多機(jī)并網(wǎng)對(duì)孤島檢測(cè)方法的影響研究

王曉寰, 王 琳, 張純江, 辛巖潔

(電力電子節(jié)能與傳動(dòng)控制河北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 燕山大學(xué)電氣工程學(xué)院， 河北 秦皇島 066004)

多機(jī)并網(wǎng)對(duì)孤島檢測(cè)方法的影響研究

王曉寰, 王 琳, 張純江, 辛巖潔

(電力電子節(jié)能與傳動(dòng)控制河北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 燕山大學(xué)電氣工程學(xué)院， 河北 秦皇島 066004)

分布式發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，孤島檢測(cè)是必須具備的功能。孤島檢測(cè)既要求快速準(zhǔn)確，又要求盡量減少對(duì)電網(wǎng)造成的不良影響。隨著大規(guī)模分布式發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用，尤其是微電網(wǎng)的出現(xiàn)，使得系統(tǒng)常連接多臺(tái)并網(wǎng)逆變器，多逆變器并網(wǎng)系統(tǒng)孤島檢測(cè)技術(shù)的研究越來越受到關(guān)注。本文選取了三種典型孤島檢測(cè)方法進(jìn)行研究，從盲區(qū)的角度分析了此三種孤島檢測(cè)方法對(duì)多機(jī)并網(wǎng)的適應(yīng)性，以期為分布式發(fā)電多逆變器并網(wǎng)系統(tǒng)孤島檢測(cè)技術(shù)的研究奠定一定的理論基礎(chǔ)和依據(jù)。

分布式發(fā)電； 多機(jī)并網(wǎng)逆變器； 孤島檢測(cè)

1 引言

現(xiàn)代人類文明發(fā)展面臨的兩大基本問題是能源短缺和環(huán)境污染，可再生的綠色能源成為解決人類能源需求和環(huán)境問題的希望。新能源中太陽(yáng)能以其儲(chǔ)量無限、清潔和經(jīng)濟(jì)等優(yōu)勢(shì)成為未來最有希望大規(guī)模應(yīng)用的新能源之一[1]。孤島檢測(cè)是光伏逆變器并網(wǎng)控制系統(tǒng)必不可少的組成部分?！肮聧u”是指公共電網(wǎng)停止供電后，由于分布式發(fā)電的存在(與電網(wǎng)連接并輸送電能)，使電網(wǎng)停電區(qū)部分線路仍維持帶電狀態(tài)，形成自給電力供應(yīng)的孤島[2]。然而，在孤島狀態(tài)下，電力公司將失去對(duì)線路電壓、頻率的控制，會(huì)帶來一系列安全隱患。因此，電力公司要求并網(wǎng)的分布式發(fā)電系統(tǒng)必須及時(shí)檢測(cè)出孤島并斷開分布式發(fā)電系統(tǒng)與公共電網(wǎng)間的連線。

目前，對(duì)于單機(jī)并網(wǎng)的孤島檢測(cè)無論是單相逆變器還是三相逆變器都有較多的研究，檢測(cè)方法主要分被動(dòng)檢測(cè)法和主動(dòng)檢測(cè)法。被動(dòng)孤島檢測(cè)方法是通過檢測(cè)系統(tǒng)中電量的變化，如電壓幅值、電壓頻率、功率變化率、諧波含量、電壓電流相位等，不引入主動(dòng)擾動(dòng)[3-5]。這類檢測(cè)方法簡(jiǎn)單易行，對(duì)電網(wǎng)電能質(zhì)量無影響，但是盲區(qū)較大。主動(dòng)檢測(cè)方法是指在逆變器的控制變量中加入微小擾動(dòng)，通過檢測(cè)相應(yīng)的輸出量來判斷孤島，微小擾動(dòng)包括電流幅值、頻率、相位擾動(dòng)，有功功率和無功功率擾動(dòng)、諧波注入等[6-8]。這類孤島檢測(cè)方法檢測(cè)盲區(qū)小，甚至沒有檢測(cè)盲區(qū)，但是其擾動(dòng)信號(hào)會(huì)破壞電網(wǎng)的電能質(zhì)量。

