并脱离电网，使该系统和周围的负载组成一个不受电力公司掌控的自给供电孤岛的情况，具体到目前常用的太阳能并网系统中，若其处于孤岛运行状态时会对整个配电系统设备以及用户端的设备造成非常不利的影响，因而，为了保证该系统中并网逆变器的安全可靠运行，亟需快速且有效检测出孤岛以避免所带来的危害。为了避免孤岛运行状态所带来的危害，现有技术中常用的孤岛检测方法，是通过检测电压的电气特性，包括电压幅值、频率、相位、谐波畸变率等，来分析并判断是否发生孤岛效应，但是，这种方法存在较大检测盲区，且抗干扰能力差，很容易导致误动作，影响了孤岛检测的准确性。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种孤岛检测方法和装置，解决了现有的孤岛检测方法存在较大检测盲区，且抗干扰能力差，容易导致误动作，从而影响孤岛检测准确性的技术问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种孤岛检测方法，所述方法包括：实时采集逆变器并网点的电压信号和频率信号；根据第一预设规则和所述电压信号，计算出每个采样周期内所述并网点的电压相位突变值；对所述频率信号进行平滑滤波处理，并计算出每个采样周期内所述并网点的电压频率突变值；当判断出所述电压相位突变值大于第一阈值且所述电压频率突变值大于第二阈值时，确定发生孤岛。优选的，所述根据第一预设规则和所述电压信号，计算出每个采样周期内所述并网点的电压相位突变值包括：当所述电压信号为过零点上升沿信号时，获取标准给定相位角，并根据所述电压信号计算每个采样周期与所述标准给定相位角同步的反馈相位角；计算所述标准给定相位角和所述反馈相位角之差，并根据所得差值确定每个采样周期内所述并网点的电压相位突变值。优选的，所述根据所得差值确定每个采样周期内所述并网点的相位突变值具体包括：对所得差值进行上下限处理，得到第一相位角；对所述第一相位角进行平均值滤波运算，将运算结果作为电压相位突变值。优选的，当得到所述第一相位角后，所述方法还包括：对所述第一相位角进行滑动平均处理；判断所述滑动平均处理的结果是否大于第三阈值；如果是，则保持上一采样周期的角度步长不变，累加计算出当前采样周期的标准给定相位角；如果否，则更新当前采样周期的角度步长，并依据所述当前采样周期的角度步长，累加计算出当前采样周期的标准给定相位角。优选的，所述根据所述电压信号计算每个采样周期的与所述标准给定相位角同步的反馈相位角具体包括：对所述电压信号进行clarke坐标变换，得到所述并网点电压在两相静止坐标系的α轴分量和β轴分量；对所述并网点电压在两相静止坐标系的β轴分量和α轴分量之比进行反正切运算，确定第二相位角；对所述第二相位角进行补偿校正，得到与所述标准给定相位角同步的反馈相位角。优选的，所述对所述频率信号进行平滑滤波处理，并计算出频率突变值，包括；对采集的与当前频率信号相邻的第一预设数量的频率信号进行滑动平均处理，得到与所述当前频率信号对应的滑动平均信号；计算所述当前频率信号和所述滑动平均信号之差，得到每个采样周期内所述并网点的电压频率突变值。优选的，所述对计算所得所述标准给定相位角和所述反馈相位角的差值进行上下限处理，得到第一相位角具体包括：判断所述标准给定相位角和所述反馈相位角的差值是否大于第四阈值；如果大于，则将计算出的所述标准给定相位角和所述反馈相位角的差值与所述第四阈值之差作为第一相位角；如果小于，则将计算出的所述标准给定相位角和所述反馈相位角的差值与所述第四阈值之和作为第一相位角。一种孤岛检测装置，所述装置包括：采集模块，用于实时采集逆变器并网点的电压信号和频率信号；第一计算模块，用于根据第一预设规则和所述电压信号，计算出每个采样周期内所述并网点的电压相位突变值；第二计算模块，用于对所述频率信号进行平滑滤波处理，并计算出每个采样周期内所述并网点的电压频率突变值；第一判断模块，用于当判断出所述电压相位突变值大于第一阈值且所述电压频率突变值大于第二阈值时，确定发生孤岛。优选的，所述第一计算模块包括：第三计算模块，用于当所述电压信号为过零点上升沿信号时，获取标准给定相位角，并根据所述电压信号计算每个采样周期与所述标准给定相位角同步的反馈相位角；第四计算模块，用于计算所述标准给定相位角和所述反馈相位角之差，并根据所得差值确定每个采样周期内所述并网点的电压相位突变值。优选的，所述第二计算模块包括：第一滑动平均处理模块，用于对采集的与当前频率信号相邻的第一预设数量的频率信号进行滑动平均处理，得到与所述当前频率信号对应的滑动平均信号；第五计算模块，用于计算所述当前频率信号和所述滑动平均信号之差，得到每个采样周期内所述并网点的电压频率突变值。