基于混沌理论的光伏并网发电系统孤岛检测研究.pdf

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1、研究与开发基于混沌理论的光伏并网发电系统孤岛检测研究张兴科(东营职业学院工业工程系，山东东营257091)摘要光伏并网运行模式下所带来的孤岛现象，对负载、光伏逆变电源和人身安全构成了危害；所以光伏并网发电系统都应具有检测出孤岛状态并停止并网运行的能力。混沌检测系统根据过／欠电压保护(OVP／UVP)的原理，实现光伏并网发电系统孤岛现象的精确、快速检测。该方法的显著特点是检测速度快、检测盲区小。本文对光伏并网发电系统和混沌检测系统进行建模、仿真，验证了混沌孤岛检测方法的正确性和可行性。关键词：光伏发电；并网运行；孤岛检测Rese

2、archonDetectingGrid—connectedPVSystem’SIslandingPhenomenonBasedonChaosTheoryZhangXingke(IndustryEngineeringDepartment，DongyingVoc~ionalCollege，Dongying，Shandong257091)AbstractTheislandingphenomenoninphotovoltaic(PV)systeminterconnectedtothegridhashazardstoload，inver

3、terandlifesafety．So，allelectricpowernetworks(grid)shouldhavetheabilityofdetectingislandingstatusandstoppingtherunmodeofgridconnect．Chaosdetectionsystemisbasedonover／undervoltageprotection(OVP／UVP)principle．Thisdetectionmethodcanrapidlyandpreciselydetectgrid—connecte

4、dPVsystem’Sislandingphenomenon．Theadvantageofthismethodisfastdetectionandsmallblindspot．Grid-connectedphotovoltaicgenerationandChaosdetectionsystemmodelhasbeenbuiltandsimulatedwhichconfirmedthevalidityandfeasibilityofChaosislandingdetectingmethod．Keywords：photovolta

5、icgeneration；grid—connectedoperation；islandingdetection能源紧缺，环境恶化是日趋严重的全球性的问的电压和频率无法控制，可能对用户设备造成损坏；题。人类为追求可持续发展，正积极发展可再生能②孤岛中的线路仍然带电，可能对施工人员造成危源技术。太阳能作为可再生能源之一，近些年来引险；③非同相合闸时，可能会造成线路再次跳闸，起了社会各界的高度重视。国内电能紧缺已经是一或者对逆变电源和其他与其相连的设备造成损坏；个严峻的问题，光伏并网发电有望在未来缓解这一④如果负载容量和逆变器容量不

6、匹配，容易对逆变紧张局面。当越来越多的太阳能光伏发电器造成损坏。因此不管是从安全性方面考虑，还是(photovoltaic)系统并入主电网时，就带来了电网从可靠性方面考虑，并网光伏发电系统都应具备检保护的新现象——孤岛现象¨J。测孤岛产生的能力。所谓孤岛现象是指当电网由于电气故障或自然传统的检测方法有主动式／被动式检测，但都有因素等原因中断供电时，各个用户端的分布式并网发它的缺点。混沌现象大量存在于自然界，混沌实际上电系统(如：光伏发电、风力发电、燃料电池发电等)是一种非线性振荡现象，但不是所有的非线性现象是未能即时检测出停电

7、状态仍然向周围的负载供电，从混沌现象。非线性系统内在的对称性，赋予混沌行为而形成一个电力公司无法控制的自给供电孤岛。以某种结构和秩序。“非线性”和“混沌”并不等孤岛的产生会带来非常严重的后果：①孤岛中价，任何混沌系统必然是非线性系统。反之，非线性20f电囊鼍I技礅2o11年第8期研究与开发不能保证有混沌的出现。混沌行为的起源在于非线性系统对于初始条件的敏感依赖性：初始条件邻近的轨道将在一个有限的相空间中迅速分离，分离的程度将随着时间按指数规律增长。混沌的概念可以用一句话概括为对初始条件敏感的非线性系统。电力系统是一个典型的非线

8、性系统，在遭受周期性负荷扰动时，只图1光伏发电系统并网运行结构要周期性负荷的幅值满足一定条件，就会发生非周期当电压或频率变化超出正常范围，保护电路即可检的、无规则、突发性或阵发性的病态机电振荡，在振测出孤岛的发生。但是当△或△较小时，也就是荡严重情况下会导致互联系统解列，人们