三相光伏逆变器孤岛检测方法及设备、光伏系统技术方案

本发明专利技术提供了一种三相光伏逆变器孤岛检测方法及设备、光伏系统，该方法包括：获取目标电网原始分量的无功电压分量，从无功电压分量中提取预设频率的交流分量，基于预设频率的交流分量生成孤岛扰动量，将孤岛扰动量叠加到目标控制环路中的电流给定值上；其中，目标电网原始分量为目标三相光伏逆变器对应的电网原始分量，目标控制环路为目标三相光伏逆变器对应的控制环路；响应于内/外部的孤岛检测触发信号，获取当前的目标电网原始分量的无功电压分量，并根据当前的无功电压分量中所包含的预设频率的交流分量的累积量判断是否存在孤岛效应。本发明专利技术能够在保证孤岛检测能力的同时尽可能降低对系统电能质量的影响。可能降低对系统电能质量的影响。可能降低对系统电能质量的影响。

【技术实现步骤摘要】
三相光伏逆变器孤岛检测方法及设备、光伏系统


[0001]本专利技术属于孤岛检测
，更具体地说，是涉及一种三相光伏逆变器孤岛检测方法及设备、光伏系统。

技术介绍

[0002]在光伏并网领域，孤岛效应是指电网因故障事故或停电维修等原因停止工作时，光伏系统未能及时检测出停电状态而不能切离市电网络，从而形成一个由光伏系统向周围负载供电的自给供电孤岛现象。一般来说，孤岛效应可能对整个配电系统设备及用户端的设备造成不利的影响。因此，及时检测出孤岛效应尤为重要。
[0003]现有的孤岛检测方法主要包含被动检测法和主动检测法，被动检测法无需增加硬件电路，但是在光伏系统输出功率与局部负载功率平衡时就会失去孤岛检测能力。主动检测法可以避免前述弊端，检测精度高，非检测区小，但是控制较复杂，且易降低光伏系统输出电能的质量。
[0004]因此，如何在保证孤岛检测能力的同时尽可能地降低对系统电能质量的影响成为本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种三相光伏逆变器孤岛检测方法及设备、光伏系统，以在保证孤岛检测能力的同时尽可能地降低对系统电能质量的影响。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是提供了一种三相光伏逆变器孤岛检测方法，包括：
[0007]获取目标电网原始分量的无功电压分量，从所述无功电压分量中提取预设频率的交流分量，基于所述预设频率的交流分量生成孤岛扰动量，将所述孤岛扰动量叠加到目标控制环路中的电流给定值上；
[0008]其中，所述目标电网原始分量为目标三相光伏逆变器对应的电网原始分量，所述目标控制环路为所述目标三相光伏逆变器对应的控制环路；
[0009]响应于内/外部的孤岛检测触发信号，获取当前的目标电网原始分量的无功电压分量，并根据当前的无功电压分量中所包含的预设频率的交流分量的累积量判断是否存在孤岛效应。
[0010]在一种可能的实现方式中，所述从所述无功电压分量中提取预设频率的交流分量，包括：
[0011]基于预设频率的滤波器对所述无功电压分量进行滤波处理，得到预设频率的交流分量。
[0012]在一种可能的实现方式中，所述基于预设频率的滤波器对所述无功电压分量进行滤波处理，包括：
[0013]通过U
xhz
＝BPF(u
q
)计算预设频率的交流分量；
[0014]其中，U
xhz
为预设频率为x的交流分量，u
q
为所述无功电压分量，BPF表示带通滤波器。
[0015]在一种可能的实现方式中，所述基于所述预设频率的交流分量生成孤岛扰动量，包括：
[0016]通过I
island
＝K*i
ref
*U
xhz
得到孤岛扰动量；
[0017]其中，U
xhz
为所述预设频率的交流分量，K为预设扰动系数，i
ref
为所述目标三相光伏逆变器对应的电流给定值，I
island
为孤岛扰动量。
[0018]在一种可能的实现方式中，所述预设扰动系数的计算方法为：
[0019]K＝a*U
rate2
/P
[0020]其中，K为所述预设扰动系数，a为预设比例系数，U
rate
为所述目标三相光伏逆变器的额定电压，P为所述目标三相光伏逆变器的额定功率。
[0021]在一种可能的实现方式中，在将所述孤岛扰动量叠加到目标控制环路中的电流给定值上之前，所述三相光伏逆变器孤岛检测方法还包括：
[0022]对所述孤岛扰动量进行限幅处理；
[0023]其中，所述限幅处理对应的限幅值与所述目标三相光伏逆变器对应的电流给定值的最大值正相关。
[0024]在一种可能的实现方式中，所述预设频率的范围为5
‑
10Hz。
