检索结果-内蒙古大学图书馆

电气传动 2025年第05期 71-78页

作者：罗美玲韩忠修于晓军吴建云黄伟兵国网宁夏电力有限公司国电南瑞南京控制系统有限公司

孤岛检测方法是光伏系统并网的必备方法，然而，在遇到电网高阻短路接地故障以及大容量负荷投切等运行状态时，目前的孤岛检测方法容易发生误判。为此，在分析并网点处功率在孤岛运行状态和其他电网运行状态之间差异的基础上，提出一种... 详细信息

孤岛检测方法是光伏系统并网的必备方法，然而，在遇到电网高阻短路接地故障以及大容量负荷投切等运行状态时，目前的孤岛检测方法容易发生误判。为此，在分析并网点处功率在孤岛运行状态和其他电网运行状态之间差异的基础上，提出一种基于无功功率扰动和特征峭度的光伏系统孤岛检测方法。该方法首先利用并网点三相电压幅值偏移率实现光伏系统无功功率主动注入的启动判据；然后，获取并网点处的视在功率波形，在对其进行归一化操作获得归一视在功率波形后，利用变分模态分解算法对归一视在功率波形进行8层的分解，并获取第5层时频分量为特征检测分量；进而，对特征检测分量进行特征峭度计算，通过特征峭度值的大小实现孤岛运行状态检测；最后，利用Matlab仿真平台搭建了典型光伏并网系统，并通过不同品质因数负载孤岛运行、不同高阻短路接地故障、大容量负荷投切以及雷击故障等工况测试了所提方法的有效性。

关键词：光伏系统孤岛检测高阻短路接地故障无功功率扰动变分模态分解特征峭度

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一种新型的无功功率扰动孤岛检测方法

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太阳能学报 2020年第2期41卷 275-283页

作者：周林谢星宇郝高锋解宝郑堃输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆400044

以三相光伏并网逆变器的孤岛检测技术为研究对象,分析当无功功率不匹配时,公共耦合点(PCC)电压频率随逆变器输出无功功率的变化关系。针对现有基于无功功率扰动的孤岛检测方法存在不可检测区域(NDZ),功率损耗大的问题,提出一种基于无功... 详细信息

以三相光伏并网逆变器的孤岛检测技术为研究对象,分析当无功功率不匹配时,公共耦合点(PCC)电压频率随逆变器输出无功功率的变化关系。针对现有基于无功功率扰动的孤岛检测方法存在不可检测区域(NDZ),功率损耗大的问题,提出一种基于无功功率控制策略的孤岛检测算法。该算法通过周期性地对光伏逆变器无功参考进行扰动,使孤岛效应发生后频率发生快速偏移直至越限。根据IEEE Std.929-2000规定,通过对该文所提算法进行仿真和实验研究,验证其有效性。

关键词：光伏发电自适应孤岛检测无功功率扰动检测盲区

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一种无功功率扰动的孤岛检测新方法

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电网与清洁能源 2023年第6期39卷 98-107,114页

作者：邵美阳张子墨王露缙高淑萍王毅钊国网陕西省电力有限公司电力科学研究院陕西西安710100 西安科技大学电气与控制工程学院陕西西安710054

在分布式电源接入配电网规模逐渐增大的环境下,为减少正常并网时无功功率扰动向电网带来的电能质量影响,提高扰动情况下孤岛检测的精度。提出一种小波包模糊熵和无功功率扰动相结合的孤岛检测算法。该方法利用小波包变换和模糊熵对公共... 详细信息

在分布式电源接入配电网规模逐渐增大的环境下,为减少正常并网时无功功率扰动向电网带来的电能质量影响,提高扰动情况下孤岛检测的精度。提出一种小波包模糊熵和无功功率扰动相结合的孤岛检测算法。该方法利用小波包变换和模糊熵对公共耦合点(point of common coupling,PCC)电压信号中孤岛状态的高频分量特征信息进行提取和放大,实现对疑似孤岛状态的标定;注入无功功率扰动使孤岛发生后的频率快速偏移直至越限。利用PSCAD和Matlab进行仿真和数据分析,对所提算法的准确性和抗干扰性进行仿真验证。结果表明:所提方法不仅能在多光伏接入配电网系统中准确检测出孤岛现象,还能有效地防止非孤岛扰动情况下发生误判。

关键词：孤岛检测小波包变化模糊熵无功功率扰动非孤岛扰动

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间歇性双边无功功率扰动孤岛检测策略

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电源学报 2011年第2期9卷 7-11页

作者：张俊沈国桥胡长生徐德鸿浙江大学电气工程学院杭州310027

孤岛检测是分布式并网发电系统的必备功能,因为孤岛的发生一般不可预测且危害极大。该文分析了恒功率控制模式下的并网逆变器在孤岛运行时的电压和频率,计算得出逆变器输出含无功时的非检测区。然后,给出了间歇性双边无功功率扰动的孤... 详细信息

