微电网的孤岛检测与孤岛划分

地球资源的日益衰竭,环境的逐渐恶化,以及大电网所存在的缺陷,使得分布式发电技术(Distributed Generation——DG)得到迅速发展。微电网因其灵活、智能的控制,不仅解决了DG大规模并网的问题,充分发挥了DG的效能,提高了供电可靠性,而且无污染,投资少,是现今超高压、远距离、大电网供电模式的有效补充,代表着未来配电网的发展趋势。为了充分发挥微电网运行的优势,充分利用DG的发电能力,提高系统供电可靠性,应尽可能的实现并网运行模式与孤岛运行模式的无缝切换。而非计划孤岛运行状态的出现,可能会导致微电网内功率平衡的破坏,进而影响系统稳定,因此研究微电网中的孤岛检测、孤岛划分具有重要的现实意义。 目前,孤岛检测方法主要分为三类:被动检测方法、主动检测方法以及开关状态检测方法。被动检测方法实现简单,不影响电能质量,但是检测盲区大,而且门槛值难以设定;主动检测方法检测盲区较小,灵敏度高,但会影响电能质量;开关状态检测方法,基于通信通道,成本高,但随着智能电网的发展,会有很大的发展潜力。 本文首先分析了现有的孤岛检测方法的优缺点,以及逆变器功率输出与负载负荷相接近时,不易检测出孤岛的原因,然后依据主动检测方法的特性,提出了基于频率-无功反馈的逆变器孤岛检测方法。通过研究逆变电源的控制以及反馈原理,采用abc-dq0变换实现频率-无功反馈与dq0变换相结合的逆变器孤岛检测方法,即间接增加逆变器无功输出与无功负荷的不匹配程度,引起微网频率变化,使之能够有效检测孤岛。经过理论分析以及PSCAD的仿真结果证明,此检测方法实现简单,能够有效减小检测盲区,并且适用于多逆变器,对电能质量只有微弱影响。 本文了还介绍了孤岛划分的两种方式:计划孤岛划分和动态孤岛划分,并针对现有的问题,提出了新的研究方向。