隨著國(guó)家政策對(duì)分布式發(fā)電并網(wǎng)的逐漸開放，無論是戶用分布式發(fā)電系統(tǒng)的并網(wǎng)還是微電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行，都有多機(jī)并網(wǎng)的特性，現(xiàn)有的孤島檢測(cè)方法一般對(duì)單機(jī)并網(wǎng)情況下的研究比較深入，在多機(jī)并網(wǎng)情況下，較少有文獻(xiàn)談及其對(duì)孤島檢測(cè)方法的影響。本文選取了三種常見的孤島檢測(cè)方法：①被動(dòng)孤島檢測(cè)方法中的過/欠壓(OVP/UVP)、過/欠頻(OVF/UVF)法，②主動(dòng)孤島檢測(cè)方法中的主動(dòng)電流擾動(dòng)法，③帶正反饋的主動(dòng)移頻(AFDPF)孤島檢測(cè)方法，從分析檢測(cè)盲區(qū)的角度對(duì)其進(jìn)行了多機(jī)并網(wǎng)適應(yīng)性的研究，并進(jìn)行了相應(yīng)仿真驗(yàn)證。

2 被動(dòng)孤島檢測(cè)方法多機(jī)并網(wǎng)適應(yīng)性分析

2.1 過/欠壓、過/欠頻孤島檢測(cè)方法的模型建立

本文采用單相并網(wǎng)逆變器為研究對(duì)象，單位功率因數(shù)并網(wǎng)，并采用恒流控制策略。并網(wǎng)逆變器功率關(guān)系如圖1所示。

圖1 并網(wǎng)逆變器功率關(guān)系圖Fig.1 Grid-connected inverter power diagram

過/欠壓與過/欠頻孤島檢測(cè)方法是最常用的兩種被動(dòng)孤島檢測(cè)方法，對(duì)其建立數(shù)學(xué)模型。逆變器并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，根據(jù)功率平衡，負(fù)載的功率等于逆變器輸出功率與電網(wǎng)提供功率之和，得到功率關(guān)系式：

(1)

式中，Pload為負(fù)載有功功率(W)；Qload為負(fù)載無功功率(var)；P為逆變器輸出有功功率(W)；Q為逆變器輸出無功功率(var)；ΔP為電網(wǎng)提供有功功率(W)；ΔQ為電網(wǎng)提供無功功率(var)。

逆變器輸出的有功功率和無功功率可表示為：

(2)

式中，VPCC為公共耦合點(diǎn)電壓(V)；IP為逆變器輸出有功電流(A)；Vg為電網(wǎng)電壓(V)；IQ為逆變器輸出無功電流(A)。

并聯(lián)負(fù)載RLC的有功功率和無功功率可表示為：

(3)

式中，R為負(fù)載電阻(Ω)；L為負(fù)載電感(H)；C為負(fù)載電容(F)；ω為電網(wǎng)電壓角頻率(rad/s)。

斷網(wǎng)后逆變器孤島運(yùn)行時(shí)，由于采用單位功率因數(shù)恒流控制，系統(tǒng)在負(fù)反饋的作用下穩(wěn)定運(yùn)行后，逆變器工作在負(fù)載的諧振頻率點(diǎn)，負(fù)載成阻性，PCC點(diǎn)電壓和頻率變?yōu)椋?/p>

如果斷網(wǎng)后，PCC點(diǎn)電壓沒有超出電網(wǎng)電壓允許的穩(wěn)定運(yùn)行范圍[Vmin,Vmax]，那么OVP/UVP孤島檢測(cè)方法失敗。此方法的孤島檢測(cè)盲區(qū)可以表示為：

(6)

將式(6)代入GB/T19939-2005所規(guī)定穩(wěn)定運(yùn)行的電壓范圍88%～110%，于是OVP/UVP孤島檢測(cè)的檢測(cè)盲區(qū)運(yùn)用有功功率和無功功率適配空間盲區(qū)表示法可以表示為：

(7)

由式(5)變換可以得到，斷網(wǎng)后孤島運(yùn)行穩(wěn)定時(shí)的頻率可以表示為：

(8)

如果斷網(wǎng)后，PCC點(diǎn)電壓頻率沒有超出電網(wǎng)電壓允許的穩(wěn)定運(yùn)行頻率范圍[fmin,fmax]，那么OVP/UVP孤島檢測(cè)方法失敗。則此方法的孤島檢測(cè)盲區(qū)可以表示為：

(9)