孤岛检测是分布式并网发电系统的必备功能,因为孤岛的发生一般不可预测且危害极大。该文分析了恒功率控制模式下的并网逆变器在孤岛运行时的电压和频率,计算得出逆变器输出含无功时的非检测区。然后,给出了间歇性双边无功功率扰动的孤岛检测方法,得到消除非检测区的条件并设计了扰动参数。最后进行实验验证,结果表明该孤岛检测策略满足检测要求,对并网功率因数影响很小。

关键词：并网逆变器孤岛无功功率扰动非检测区

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基于逆变器定频率控制的多分布式电源孤岛检测方法

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电力系统自动化 2022年第4期46卷 123-131页

作者：张军张新慧黄超艺尹凡王苏蓬吴文浩山东理工大学电气与电子工程学院山东省淄博市255000 国网泉州供电公司福建省泉州市362100 国家电网公司华东分部上海市200002

随着分布式电源(DG)渗透率的不断提高,配电网易发生多DG孤岛效应,为了保证电能质量和用电安全,逆变器必须具备孤岛检测功能。针对多DG逆变器因注入扰动量的方向相反而产生稀释效应,导致传统孤岛检测方法失效的问题,提出了一种基于逆变... 详细信息

随着分布式电源(DG)渗透率的不断提高,配电网易发生多DG孤岛效应,为了保证电能质量和用电安全,逆变器必须具备孤岛检测功能。针对多DG逆变器因注入扰动量的方向相反而产生稀释效应,导致传统孤岛检测方法失效的问题,提出了一种基于逆变器定频率控制的孤岛检测新方法。该方法利用正弦脉宽调制技术将其中一台逆变器输出电压的频率控制为50 Hz,通过该定频率控制的主逆变器稳定孤岛频率,使得锁相环控制的各从逆变器恢复正常运行状态,消除稀释效应,实现多DG孤岛检测。最后,利用MATLAB/Simulink进行仿真,验证了该方法的有效性。

关键词：配电网多分布式电源孤岛检测逆变器定频率控制稀释效应无功功率扰动

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三相光伏发电系统瞬时电流控制及其孤岛检测技术

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清华大学学报（自然科学版） 2011年第3期51卷 345-350页

作者：刘文华焦阳宋强金一丁清华大学电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室.北京100084

以三相光伏并网系统为对象,研究了一种逆变器瞬时电流控制策略以及基于功率解耦控制和新型锁相环的孤岛检测方法。基于逆变器参数的瞬时电流控制作为内环控制器可以实现准确快速的电流跟踪,有功无功电流解耦控制作为外环控制器用来稳定... 详细信息

以三相光伏并网系统为对象,研究了一种逆变器瞬时电流控制策略以及基于功率解耦控制和新型锁相环的孤岛检测方法。基于逆变器参数的瞬时电流控制作为内环控制器可以实现准确快速的电流跟踪,有功无功电流解耦控制作为外环控制器用来稳定逆变器直流电压稳定以及实现并网功率输出。还设计了一种基于无功-频率关系的锁相环,将该锁相频率作为正反馈形成无功扰动,实现主动式孤岛检测。与其他主动式检测方法相比,该方法能够获得连续的频率变化并且消除了传统扰动方式对电能质量的影响。采用该方法对三相两级光伏并网发电系统进行仿真研究,仿真结果验证了该控制策略的效果。

关键词：瞬时电流控制孤岛检测软件锁相环无功功率扰动

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基于无功-频率下垂特性的无功扰动法在孤岛检测中的应用

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电力系统保护与控制 2012年第17期40卷 88-93页

作者：刘钢卢继平乔梁谢应昭翁宗林徐兵输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆400030 重庆市电力调度通信中心重庆400014

孤岛检测是光伏并网研究的难点,特别在光伏并网逆变器输出与负载功率平衡时难以有效检测出孤岛,为此提出一种基于无功-频率下垂特性的无功扰动孤岛检测方法。该方法通过引入一个与负载无功-频率特性相关的线性函数作为无功扰动的输入量... 详细信息

孤岛检测是光伏并网研究的难点,特别在光伏并网逆变器输出与负载功率平衡时难以有效检测出孤岛,为此提出一种基于无功-频率下垂特性的无功扰动孤岛检测方法。该方法通过引入一个与负载无功-频率特性相关的线性函数作为无功扰动的输入量,打破功率平衡情况下发生孤岛时所存在的孤岛稳定运行点。再将实时检测到公共耦合点频率的偏差,引入到无功扰动的函数中形成正反馈回路,加速频率的偏移,使并网逆变器输出电压频率超出限定阈值,从而实现孤岛检测。仿真结果表明,该方法具有无检测盲区、响应快速、对电能质量影响小的特点。

关键词：孤岛检测无功功率扰动并网逆变器检测盲区频率偏差

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含多类微源且考虑负荷特性的微电网孤岛检测方法研究

含多类微源且考虑负荷特性的微电网孤岛检测方法研究

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作者：谢兴湖南大学

学位级别：博士

微电网将分布式电源(Distributed Generator,DG)和负荷等有机结合在一起,能有效解决DG规模化接入问题,提高电网供电的可靠性。微电网并网运行时,若主网故障解列断电,就会处于孤岛状态。为了避免非计划孤岛运行,或实现并网/孤岛模式的无... 详细信息

