分布式发电系统孤岛效应的研究

分布式发电是21世纪电力行业发展的重要方向。随着电网中分布式发电系统数量的日益增多,尤其是基于可再生能源的并网发电装置在分布式发电系统中应用的日益广泛,分布式发电系统发生孤岛效应的可能性增大,孤岛效应发生造成的危险已不容忽视。 对孤岛效应的研究已经进行了二十余年,但大多数都是针对并网逆变器系统的反孤岛保护和测试展开,而没有对分布式发电系统的孤岛效应进行全面而系统的研究。为此,本文从孤岛效应的定义出发,详细阐述了孤岛效应的基本问题、分布式发电系统的反孤岛策略、反孤岛策略的有效性评估以及反孤岛的测试技术。为了确保分布式发电系统中重要负荷的不间断供电,本文还简述了关于微电网中孤岛效应的利用问题。 针对分布式发电系统孤岛效应的研究,本文做了如下工作: 1.分析了孤岛效应发生的机理、孤岛效应发生的可能性与危险性; 2.对分布式发电系统中现有的基于通讯的反孤岛策略和局部反孤岛策略进行了讨论,并详细描述了局部反孤岛策略中的被动式方案和主动式方案; 3.本文将不可检测区域做为评估反孤岛方案的性能指标,利用相位判据和matlab仿真对反孤岛方案的不可检测区域进行了定量描述。 4.为了验证分布式发电系统中并网装置的反孤岛保护功能,本文在参考IEEE Std.1547.1的基础上,总结出反孤岛测试技术,并设计了基于小型风光蓄混合并网发电系统的反孤岛测试平台。 通过试验研究表明:采用sandia频移的主动式反孤岛算法能够有效的检测孤岛效应,并兼顾考虑了检测的有效性、输出电能质量以及对整个系统暂态响应的影响。