根據(jù)IEEE Std.929-2000中所允許的正常運(yùn)行頻率范圍(49.3Hz，50.5Hz)，可以得到OVF/UVF方法的檢測(cè)盲區(qū)，運(yùn)用有功功率和無功功率適配空間盲區(qū)表示法可以表示為：

(10)

根據(jù)式(9)和式(10)得到過/欠壓、過/欠頻的組合盲區(qū)，如圖2所示。隨著品質(zhì)因數(shù)的增加盲區(qū)逐漸增加。

圖2 過/欠壓、過/欠頻的組合盲區(qū)Fig.2 OVP/UVP non-detected zone

2.2 過/欠壓、過/欠頻孤島檢測(cè)方法對(duì)多機(jī)并網(wǎng)適應(yīng)性分析

當(dāng)多臺(tái)分布式發(fā)電系統(tǒng)并入同一段大電網(wǎng)時(shí)，各自的輸出功率是一定的，分別為P1，…，Pn、Q1，…，Qn；各自所帶的負(fù)載分別為R1，…，Rn、L1，…，Ln、C1，…，Cn；負(fù)載功率分別為P1load，…，Pnload、Q1load，…，Qnload。當(dāng)大電網(wǎng)斷網(wǎng)后，系統(tǒng)等效為多個(gè)帶各自負(fù)載的DG并聯(lián)。逆變器總的輸出功率為：

PΣ=P1+P2+…+Pn=(I1+I2+…+In)Vg

(11)

式中，I1，…，In為各逆變器的輸出有功電流(A)。

并聯(lián)負(fù)載為：

(12)

(13)

CΣ=C1+C2+…+Cn

(14)

電網(wǎng)斷電后，由于多機(jī)系統(tǒng)都是恒流控制，重新達(dá)到穩(wěn)定后得到：

式(15)和式(16)表明，在孤島穩(wěn)定運(yùn)行的情況下，多機(jī)并聯(lián)和單機(jī)在斷網(wǎng)后運(yùn)行時(shí)電壓幅值和頻率的計(jì)算結(jié)果形式相同，只是在功率處將單機(jī)功率換成多機(jī)功率之和，負(fù)載品質(zhì)因數(shù)換成多負(fù)載并聯(lián)的品質(zhì)因數(shù)，因此在討論盲區(qū)時(shí)可得：

(17)

由盲區(qū)表達(dá)式(17)可知，多機(jī)與單機(jī)并網(wǎng)對(duì)OVP/UVP和OVF/UVF孤島檢測(cè)方法的盲區(qū)本質(zhì)是一致的，多機(jī)時(shí)的判斷依據(jù)變?yōu)槎嗄孀兤飨到y(tǒng)輸出功率之和與對(duì)應(yīng)的負(fù)載之和的匹配程度。

3 主動(dòng)電流擾動(dòng)孤島檢測(cè)方法對(duì)多機(jī)并網(wǎng)適應(yīng)性分析

3.1 主動(dòng)電流擾動(dòng)孤島檢測(cè)方法的模型建立

為了解決過/欠壓孤島檢測(cè)方法中存在檢測(cè)盲區(qū)的問題，很多文獻(xiàn)中提出采用電流幅值擾動(dòng)的孤島檢測(cè)方法。為了減小對(duì)電能質(zhì)量的影響，一般都取每隔n個(gè)正常電流輸出周期，添加一個(gè)或者兩個(gè)擾動(dòng)周期，斷網(wǎng)之后，在未加入擾動(dòng)的周期，由于負(fù)載匹配程度比較好，無法檢測(cè)出孤島。合理設(shè)置擾動(dòng)的幅值，可以使得該方法在任何情況下都能夠檢測(cè)出孤島，實(shí)現(xiàn)無盲區(qū)檢測(cè)。

文獻(xiàn)[9]通過對(duì)三相并網(wǎng)逆變器孤島運(yùn)行建模，得到在三相并網(wǎng)逆變器斷網(wǎng)后，重新達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)行后的模型：

(18)

式中，Id為有功電流(A)；Iq為無功電流(A)。

從式(18)可以看出，重新穩(wěn)定后的電壓僅與有功電流相關(guān)，電壓的頻率與有功電流、無功電流、負(fù)載品質(zhì)因數(shù)以及負(fù)載的諧振頻率都相關(guān)，但是采用單位功率因數(shù)并網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，頻率為負(fù)載的諧振頻率。

仍采用單位功率因數(shù)并網(wǎng)，給定電流為：

(19)

