2016.10.26孤岛检测简介选编.ppt

26/37 西安工程大学自动化及电力电子研究室 (7)带正反馈的主动频率偏移法 Active Frequency Drift with Positive Feedback, AFDPF 为避免因负载性质造成主动频率偏移法检测方法效果下降，在原有的AFD法的基础上，采用周期性不间断地对逆变器输出电压进行正反两个方向的频率扰动，以消除负载性质对单一频率扰动方向的平衡作用，加速频率偏离正常值，使得NDZ进一步减小。该算法可表示为 式中：cf=tz/(Tu/2),tz为逆变器输出电流的零点时间，Tu则是a点电压的周期；cf(k-1)为前一周期偏移因子； 为两个周期的频率差； 为频率增量的正反馈函数。 孤岛检测简介 西安工程大学自动化及电力电子研究室 内容提要： 1.研究背景及意义 2.孤岛检测方法 参考文献：[1]程启明,王映斐,程尹曼,汪明媚. 分布式发电并网系统中孤岛检测方法的综述研究[J]. 电力系统保护与控制,2011,06:147-154. 3.评价体系 2/37 西安工程大学自动化及电力电子研究室 一、研究背景及意义 近年来，分布式发电(Distributed Generation,DG)技术在世界各国快速发展。分布式发电技术不仅清洁环保、经济高效，而且供电可靠，能提高整个电力系统的稳定性和灵活性。微电网是在分布式发电基础之上形成的一种新型供电方式，它通过电力电子装置和储能设备实现功率变换和灵活控制，既可以单独为本地网络负载供电(即孤岛模式)，又可以与配电网连接并网运行(即并网模式)。 孤岛效应：因故障事故或停电维修等原因停止工作时，安装在各个用户端的光伏并网发电系统未能及时检测出停电状态而不能迅速将自身切离市电网络，而形成的一个由光伏并网发电系统向周围负载供电的一种电力公司无法掌控的自给供电孤岛现象。 3/37 西安工程大学自动化及电力电子研究室 1、定义 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，包括： 1)危害电力维修人员的生命安全； 2)影响配电系统上的保护开关动作程序； 3)孤岛区域所发生的供电电压与频率的不稳定性质会对用电设备带来破坏； 4/37 西安工程大学自动化及电力电子研究室 2、危害 4)当供电恢复时造成的电压相位不同步将会产生浪涌电流，可能会引起再次跳闸或对光伏系统、负载和供电系统带来损坏； 5)光伏并网发电系统因单相供电而造成系统三相负载的欠相供电问题。 由此可见，作为一个安全可靠的并网逆变装置，必须能及时检测出孤岛效应并避免所带来的危害。 5/37 西安工程大学自动化及电力电子研究室 6/37 西安工程大学自动化及电力电子研究室 二、孤岛检测方法 2.1 远程技术 主要是采用无线通信手段来检测断路器的开断状态，并在电网侧发出载波信号，而安装在DG（分布式发电Distributed Generation）侧的接收器将根据这些信号的变化来确定是否发生了孤岛，在电网断电时发送孤岛状态信号给并网逆变器使其断开与电网的连接。 7/37 西安工程大学自动化及电力电子研究室 (1)电力线载波通信方式 Power Line Carrier Communications, PLCC 采用一个连接在变电站母线二次侧的信号发生器，该设备通过PLCC系统不断地给所有的配电线路传送载波通信信号，每个分布式电源设备都装有信号接收器，若接收器没有检测到该信号，则说明变电站和该DG设备之间的任何一个断路器可能跳闸，也即该DG设备处于孤岛状态。 优点：在正常负载范围内无NDZ（非检测区Non-Detection Zone）； 对逆变器输出电能质量和系统的暂态响应无影响； 不需考虑配电网络拓扑结构变化。 缺点：需额外的信号发生器和接收器，而信号发生器通常为中压设备，因 而还需要降压变压器，成本高； 可能对其他电力线载波信号造成干扰。 8/37 西安工程大学自动化及电力电子研究室 (2)开信号传送法 Signal Produced by Disconnect ，SPD 此法监视配电网中所有能够使分布式电源与电网断开的断路器和自动重合闸的状态。依赖于电网与逆变器之间的通信，发送器安装在继电器上，当开关动作时，通过微波、电话线或者其他方式发送信号检测孤岛，与DG上的接收器进行通信。此法需要采用连续载波信号，以防止因发送器、通道或接收机故障导致方法失效。 优点：允许电网对DG的附加控制，使DG和电网电源相配合， 有利于黑启动，且与电网的控制协调，也可以提升系 统的启动特性。 缺点：花费高，设计复杂，需要许多