分布式并网发电系统孤岛检测方法研究

分布式发电系统的应用给整个电力系统的结构与运行方式带来了重大改变，孤岛效应与孤岛检测方法的研究是保证新式电力系统安全稳定可靠运行的关键问题，因此也就成为分布式发电技术的一个重要研究方向。 本文从分布式发电的概念与孤岛效应发生的机理出发，阐述了孤岛效应发生的可能性与发生的必要条件。根据国际上孤岛检测的检测标准和测试电路，综合评价了现有孤岛检测方法的优缺点与适用范围。选取了主动式频率偏移类检测方法进行深入研究，在Qf0×Cnorm负载参数坐标系中，推导出频率偏移类孤岛检测方法的盲区大小与盲区位置，并验证了频率偏移类孤岛检测方法的盲区与公式推导的一致性。对于主动式频率偏移类算法在负载品质因数Qf较大，谐振频率与电网频率接近情况下检测失败这一结论，给出了负载相频特性曲线描述。通过阐述负载品质因数Qf与负载相位角之间的关系，得出了负载相位角对主动频率偏移类算法的抵消作用是孤岛检测失败的根本原因。 从孤岛检测失败的根本原因出发，针对检测盲区这一评价指标，依据孤岛检测算法参数与盲区间的关系，给出了躲避检测盲区的自适应孤岛检测算法，并通过仿真验证了该算法在检出率高的特点。针对检测谐波电流另一指标，根据孤岛检测算法参数与谐波电流间的关系，改进了孤岛检测算法，使谐波减小，通过Matlab/Simulink软件搭建的并网光伏仿真模型验证了此孤岛检测算法的总谐波失真度THD比未改进前的小。