基于无功功率控制的光伏系统孤岛检测法.pdf

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1、第47卷第7期电力电子技术Vo1．47．No．72013年7月PowerElectronicsJuly2013基于无功功率控制的光伏系统孤岛检测法张东峰，惠晶，王探靖(江南大学，无锡市工业装备节能与控制重点实验室，江苏无锡214122)摘要：孤岛检测是分布式发电并网研究的难点，特别是在逆变器输出与负载功率平衡时难以检测出孤岛。频率或相位偏移等主动检测方法向电网注入谐波，而且在逆变器输出与负载相位匹配时孤岛检测失效。对此提出一种基于无功功率控制的孤岛检测法。与传统方法相比，该方法输出波形中谐波含量小，而且在并网运行时不会因扰动而降低发电量．仿真和实验结果表明逆变器能及时地检测出孤岛

2、并关闭并网发电系统。关键词：并网逆变器：孤岛检测：无功功率控制中图分类号：TM464文献标识码：A文章编号：1000一lOOX(2013)07—0043—03IslandingDetectionMethodforPVSystemBasedonReactivePowerControlZHANGDong—feng，HUIJing，WANGTan-jing(WuxiCityKeyLabofEnergy-savingandControlTechnology，~angnanUniversity，Wuxi214122，China)Abstract：Itisdifficulttodetecti

3、slandingindistributedgenerationresearch，especiallywhenpowerbalancebetweentheoutputofinverterandtheload．Frequencyorphaseshiftmethodswhichinjectharmonicintogridisinefectivewhenphasematchbetweentheoutputofinverterandtheload．Anactivereactivepowerdriftschemeispresented．Theproposedmethodhasfewharmo

4、niccomponentscomparedtotheconventionalmethods，andtheefectofthepowerqualityonthegridisminimisedbytheinfinitesimalchangeinthereactivepowercomponents．Simulationandexperi-mentalresultsshowthatinverterrequiresaveryshorttimetodetecttheislandingandtostopthePVsystem．Keywords：grid-connectedinverter；is

5、landingdetection；reactivepowercontrolFoundationProject：SupportedbytheFundamentalResearchFundsfortheCentralUniversities(No．JUSRP11022)；WuxiCityKeyLabofEnergy-savingandControlTechnology(No．CMES0915)1引言2基于无功功率控制的孤岛检测法原理随着分布式发电系统的迅速发展，越来越多图1示出基于电压源型逆变器(VSC)的光伏的可再生能源通过逆变器并网传输到电网上，引发电系统【．通过适当的电力电子变

6、换，太阳能光起了许多潜在的电网保护问题，其中的难点是孤伏发电模块可看作直流电压的电压源，其输出岛检测问题『】1。光伏并网逆变器的孤岛现象指电功率为。整个系统不计功率损失，将会有相等网断电时逆变器仍向电网传输电能的现象，此时的有功功率输出到电网．伴随此过程的输出无功并网逆变器及其本地负载形成一个孤岛。孤岛现功率为Q。，逆变器输出电流经滤波后注入到电象会威胁电网维修人员的安全，可能会破坏电力网，尸L，Q为局部负载所需的有功、无功功率，，系统。在重合闸时可能对电力装置造成损坏。故在U出，为三相并网电压的相电压。相位漂移技术是逆变器保护中添加孤岛监测功能非常必要。指周期性地调整输出电流的

7、相位，当光伏发电系传统的主动检测方’法【z】在逆变器输出与负载统连接在电网上时，u(M，u)是相对稳定的，但相角匹配时往往失效，给电网引入了谐波，影响功当光伏发电系统与电网断开连接时，由于局部负率因数。针对这些缺点，提出了基于无功功率控制载特性．电压相位会随输出电流变化发生漂移，这的孤岛检测法．该方法能及时快速地检测出孤岛将导致频率漂移并触发系统的过／欠频率保护。效应。提高了光伏发电系统的安全性和可靠性。基金项目：中央高校基本科研业务费专项(JUSRP11022)；-----··