本发明专利技术提供一种光伏并网发电系统检测孤岛效应的方法及其装置，该方法包括根据预定偏移法处理电流给定的频率信号：所述偏移法中的移相角θ与频率偏差Δf为线性关系，频率偏差Δf为公共点频率f减去电网额定频率fg的差；确定移相角θ和频率偏差Δf线性关系的线性系数k，并根据所述系统中的负载确定负载品质因数Qf，所述线性系数k为：k>2Qf/fg；监测并获取与处理后的频率信号相应的公共点频率f，判断该频率是否超过电网额定频率fg，如果超过所述电网额定频率，则确定为孤岛效应并做相应处理，该算法判断简单，检测速度快，是一种高效检测孤岛效应的方法。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供一种光伏并网发电系统检测孤岛效应的方法及其装置，该方法包括根据预定偏移法处理电流给定的频率信号：所述偏移法中的移相角θ与频率偏差Δf为线性关系，频率偏差Δf为公共点频率f减去电网额定频率fg的差；确定移相角θ和频率偏差Δf线性关系的线性系数k，并根据所述系统中的负载确定负载品质因数Qf，所述线性系数k为：k>2Qf/fg；监测并获取与处理后的频率信号相应的公共点频率f，判断该频率是否超过电网额定频率fg，如果超过所述电网额定频率，则确定为孤岛效应并做相应处理，该算法判断简单，检测速度快，是一种高效检测孤岛效应的方法。【专利说明】—种光伏并网发电系统检测孤岛效应的方法及其装置
本专利技术涉及孤岛效应的检测方法以及用于该孤岛效应置，具体涉及一种光伏并网发电系统检测孤岛效应的方法及其装置。
技术介绍
所谓孤岛效应，是指当电力公司因故障或停电维修而停止供电断网时，用户端的并网逆变器系统仍处于工作状态，使得并网逆变器和周围的负载形成了电力公司无法控制的自供电网络。光伏并网发电系统处于孤岛运行状态时会产生严重的后果，例如，电网无法控制孤岛中的电压和频率，若电压和频率超出允许的范围，可能对用户的设备造成的损坏；或者对孤岛进行重合闸操作时会导致该线路再次跳闸，还有可能损坏光伏发电系统和其他设备等。 因此，光伏并网逆变器具有需要具有检测孤岛效应的功能。 目前在多种检测孤岛效应的方法中，基于相位移动检测孤岛效应的方法是一种高效的主动孤岛效应检测方法，其机理是通过相位扰动使电压频率发生偏移从而判别孤岛。该类方法与移频法一样有实现简单、无需额外硬件、孤岛识别率高等优点，也有类似的弱点，即随着负载品质因数增加，孤岛检测的能力降低。 但是，经应用研究发现该方法存在如下缺陷:在电压过零时刻的提前或推后受电流移相算法和负载相位角这两个因素的影响，如果两者大小相等、方向相反，频率保持不变达到失压后的稳定状态。如果到达稳态前频率一直都在正常范围内，则孤岛效应无法顺利检出。 进一步用图1所示的逆变器电流控制等效模型进行说明:预定偏移法以SMS(slip-mode frequency shift,滑动频率偏移法)算法为例，并网逆变器的输出电流给定i _是逐周波给出并调整的:由锁相环(PLL)检测公共点电压r pcc的过零上升沿间隔时间，将它用作下一周期i _的频率，电流周期的起始时刻为公共点电压的过零上升沿。不加SMS算法时，逆变器输出电流与公共点电压同频同相，加入SMS孤岛检测算法后，逆变器输出电流的频率不变，但相位发生偏移，偏移大小由SMS移相算法决定，移相角通常取 Jl J — f 其中，見为滑动频率偏移算法期望的最大偏移，J力产生最大相移时对应的频率，Λ为电网频率，/为公共点频率。这样，电网失压后公共点电压将受电流移相的影响，其过零时刻将提前(或推后)到来，影响到下个周期的电流给定频率，并将频率推离正常范围而判断出孤岛。 光伏并网发电系统中基于相位移动的检测方法与以上SMS等移频法类似，电流与电压Vpcc的相位差受SMS移相算法和RLC负载相位角Z j-ω)的影响，当Θ ■+ Z 0 > O时，PLL检测到的电压周期将变短，使下一周期电流给定频率增大；当θ.+ ZG( j?)< O时，PLL检测到的电压周期将变长，使下一周期给定电流的频率降低；如果ZG( j-ω) = O，即移相算法的扰动正好与负载相位角的作用相抵，则频率将不发生变化，系统进入稳态，则如果到达稳态前频率一直都在正常范围内，则孤岛效应无法顺利检出。 另具体以APS (Automatic Phase Shift，自动移相法)算法为例，移相角具体表达式为x360。+^^], a SOHz 算法中的附加小量爲计算较复杂，= 50 + A5xsgii(4/J, Kfss是两个相邻稳态频率之差，AS起到打破平衡态，减小孤岛检测盲区的作用。