式中，k為主動(dòng)電流擾動(dòng)檢測(cè)方法的擾動(dòng)系數(shù)，為了減小系統(tǒng)由于過流可能造成的設(shè)備或負(fù)載損害，一般取0

(20)

整理后，用有功功率表示為：

(21)

根據(jù)式(21)得到主動(dòng)電流擾動(dòng)法的盲區(qū)仿真圖如圖3所示。從仿真結(jié)果可知，主動(dòng)電流擾動(dòng)法的檢測(cè)盲區(qū) (Non-DetectedZone，NDZ)明顯小于過/欠壓孤島檢測(cè)方法，當(dāng)k<0.8時(shí)，便可以實(shí)現(xiàn)無盲區(qū)。

圖3 主動(dòng)電流擾動(dòng)法盲區(qū)圖Fig.3 Non-detected zone of active current perturbation method

3.2 主動(dòng)電流擾動(dòng)孤島檢測(cè)方法對(duì)多機(jī)并網(wǎng)適應(yīng)性分析

多機(jī)情況下，由于不同控制器中擾動(dòng)周期的不同步將導(dǎo)致擾動(dòng)之間的相互削弱即稀釋效應(yīng)。假設(shè)在某一時(shí)刻，逆變器A達(dá)到擾動(dòng)周期，而其它并網(wǎng)逆變器并未達(dá)到擾動(dòng)周期，那么設(shè)定：

(22)

式中，I1為逆變器A的有功電流(A)；IΣ為剩余逆變器有功電流之和(A)；a為逆變器A有功電流占總線路電流的比例系數(shù)。

斷網(wǎng)后PCC點(diǎn)電壓跟隨電流給定，在擾動(dòng)周期和非擾動(dòng)周期呈現(xiàn)不同的幅值。在某段時(shí)間內(nèi)的值為：

(23)

按照2.1節(jié)所述對(duì)穩(wěn)定運(yùn)行的電壓幅值要求規(guī)定，逆變器A的檢測(cè)盲區(qū)可以表示為：

(24)

將式(22)代入式(24)中，可以得到盲區(qū)為：

(25)

根據(jù)式(25)仿真得到主動(dòng)電流擾動(dòng)法在多機(jī)并網(wǎng)下的檢測(cè)盲區(qū)，如圖4所示。

圖4 主動(dòng)電流擾動(dòng)法在多機(jī)并網(wǎng)下的盲區(qū)示意圖Fig.4 Non-detected zone of active current perturbation method with multi-inverter

若使此方法在多機(jī)情況下無檢測(cè)盲區(qū)，那么需滿足：

(26)

解得：

(27)

針對(duì)多逆變器在某一時(shí)刻只有一個(gè)逆變器達(dá)到擾動(dòng)周期，而其它并網(wǎng)逆變器并未達(dá)到擾動(dòng)周期的情況，由計(jì)算結(jié)果和檢測(cè)盲區(qū)圖4得到如下結(jié)論：

(1)當(dāng)a≤0.2時(shí)，無法通過選擇一個(gè)合適的k值使得系統(tǒng)檢測(cè)無盲區(qū)；

(2)當(dāng)0.2≤a≤1時(shí)，即逆變器A的容量占總逆變器容量的20%以上，且當(dāng)k<1-0.2/a時(shí)，才能夠保證系統(tǒng)達(dá)到檢測(cè)無盲區(qū)。

但是，為了減小孤島檢測(cè)方法對(duì)電能質(zhì)量的影響，k不可能無限小；而且也難以保證一定存在逆變器額定容量滿足0.2≤a≤1，所以電流擾動(dòng)孤島檢測(cè)方法對(duì)于多機(jī)并網(wǎng)情況顯現(xiàn)出一定的不適應(yīng)性。與單機(jī)情況相比，多機(jī)情況孤島檢測(cè)盲區(qū)明顯增加，很容易受到每臺(tái)DG容量在總并聯(lián)逆變器容量所占比例的影響，并且不能通過改變擾動(dòng)參數(shù)保證無盲區(qū)。

4 帶正反饋的主動(dòng)移頻孤島檢測(cè)方法對(duì)多機(jī)并網(wǎng)適應(yīng)性分析

4.1 AFDPF孤島檢測(cè)方法的模型建立

引入頻率偏移的并網(wǎng)逆變器輸出電流波形如圖5中粗實(shí)線所示。其中Tv為PCC點(diǎn)電壓周期，tz為引入頻率偏移產(chǎn)生的死區(qū)時(shí)間，定義截?cái)嘞禂?shù)cf為：

