一种新型孤岛检测方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种检测迅速准确，无工作盲区，实施简单经济的新型孤岛检测方法及系统。它在分布式发电机出口相间安装一个可控短路器；可控短路器在相间电压每一周波周期性瞬时短路，从而在分布式发电机出口相间周期性产生一短路脉冲电流流过可控短路器，通过对该短路脉冲电流的检测与分析以实现分布式发电机孤岛状态的判定；该可控短路器内设有隔离变压器，隔离变压器与数据采集处理模块、DG控制模块依次连接，DG控制模块与分布式发电机连接；隔离变压器设有一个并联的晶闸管，两者接于分布式发电机的不同相线上。该孤岛检测方法对系统参数依赖小，检测迅速准确，无工作盲区，实施简单经济，对系统电能质量造成的影响可以忽略。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种新型孤岛检测方法及系统。
技术介绍
随着对环境的考虑以及智能电网的提出与发展，分布式发电技术正在国内外的电力系统中发挥着越来越大的作用。当分布式发电系统中的一部分与主电网发生解列处于孤岛状态后，由于分布式发电机(DG)继续向其供电而会给分布式发电机及其所带负荷造成一系列不利影响。基于对设备、运行人员的安全以及孤岛系统中电能质量方面的考虑，应该避免DG运行在孤岛状态。因此，研究分布式发电系统的孤岛检测方法及保护措施，将孤岛产生的危害降低到最小，具有重要的现实意义。伴随着分布式发电技术的广泛应用，先后出现了多种孤岛检测技术，这些检测方法各有利弊。较早出现的孤岛检测装置是经过改良的电压或频率偏移继电器，由于它是基于孤岛内电能供需不平衡所引起的频率偏移来有效工作的，所以当孤岛内电能供需较匹配时难以正常工作。为了克服上述问题，出现了 DG向系统注入信号的孤岛检测方法。这种方法实现起来造价昂贵，而且不同DG间所发信号间的干扰问题无法解决。使用电信手段检测孤岛的方法造价高且技术复杂。尤其对于含有同步发电机的孤岛检测问题利用上述方法一直没有得到很好解决。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为解决上述问题，提供一种检测迅速准确，无工作盲区，实施简单经济的新型孤岛检测方法及系统。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案一种新型孤岛检测方法，它在分布式发电机出口相间安装一个可控短路器；可控短路器在相间电压每一周波周期性瞬时短路，从而在分布式发电机出口相间周期性产生一短路脉冲电流流过可控短路器，通过对该短路脉冲电流的检测与分析以实现分布式发电机孤岛状态的判定；该可控短路器内设有隔离变压器，隔离变压器与数据采集处理模块、DG 控制模块依次连接，DG控制模块与分布式发电机连接；隔离变压器设有一个并联的晶闸管，两者接于分布式发电机的不同相线上。它的具体步骤为1)可控短路器内的晶闸管在即其端电压每周波内瞬时性导通，产生周期性短路脉冲电流；2)可控短路器内的数据采集处理模块时刻对晶闸管瞬时导通产生的短路脉冲电流进行检测分析；3)当数据采集模块检测分析出分布式发电机处于孤岛状态后，通知DG控制模块， DG控制模块控制分布式发电机进行相应操作。所述步骤3)中，数据采集处理模块根据晶闸管瞬时导通产生的短路脉冲电流的强度判断分布式发电机是否处于孤岛状态，即电流强度变小时处于孤岛状态；一种新型孤岛检测系统，它包括一个可控短路器，该短路器设有一个隔离变压器， 隔离变压器与数据采集处理模块连接，数据采集处理模块与DG控制模块连接，DG控制模块与分布式发电机连接；同时所述隔离变压器还与晶闸管并联，隔离变压器与晶闸管分别接于分布式发电机的不同相线上。本专利技术提出了一种全新的孤岛检测方法置于分布式发电机(DG)出口处两相间的可控短路器在相间电压过零附近周期性瞬时短路，以产生一周期性短路脉冲电流用于分布式发电机孤岛状态的检测。由于与主电网解列前后分布式发电机出口处测得的系统阻抗发生明显变化，使得流过可控短路器的短路脉冲电流大小发生明显变化。利用短路脉冲电流强度的变化即可迅速判断出分布式发电机是否处于孤岛状态，进而在短时间内对分布式发电机采取相应操作。