基于正弦状态估计模型的被动孤岛检测技术.pdf

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1、第50卷第9期电力电子技术Vo1．50，No．92016年9月PowerElectronicsSeptember2016基于正弦状态估计模型的被动孤岛检测技术聂晓华．张晓倩(南昌大学，信工学院，江西南昌330031)摘要：以光伏发电系统多逆变器并网为研究对象，将现代状态估计理论引入孤岛效应检测中，提出一种基于公共耦合点(PCC)电压正弦状态估计的被动孤岛检测方法，推导出电压正弦波状态估计模型并离散化，利用强跟踪滤波器(STF)对该电压状态进行实时监测，通过BP神经网络对实时状态参数变化进行识别，从而区分正常、孤岛和伪孤岛现象。仿真和实验结果表明

2、所提孤岛检测方法能有效、快速地检测出孤岛。关键词：光伏发电系统；孤岛检测；正弦状态估计模型；神经网络中图分类号：TM615文献标识码：A文章编号：1000—100X(2016)09—0013—03PassiveIslandingDetectionTechniquesBasedonSineStateEstimatedModelNIEXiao．hua．ZHANGXiao—qian(NanchangUniversity，Nanchang330031，China)Abstract：Inmulti-inverterphotovoltaiesysteman

3、dnetworkstudy，themodeIllstateestimationtheoryisintroducedtothedetectionofislanding，apassiveislandingdetectionmethodbasedonsinusoidalestimatesmodelofthepointofcommoncoupling(PCC)voltageisproposed．Thevoltagesinewavediscretestateestimationmodelisderived，thePCCvoltagestateisreal

4、-timelymonitoredbythestrongtrackingfilter(STF)，thereal—timestatusparametersislandpheno—menonisidentifiedbyBPneuralnetworktodistinguishnormal，islandandpseudo—islandphenomenon．Simulationandexperimentalresultsshowthattheproposedislandingdetectionmethodscandetectislandefectively

5、andquickly．Keywords：photovoltaicpowergenerationsystem；islandingdetection；sinestateestimationmodel；neur~networkFoundationProject：SupportedbyNationalNaturalScienceFoundationofChina(No．51467O13)1引言这里将PCC电压变化分为正常工作、孤岛和伪孤岛3种状态。伪孤岛状态包括了电网和负载近些年光伏并网发电系统孤岛检测问题得到电压波动．采用现代控制理论状态空间分析法将

6、国内外的广泛关注【卜。光伏发电系统在实际工程PCC电压过程建模为非线性时变动态系统，利用应用中，通常将多台逆变器通过并联方式并网接入STF对该电压进行实时监测．通过BP神经网络识大电网运行。这样每台逆变器之间存在差异(例如别STF实时状态参数变化来区分伪孤岛现象。最输出功率不同和接入方式等方面)，使用主动式孤终达到孤岛检测的目的。岛检测时由于添加扰动方向不一致而导致扰动信号相互抵消。产生稀释作用，最后造成检测失败，2基于状态估计的光伏并网孤岛检测原理被动方法中电压／频率检测、电压相位跳变检测等2．1PCC电压正弦波状态估计模型方法盲区较大，原因

7、主要是阈值选择问题【7_。文PCC电压状态空间表达式为：献[9】采用db4小波对单相电压、电流信号进行处=一l+ttJ，=+(1)理，将所得小波系数值送入神经网络进行训练；文式中：¨，。为系统相互独立的状态误差和量测误差。献[10】以PCC电压为研究对象，将多分辨率奇异¨，的方差分别为Q和R，Q取决于电压谱熵和支持向量机结合用于区分孤岛和其他电能状态变化。传感器的量测方差是确定的。质量扰动。其中电压信号采样频率需达到10kHz，将电压正弦信号x(t)=sin(wd)的一次导数x(t)这对硬件提出了更高要求。假设为一个零均值的平稳随机过程。建模为

8、时间自相关函数：基金项目：国家自然科学基金(51467013)E[(t)(￡+)】=Dos(cOor)(2)定稿日期：2016—01—28式中：。为正