(28)

可見，當(dāng)并網(wǎng)逆變器控制采用引入頻率偏移量的電流波形時(shí)，逆變器輸出電流i中的基波成分i1將始終超前電流給定基準(zhǔn)信號(hào)一個(gè)相位角ωvtz/2。

圖5 主動(dòng)移頻算法波形圖Fig.5 Waveforms of AFDPF

AFDPF是加入正反饋的主動(dòng)移頻算法，與主動(dòng)移頻算法AFD的區(qū)別在于截?cái)嘞禂?shù)cf可變，根據(jù)PCC點(diǎn)電壓頻率與電網(wǎng)電壓頻率的偏差引入正反饋，其表達(dá)式為：

cf=cfo+k(f′-f)

(29)

式中，cfo為初始截?cái)嘞禂?shù)；f′為PCC點(diǎn)電壓頻率(Hz)；f為電網(wǎng)電壓頻率(Hz)。

斷網(wǎng)后，電壓的頻率將是電流頻率與負(fù)載性質(zhì)共同作用的結(jié)果。若負(fù)載不是純電阻負(fù)載，那么斷網(wǎng)后系統(tǒng)將重新建立穩(wěn)定工作狀態(tài)，此狀態(tài)滿足：

(30)

若此時(shí)ω′沒有超出額定電網(wǎng)頻率所允許的穩(wěn)定運(yùn)行范圍，那么此方法將無法檢測(cè)出孤島狀態(tài)，形成檢測(cè)盲區(qū)，由此求得盲區(qū)表達(dá)式為：

(31)

式中，Qfo為準(zhǔn)品質(zhì)因數(shù)，Qfo=R/(ωL)，表示L一定，諧振頻率等于電網(wǎng)頻率時(shí)的品質(zhì)因數(shù)；Cres為準(zhǔn)電容，Cres=1/(Lω2)，表示L一定，諧振頻率等于電網(wǎng)頻率時(shí)所需電容的值；Cnorm為電容系數(shù)，Cnorm=C/Cres。

將式(29)代入式(31)，并令cfo=0，得到：

(32)

根據(jù)式(32)得到Qfo×Cnorm盲區(qū)描述法表示的檢測(cè)盲區(qū)圖，如圖6所示。

圖6 AFDPF孤島檢測(cè)方法的檢測(cè)盲區(qū)Fig.6 Non-detected zone of AFDPF

由圖6可知，k越大盲區(qū)越小，因此可以通過改變k調(diào)節(jié)盲區(qū)的大小，若k足夠大可以消除盲區(qū)，但會(huì)增大對(duì)電網(wǎng)的影響。

4.2 AFDPF孤島檢測(cè)方法對(duì)多機(jī)并網(wǎng)適應(yīng)性分析

假設(shè)兩臺(tái)逆變器均使用AFDPF的孤島檢測(cè)方法，其電流給定波形基波與其過零點(diǎn)的移相角為ωtz/2，如果tz很小，電流諧波很小，那么逆變器輸出電流與公共點(diǎn)電壓相位差可表示為：

(33)

那么下一時(shí)刻的電流給定基波可以表示為：

IAFDPF=Isin(2πft+θAFDPF)

(34)

由于兩臺(tái)逆變器并入同一段電網(wǎng)，因此前一時(shí)刻的PCC點(diǎn)頻率是相同的，可以認(rèn)為，下一時(shí)刻電流基波頻率是相同的，不同的只是因?yàn)橐腩l率反饋系數(shù)導(dǎo)致等效位移相角不同，于是可以得到兩臺(tái)逆變器下一時(shí)刻的電流給定分別為[10]：

I1(k)=I1sin[2πf(k-1)t+θ1(k)]

(35)

I2(k)=I2sin[2πf(k-1)t+θ2(k)]

(36)

則負(fù)載上的總電流為：

(37)

可以得到：

(38)

由推算結(jié)果可知，當(dāng)兩臺(tái)并聯(lián)逆變器都使用AFDPF孤島檢測(cè)方法時(shí)，只要保證每臺(tái)單機(jī)逆變器能夠?qū)崿F(xiàn)孤島檢測(cè)，多機(jī)系統(tǒng)便可以實(shí)現(xiàn)。