[0025]在一种可能的实现方式中，所述根据当前的无功电压分量中所包含的预设频率的交流分量的累积量判断是否存在孤岛效应，包括：
[0026]若当前的无功电压分量中所包含的预设频率的交流分量的累积量大于预设阈值，则判断存在孤岛效应；
[0027]若当前的无功电压分量中所包含的预设频率的交流分量的累积量不大于预设阈值，则判断不存在孤岛效应。
[0028]本专利技术的另一方面，还提供了一种三相光伏逆变器孤岛检测设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以上所述的三相光伏逆变器孤岛检测方法的步骤。
[0029]本专利技术的再一方面，还提供了一种光伏系统，包括：
[0030]上述的三相光伏逆变器孤岛检测设备。
[0031]本专利技术提供的三相光伏逆变器孤岛检测方法及设备、光伏系统的有益效果在于：
[0032]首先，本专利技术是基于无功扰动的主动检测方式进行孤岛检测的，可以有效保证孤岛检测能力，其中无功扰动的方式还能尽可能地降低对三相光伏逆变器本身电气参数的影响。
[0033]其次，本专利技术是从三相光伏逆变器本身的(电网原始分量的)无功分量中提取交流分量、并基于交流分量生成无功扰动量的。其中“根据三相光伏逆变器本身的电压参数生成无功扰动量”的方式由于不存在人为引入的扰动，因而可以更好的降低扰动过程对三相光伏逆变器电气参数的影响，保证三相光伏逆变器的电能质量。其中“基于交流分量生成无功扰动量”相对于现有技术中常用的“基于频率生成扰动量”的方式还可以有效降低孤岛检测对电网频率分辨率的依赖程度，使得本专利技术相对于现有技术具备更高的可靠性。
附图说明
[0034]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0035]图1为本专利技术一实施例提供的三相光伏逆变器孤岛检测方法的流程示意图；
[0036]图2为本专利技术一实施例提供的三相光伏逆变器孤岛检测设备的结构示意图；
[0037]图3为本专利技术一实施例提供的孤岛扰动量的计算环路图；
[0038]图4为本专利技术一实施例提供的三相光伏逆变器的部分控制环路图。
具体实施方式
[0039]为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0040]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0041]请参考图1，图1为本专利技术一实施例提供的三相光伏逆变器孤岛检测方法的流程示意图，该三相光伏逆变器孤岛检测方法包括：
[0042]S101：获取目标电网原始分量的无功电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三相光伏逆变器孤岛检测方法，其特征在于，包括：获取目标电网原始分量的无功电压分量，从所述无功电压分量中提取预设频率的交流分量，基于所述预设频率的交流分量生成孤岛扰动量，将所述孤岛扰动量叠加到目标控制环路中的电流给定值上；其中，所述目标电网原始分量为目标三相光伏逆变器对应的电网原始分量，所述目标控制环路为所述目标三相光伏逆变器对应的控制环路；响应于内/外部的孤岛检测触发信号，获取当前的目标电网原始分量的无功电压分量，并根据当前的无功电压分量中所包含的预设频率的交流分量的累积量判断是否存在孤岛效应。2.如权利要求1所述的三相光伏逆变器孤岛检测方法，其特征在于，所述从所述无功电压分量中提取预设频率的交流分量，包括：基于预设频率的滤波器对所述无功电压分量进行滤波处理，得到预设频率的交流分量。3.如权利要求2所述的三相光伏逆变器孤岛检测方法，其特征在于，所述基于预设频率的滤波器对所述无功电压分量进行滤波处理，包括：通过U
xhz
＝BPF(u
q
)计算预设频率的交流分量；其中，U
xhz
为预设频率为x的交流分量，u
q
为所述无功电压分量，BPF表示带通滤波器。4.如权利要求1所述的三相光伏逆变器孤岛检测方法，其特征在于，所述基于所述预设频率的交流分量生成孤岛扰动量，包括：通过I
island
＝K*i
ref
*U
xhz
得到孤岛扰动量；其中，U
xhz
为所述预设频率的交流分量，K为预设扰动系数，i
ref
为所...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄凯伦，易龙强，胡斌，
申请(专利权)人：厦门科华数能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：