具体实施方案如图1所示，所产生的短路脉冲电流波形如图2所示。本专利技术的有益效果是由于上游主系统的解列使得孤岛发生前后DG出口端测得的系统阻抗存在明显差异。体现这种差异的电气量有多种，但其有效性及获得这些电气量的方式互有不同。本专利基于晶闸管最基本的控流技术，巧妙的将能够有效反映DG出口端系统阻抗显著变化的相间短路电流强度作为判断DG是否处于孤岛状态的指标。由于每一个可控短路器的导通时刻均人为可控，因此置于各DG出口端可控短路器瞬时导通所产生的信号间不存在相互干扰问题。该孤岛检测方法对系统参数依赖小，检测迅速准确，无工作盲区，实施简单经济，对系统电能质量造成的影响可以忽略。附图说明图1为可控短路器接线图；图2为可控短路器产生的用于孤岛检测的短路脉冲电流波形。其中，1隔离变压器，2晶闸管，3数据采集处理模块，4DG控制模块，5分布式发电机，6DG升压变压器，7上游主系统。具体实施例方式下面结合附图与实施例对本专利技术做进一步说明。图1、图2中，它在分布式发电机5出口相间安装一个可控短路器；可控短路器在相间电压每一周波周期性瞬时短路，从而在分布式发电机5出口相间周期性产生一短路脉冲电流流过可控短路器，通过对该短路脉冲电流的检测与分析以实现分布式发电机孤岛状态的判定；该可控短路器内设有隔离变压器1，隔离变压器1与数据采集处理模块3、DG控制模块4依次连接，DG控制模块4与分布式发电机5连接；隔离变压器1设有一个并联的晶闸管2，两者接于分布式发电机5的不同相线上。新型孤岛检测方法，它的具体步骤为1)可控短路器内的晶闸管2在即其端电压每周波内瞬时性导通，产生周期性短路脉冲电流；2)可控短路器内的数据采集处理模块3时刻对晶闸管2瞬时导通产生的短路脉冲电流进行检测分析；3)当数据采集模块3检测分析出分布式发电机5处于孤岛状态后，通知DG控制模块4，DG控制模块4控制分布式发电机5进行相应操作。 所述步骤3)中，数据采集处理模块3根据晶闸管2瞬时导通产生的短路脉冲电流的强度判断分布式发电机5是否处于孤岛状态，即电流强度变小时处于孤岛状态；一种新型孤岛检测系统，它包括一个可控短路器，该短路器设有一个隔离变压器 1，隔离变压器1与数据采集处理模块3连接，数据采集处理模块3与DG控制模块4连接， DG控制模块4与分布式发电机5连接；同时所述隔离变压器1还与晶闸管2并联，隔离变压器1与晶闸管2分别接于分布式发电机5的不同相线上。分布式发电机5与DG升压变压器6连接，DG升压变压器6与上游主系统7连接。本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种新型孤岛检测方法，其特征是，它在分布式发电机出口相间安装一个可控短路器；可控短路器在相间电压每一周波周期性瞬时短路，从而在分布式发电机出口相间周期性产生一短路脉冲电流流过可控短路器，通过对该短路脉冲电流的检测与分析以实现分布式发电机孤岛状态的判定；该可控短路器内设有隔离变压器，隔离变压器与数据采集处理模块、ＤＧ控制模块依次连接，ＤＧ控制模块与分布式发电机连接；隔离变压器设有一个并联的晶闸管，两者接于分布式发电机的不同相线上。

【技术特征摘要】
1.一种新型孤岛检测方法，其特征是，它在分布式发电机出口相间安装一个可控短路器；可控短路器在相间电压每一周波周期性瞬时短路，从而在分布式发电机出口相间周期性产生一短路脉冲电流流过可控短路器，通过对该短路脉冲电流的检测与分析以实现分布式发电机孤岛状态的判定；该可控短路器内设有隔离变压器，隔离变压器与数据采集处理模块、DG控制模块依次连接，DG控制模块与分布式发电机连接；隔离变压器设有一个并联的晶闸管，两者接于分布式发电机的不同相线上。2.如权利要求1所述的新型孤岛检测方法，其特征是，它的具体步骤为1)可控短路器内的晶闸管在即其端电压每周波内瞬时性导通，产生周期性短路脉冲电流；2)可控短路器内的数据采集处理模块时刻对晶间...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾善杰，牛新生，王春义，
申请(专利权)人：山东电力研究院，
类型：发明
国别省市：88