5 仿真驗(yàn)證

采用Matlab/Simulink對(duì)兩臺(tái)均采用AFDPF孤島檢測(cè)方法的逆變器進(jìn)行仿真。仿真中設(shè)定第一臺(tái)逆變器功率為1000 W，第二臺(tái)逆變器功率為500W；負(fù)載消耗的有功功率與逆變器輸出功率相匹配即R1=48.4Ω，R2=96.8Ω；電感和電容恰好在電網(wǎng)頻率處諧振，L1=L2=6.16mH，C1=C2=0.164mF。兩臺(tái)逆變器均采用AFDPF算法檢測(cè)孤島,負(fù)載平衡情況下的仿真波形如圖7所示。負(fù)載不平衡情況時(shí)，設(shè)定R1=35Ω，R2=100Ω，C1=0.169mF，C2=0.163mF，該情況下的仿真結(jié)果如圖8所示。

對(duì)于非平衡諧振負(fù)載，斷開并網(wǎng)開關(guān)后，節(jié)點(diǎn)電壓幅值發(fā)生變化，而且該方法在更短的時(shí)間內(nèi)使節(jié)點(diǎn)電壓頻率超出過/欠頻保護(hù)范圍，檢測(cè)出孤島的發(fā)生。仿真驗(yàn)證了該方法對(duì)于對(duì)多臺(tái)并聯(lián)系統(tǒng)的有效性。

圖7 對(duì)平衡諧振負(fù)載的多機(jī)系統(tǒng)孤島檢測(cè)仿真結(jié)果Fig.7 Simulation result for balance resonance load

圖8 對(duì)非平衡諧振負(fù)載的多機(jī)系統(tǒng)孤島檢測(cè)仿真結(jié)果Fig.8 Simulation result for none balance resonance load

6 結(jié)論

通過對(duì)過/欠/壓、過/欠頻被動(dòng)孤島檢測(cè)方法，主動(dòng)電流擾動(dòng)和主動(dòng)移頻孤島檢測(cè)方法的盲區(qū)分析和在多機(jī)并網(wǎng)情況下適應(yīng)性的分析，得出以下結(jié)論：①被動(dòng)孤島檢測(cè)方法的盲區(qū)相對(duì)較大，其大小與負(fù)載的品質(zhì)因數(shù)相關(guān)，品質(zhì)因數(shù)越大，盲區(qū)越大；②被動(dòng)孤島檢測(cè)方法在多機(jī)并網(wǎng)的情況下，不影響其檢測(cè)盲區(qū)范圍，可以與主動(dòng)孤島檢測(cè)方法相結(jié)合應(yīng)用于多機(jī)并網(wǎng)的情況；③主動(dòng)電流擾動(dòng)孤島檢測(cè)方法在單機(jī)的情況下可以通過調(diào)節(jié)擾動(dòng)系數(shù)k，實(shí)現(xiàn)無檢測(cè)盲區(qū)，在多機(jī)并網(wǎng)的情況下，由于擾動(dòng)周期不同步，使得此時(shí)盲區(qū)變大，此方法不適合多機(jī)并網(wǎng)的情況；④AFDPF是帶正反饋的頻率擾動(dòng)孤島檢測(cè)方法，由于此類方法具有自適應(yīng)性和正反饋，所以在多機(jī)的情況下與單機(jī)無區(qū)別，但是AFDPF依賴于過零點(diǎn)檢測(cè)，并且只適合于單相逆變器，在三相系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)復(fù)雜。因此多機(jī)并網(wǎng)的主動(dòng)孤島檢測(cè)方法應(yīng)該具備擾動(dòng)同步和擾動(dòng)的自適應(yīng)正反饋兩個(gè)特點(diǎn)。

[1] 郭曉瑞, 郭吉豐 (Guo Xiaorui, Guo Jifeng). 單相光伏并網(wǎng)逆變控制器的優(yōu)化 (Optimization of controller for single-phase grid-connected photovoltaic inverters) [J]. 電工電能新技術(shù) (Advanced Technology of Electrical Engineering and Energy), 2013, 32(4): 40-43, 64.

[2] IEEE Std 1547-2003, IEEE standard for interconnecting distributed resources with electric power systems[S].