该方法在实现中需确定“孤岛稳态”的判定阈值并对Δ5进行整定，设置不当会导致并网工作时移相过大而影响输出电流的品质，或移相过小而使孤岛检测能力不足。另外，对“稳态”的判断影响了择[幻的快速修正，进而影响孤岛检测的快速性。而“自适应逻辑移相算法(ALPS)”，通过前N个周期的频率变化趋势统计来判别附加小量u办I引入与否。该方法实现相对容易，但判断逻辑难适用于所有容性负载，容性负载下，该判断逻辑可能在各[幻=O时进入稳态而产生类似上述移频法的稳态问题而起不到增强扰动、减小盲区的作用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术存在的问题，提供一种光伏并网发电系统检测孤岛效应的方法及其装置，以解决现有技术判断复杂，检测速度慢等问题。 为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本专利技术通过以下技术方案实现:一种光伏并网发电系统检测孤岛效应的方法，包括以下步骤:根据预定偏移法处理电流给定的频率信号:所述偏移法中的移相角Θ与频率偏差Af为线性关系，频率偏差Af为公共点频率f减去电网额定频率fg的差；确定移相角Θ和频率偏差线性关系的线性系数k，并根据所述系统中的负载确定负载品质因数％，所述线性系数k为:k>2Qf/fg ；监测并获取与处理后的频率信号相应的公共点频率f，判断该频率是否超过电网额定频率fg，如果超过所述电网额定频率，则确定为孤岛效应并做相应处理。 进一步的，所述方法还包括分析盲区分布:分析电流移相角对公共点电压通过零时刻的电网参数的偏移并判断本地负载的类型；如果所述负载的类型为容性且频率偏差Λ f大于0.5Hz时，确定成功检测盲区的上下限范围。 进一步的，对IEEE标准所要求的特定负载群，所述范围可以根据所述线性系数k进行调整。 进一步的，当负载品质因数Qf等于2时，所述线性系数k大于0.08;当负载品质因数Qf等于2.5时，所述线性系数k大于0.1。 进一步的，所述预定偏移法为自动移相算法或自适应逻辑移相算法。 一种光伏并网发电系统检测孤岛效应的装置，包括信号处理装置和监测装置，所述信号处理装置和所述监测装置连接，所述信号处理装置:用于根据预定偏移法处理电流给定的频率信号，其中所述偏移法中的移相角Θ与频率偏差Af为线性关系，频率偏差Af为公共点频率f减去电网额定频率fg的差；并且移相角Θ和频率偏差Λ f线性关系的线性系数k为:k>2Qf/fg，其中，Qf为负载品质因数；所述监测装置:用于监测并获取与处理后的频率信号相应的公共点频率f，判断该频率是否超过电网额定频率fg，如果超过所述电网额定频率，则确定为孤岛效应并做相应处理。 进一步的，还包括分析盲区分布装置:用于分析电流移相角对公共点电压通过零时刻的偏移并判断本地负载的类型，并在所述负载呈容性且频率偏差Af大于0.5Hz时，确定成功检测盲区的上下限范围。 进一步的，对IEEE标准所要求的特定负载群，所述信号处理置还用于通过线性系数k对所述范围进行调整。 进一步的，当负载品质因数Qf等于2时，所述线性系数k大于0.08;当负载品质因数Qf等于2.5时，所述线性系数k大于0.1。 进一步的，所述预定偏移法为自动移相算法或自适应逻辑移相算法。 本专利技术的有益效果:通过在现有的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种光伏并网发电系统检测孤岛效应的方法，其特征在于，包括以下步骤：根据预定偏移法处理电流给定的频率信号：所述偏移法中的移相角θ与频率偏差Δf为线性关系，频率偏差Δf为公共点频率f减去电网额定频率fg的差；确定移相角θ和频率偏差Δf线性关系的线性系数k，并根据所述系统中的负载确定负载品质因数Qf ，所述线性系数k为：k>2Qf/fg；监测并获取与处理后的频率信号相应的公共点频率f，判断该频率是否超过电网额定频率fg，如果超过所述电网额定频率，则确定为孤岛效应并做相应处理。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：蔡振中，周连军，
申请(专利权)人：萨瑞新能源技术苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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