带正反馈的有源频率偏移孤岛检测及盲区讨论.pdf

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1、第45卷第10期电力电子技术Vo1．45，No．1020l1年10月PowetElectronicsOctober2011带正反馈的有源频率偏移孤岛检测及盲区讨论廖政伟，廖晖，吕征宇(浙江大学，浙江杭卅I310027)摘要：随着分布式发电的迅速发展，越来越多的可再生能源通过并网逆变器输送到电网。在电网发生故障时，及时准确地检测出孤岛效应，具有非常重要的意义。这里采用带正反馈的频率偏移法(AFDPF)检测孤岛效应的发生，并且对该方法的检测盲区进行了描述。最后给出了实验结果和对盲区的分析，结果表明，带正反馈的频率偏移法能有效检测出孤岛的发生。关键词：并网逆变器；孤岛检测；频率

2、偏移；盲区中图分类号：TM464文献标识码：A文章编号：1000—100X(2011)10—0027—02AnalysisoftheActiveFrequencyDriftMethodwithPositiveFeedbackofIslandingPreventionLIAOZheng-wei，LIAOHui，LUZheng-yu(ZhejiangUniversity，Hangzhou310027，China)Abstract：Duetothedevelopmentofdistributedgeneration，grid-connectedeonve~eriswidelye

3、mployedforrenew-ableenergysourcesutilization．Anti—islandingisthekeyproblemforgrid-connectedpowergenerationsystem．Thispa—perproposestheactive~equencydriftmethodwithpositivefoedback(AFDPF)．Thismethodcanreducethenon—de-tectionzone．Theexperimentalresultsverifythegoodperformanceoftheproposedme

4、thodforislandingprevention．Keywords：gridconnectedinverter；islandingdetection；~equencydrift；non-detectionzone1引言并网逆变器的孤岛现象是指电网因故障中断供电时逆变器仍向电网传输电能．与本地负载形成一个公共电网系统无法控制的自给供电孤岛。孤岛效应会对电网负载造成危害．还可能会危及图1逆变器并网系统结构图设备检修人员的安全．故需要快速地检测到孤岛当并网开关闭合时，系统并网运行，此时并网效应的发生，以便采取保护措施『1]。电源向PCC点提供的功率为P+jQ，负载得到有功检

5、测孤岛方法可分为有源和无源方法两大类。功率PL和无功功率Q，电网提供的功率为：无源方法包括检测公共连接点电压和频率是否超AP=PL-P，AQ=QL—Q(1)出正常范围，但在负载功率和并网功率匹配时此式中：PL=U~2R；Q￡(＆)—c】，为PCC点电压角频率，U为方法失效，盲区很大，故多采用有源检测方法。PCC点电压。此处采用AFDPF法，此方法可以有效地减小PL，Q是并网系统本地负载消耗掉的有功和检测盲区。下文将详细分析其原理并给出对检测无功功率。并网运行时负载所需的功率由并网电盲区的描述。源和电网共同提供．当并网开关断开独立运行时，2有源频率偏移孤岛检测方法如果并网电

6、源提供的无功功率和负载所需的无功功率不匹配，由PL，Q计算式易知，PCC点电压频逆变器并网系统结构如图1所示。PCC点为率就会变化，直到满足Q=Q。因为要求并网电流并网电源和电网的公共连接点：选取具有普遍性始终跟踪电网电压的相位，则Q。=9=0，则有：的电感、电阻R、电容C并联作为系统负载。arg{R+(joJL)+jwC}=O，此时对应频率为本地负定稿日期：2011—03—17载的谐振频率，即∞=(LC)-o-一。作者简介：廖政伟(1984一)，男，湖北成宁人，硕士研究生，有源频率偏移(AFD)法通过周期性向并网逆研究方向为风力发电并网控制技术。变器系统输出电流引入一个

7、微小的频率偏移量来27第45卷第lO期电力电子技术Vo1．45，No．102011年10月PowerElectronicsOctober2011实现对孤岛的检测。频率偏移法是在锁相程序中该大小相等，极性相反，满足式(2)。式(2)亦称作完成的，其具体过程为：通过锁相环(PLL)确定相角判据，它揭示了孤岛检测失效的条件，也是下PCC点电压的频率和相位．调整并网逆变器输出文盲区描述的依据[5]。电流的给定频率，使电流频率比PCC点电压频率3．2频率偏移法的盲区描述略高或略低。当电网正常工作时，该点电压受电网结合上述相角条件。将频率