[3] 張有兵, 穆淼婕, 翁國(guó)慶(Zhang Youbing,Mu Miaojie,Weng Guoqing). 分布式發(fā)電系統(tǒng)的孤島檢測(cè)方法研究(Research on islanding detection of distributed power generation systems)[J]. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制(Power System Protection and Control), 2011, 39(6): 140-146.

[4] 程啟明, 王映斐, 程尹曼, 等 (Cheng Qiming, Wang Yingfei, Cheng Yinman, et al.). 分布式發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)中孤島檢測(cè)方法的綜述研究 (Overview study on islanding detecting methods for distributed generation grid-connected system) [J]. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制(Power System Protection and Control), 2011, 39(6): 147-154.

[5] 王曉寰，張修北，董杰，等 (Wang Xiaohuan, Zhang Xiubei, Dong Jie, et al.). 基于0-1序列的三相并網(wǎng)逆變器孤島檢測(cè)方法 (Study of an active islanding detection method based on 0-1 sequence for three-phase gird-connected inverter) [J]. 電源學(xué)報(bào) (Journal of Power Supply)，2014，(6):86-92

[6] 郭小強(qiáng), 趙清林, 鄔偉揚(yáng) (Guo Xiaoqiang, Zhao Qinglin, Wu Weiyang). 光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)孤島檢測(cè)技術(shù)(Islanding detection method for photovoltaic grid-connected power system) [J]. 電工技術(shù)學(xué)報(bào)(Transactions of China Electrotechnical Society), 2007, 22(4): 157-162.

[7] L A C Lopes, Huili Sun. Performance assessment of active frequency drifting islanding detection methods [J]. IEEE Transactions on Energy Conversion, 2006, 21(1): 171-180.

[8] H H Zeineldin, E F El-Saadany, M M A Salama. Impact of DG interface control on islanding detection and nondetection zones [J]. IEEE Transactions on Power Delivery, 2006, 21(3):1515-1523.

[9] 楊秋霞, 趙清林, 郭小強(qiáng) (Yang Qiuxia, Zhao Qinglin, Guo Xiaoqiang). 三相光伏并網(wǎng)逆變器電流擾動(dòng)孤島檢測(cè)建模及分析(Modeling and analysis of current-disturbance based islanding detection for three-phase photovoltaic grid-connected inverters) [J]. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化(Automation of Electric Power Systems), 2012, 36(4): 45-49.

(，cont.onp.74)(，cont.fromp.66)

[10] 劉方銳, 段善旭, 康勇, 等 (Liu Fangrui, Duan Shanxu, Kang Yong, et al.). 多機(jī)光伏并網(wǎng)逆變器的孤島檢測(cè)技術(shù)(Islanding detection methods for multiple PV converters system) [J]. 電工技術(shù)學(xué)報(bào)(Transactions of China Electrotechnical Society), 2010, 25(1): 169-171.

min(θ1,θ2)<θ

Research of effect on islanding detection methods of multi-inverter connected to grid

WANG Xiao-huan, WANG Lin, ZHANG Chun-jiang, XIN Yan-jie

(Key Lab of Power Electronics for Energy Conservation and Motor Drive of Hebei Province, College of Electrical Engineering, Yanshan University, Qinhuangdao 066004, China)

Islanding detection is one of the necessary functions of grid-connected distributed generation system. It requires that not only to detect the islanding state fast and accurately, but also to minimize the adverse impact on the grid. There would be more than one inverter connected to the system with the application of large-scale distributed generation system, especially with appearing of microgrid. The study of islanding detection of multi-inverter grid-connecting system is drawing more and more attention. In this paper, three major islanding detection methods are selected to analyze the effect of multi-inverter connected to the grid from the point of non-detection zone. It establishes certain theoretical basis for the study of islanding detection of multi-inverter grid-connecting system.

distributed generation; multi-inverter; islanding detection method

2015-04-28

河北省高校青年基金(QN2014183)、燕山大學(xué)青年基金(14LGB010；15LGB012)、河北省自然科學(xué)基金(E2016203357)資助項(xiàng)目

王曉寰 (1980-), 女, 河北籍, 副教授, 博士, 研究方向?yàn)椴⒕W(wǎng)逆變器控制; 張純江 (1961-), 男, 黑龍江籍, 教授, 博士, 研究方向?yàn)榉植际桨l(fā)電控制(通信作者)。

TP29

A

1003-3076(2016)04-0061-06