从上述的技术方案可以看出，本专利技术通过同时检测一个检测周期内采集的逆变器并网点的电压相位突变情况和电压频率突变情况，当判断出电压相位突变值大于第一阈值且频率突变值大于第二阈值时，才确定发生孤岛，提高了抗干扰能力，减小了检测盲区，从而提高了孤岛检测准确性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术一种孤岛检测方法的流程图；图2为本专利技术另一种孤岛检测方法的流程图；图3为本专利技术又一种孤岛检测方法的流程图图4为本专利技术一种孤岛检测装置的结构示意图；图5为本专利技术另一种孤岛检测装置的结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术通过同时检测一个检测周期内采集的逆变器并网点的电压相位突变情况和电压频率突变情况，当判断出电压相位突变值大于第一阈值且频率突变值大于第二阈值时，才确定发生孤岛，提高了抗干扰能力，减小了检测盲区，从而提高了孤岛检测准确性。实施例一：如图1所示，为本专利技术一种孤岛检测方法的流程图，该方法可包括以下步骤：步骤S110：实时采集逆变器并网点的电压信号和频率信号。在实际应用中，可利用DSP(DigitalSignalProcessing，数字信号处理)对太阳能发电并网系统中的逆变器并网点的三相电压和频率进行实时采集。步骤S120：根据第一预设规则和所述电压信号，计算出每个采样周期内所述并网点的电压相位突变值。本专利技术实施例中，步骤S120具体可以包括：步骤S121：当采集的电压信号为过零点上升沿信号时，获取标准给定相位角，并根据本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种孤岛检测方法，其特征在于，所述方法包括：实时采集逆变器并网点的电压信号和频率信号；根据第一预设规则和所述电压信号，计算出每个采样周期内所述并网点的电压相位突变值；对所述频率信号进行平滑滤波处理，并计算出每个采样周期内所述并网点的电压频率突变值；当判断出所述电压相位突变值大于第一阈值且所述电压频率突变值大于第二阈值时，确定发生孤岛。

【技术特征摘要】
1.一种孤岛检测方法，其特征在于，所述方法包括：实时采集逆变器并网点的电压信号和频率信号；根据第一预设规则和所述电压信号，计算出每个采样周期内所述并网点的电压相位突变值；对所述频率信号进行平滑滤波处理，并计算出每个采样周期内所述并网点的电压频率突变值；当判断出所述电压相位突变值大于第一阈值且所述电压频率突变值大于第二阈值时，确定发生孤岛；其中，所述根据第一预设规则和所述电压信号，计算出每个采样周期内所述并网点的电压相位突变值包括：当所述电压信号为过零点上升沿信号时，获取标准给定相位角，并根据所述电压信号计算每个采样周期与所述标准给定相位角同步的反馈相位角；计算所述标准给定相位角和所述反馈相位角之差，并根据所得差值确定每个采样周期内所述并网点的电压相位突变值；所述对所述频率信号进行平滑滤波处理，并计算出频率突变值，包括；对采集的与当前频率信号相邻的第一预设数量的频率信号进行滑动平均处理，得到与所述当前频率信号对应的滑动平均信号；计算所述当前频率信号和所述滑动平均信号之差，得到每个采样周期内所述并网点的电压频率突变值。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所得差值确定每个采样周期内所述并网点的电压相位突变值具体包括：对所得差值进行上下限处理，得到第一相位角；对所述第一相位角进行平均值滤波运算，将运算结果作为电压相位突变值。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当得到所述第一相位角后，所述方法还包括：对所述第一相位角进行滑动平均处理；判断所述滑动平均处理的结果是否大于第三阈值；如果是，则保持上一采样周期的角度步长不变，累加计算出当前采样周期的标准给定相位角；如果否，则更新当前采样周期的角度步长，并依据所述当前采样周期的角度步长，累加计算出当前采样周期的标准给定相位角。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述电压信号计算每个采样周期与所述标准给定相位角同步的反馈相位角具体包括：...

【专利技术属性】
技术研发人员：耿后来，邢军，徐清清，杨本和，李浩源，梅晓东，
申请(专利权)人：阳光电源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34