微电网将分布式电源(Distributed Generator,DG)和负荷等有机结合在一起,能有效解决DG规模化接入问题,提高电网供电的可靠性。微电网并网运行时,若主网故障解列断电,就会处于孤岛状态。为了避免非计划孤岛运行,或实现并网/孤岛模式的无缝切换,微电网对孤岛检测的快速性、可靠性及微扰动性提出了很高的要求。微电网内DG的类型及负荷的特性,会影响孤岛后微电网状态的动态变化过程,因而也与孤岛检测方法直接相关。本文以含逆变型、同步发电机型及混合型DG的微电网为研究对象,针对微电网的不同特性负荷,就微电网的主动式和被动式孤岛检测理论及方法展开研究。全文主要研究工作及贡献有:1)微电网电气信号参数的快速精确检测是孤岛检测的基础。针对孤岛运行时电气信号频率、幅值等参数快速变化难以精确、实时估计的难题,提出基于双渐消因子的强跟踪卡尔曼滤波(Double Suboptimal-scaling–factor Strong Tracking Kalman Filter,DSTKF)的微电网电气信号参数估计算法。考虑微电网电气信号频率、幅值的强时变性且常含有直流、谐波等分量,利用泰勒级数展开建立了电气信号的动态模型;其次,考虑到卡尔曼滤波算法在迭代预测下一时刻状态变量时无法快速跟踪突变信号的缺陷,引入强跟踪滤波器思想,采用自适应渐消因子实时调整噪声环境下的理论残差与实际残差的失配度,增强了DSTKF算法响应突变信号的能力。仿真和实验测试均表明,DSTKF对于孤岛或故障引起的信号突变具有良好的动态响应性能和测量精度。2)针对无功扰动方法不能确保多逆变型DG(Inverter-based Distributed Generator,IDG)间输出无功同步变化从而引发稀释效应的问题,提出了基于分段式无功规则的主动式微电网孤岛检测方法。在分析了无功扰动原理、扰动量与系统频率偏移曲线及与负载谐振频率曲线的基础上,利用孤岛后系统频率偏移和无功扰动的关系,构造了分段式无功扰动规则以消除稀释效应;同时,依据该规则引起的频率周期波动特性,构建了新的孤岛识别判据。仿真表明,该方法无需迫使公共耦合点(The point of common coupling,PCC)处频率超出检测标准所规定的工作范围也能识别孤岛现象,避免了IDG异步无功扰动注入的弊端,可应用于含相同控制策略IDG的微电网。3)针对含多分布式同步发电机(Synchronous distributed generator,SDG)的微电网孤岛前后演变机理分析较少、现有被动式孤岛检测方法缺乏相关特征量选取依据导致很难选择不会误动作的阈值等难题,提出了考虑负荷特性的微电网孤岛检测方法。在分析SDG系统等效电路的基础上,推导了SDG并网输出端看向电网侧的输出阻抗在孤岛前后的差异性表现;同时,结合负荷特性,提出了以输出阻抗变化率为特征辨识参量的孤岛检测方法,并设置了阈值。对比分析表明,该方法优于基于频率变化率(Rate of change of frequency,ROCOF)、基于电流正负序分量变化率等其它的孤岛检测方法,且检测盲区(Non-detection zone,NDZ)较小。即使在电机启动和接入动态负荷情况下,所提方法依然具有较强的可靠性。4)针对非线性负荷接入导致含多IDG微电网的孤岛特性呈非线性变化引发现有被动式方法误判、及主动式方法无法适用于含不同控制策略IDG微电网等问题,提出了基于功率失配边界的微电网孤岛检测方法。在重新构造含动态及静态特性的NDZ基础上,对IDG系统孤岛前后功率失配边界的差异性表现进行了详细分析,同时,结合负荷特性,推导了功率失配边界的具体表达式,并利用NDZ面积的相对误差作为孤岛辨识参量,实现对孤岛现象的快速、准确识别,克服了主动式方法的局限性。短路故障、负荷切换、电机启动与孤岛事件等仿真验证了所提方法的可靠性;此外,对比分析表明,该方法优于一些其它的孤岛检测方法。5)针对含多IDG和多SDG的微电网中各DG控制多样造成孤岛特征呈现新变化导致现有被动式方法识别失败的问题,提出了基于自适应阈值的微电网孤岛检测方法。在分析DG系统等效电路的基础上,推导了PCC处功率因素角导数的时域表达式,并结合负荷特性,构造了孤岛辨识参量;然后利用孤岛后无功失配与系统频率偏移的关系及孤岛辨识参量表达式,构建了自适应阈值;并对所提算法应用于含多IDG和SDG微电网的适用性进行了分析,论证了所提方法的可靠性。同时,大量仿真验证了所提方法的有效性,解决了被动式方法阈值选择困难的问题。

关键词：微电网分布式并网发电系统孤岛检测无功功率扰动主动式孤岛检测被动式孤岛检测检测盲区

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对多机并联下应用频移式孤岛检测法面临问题的探讨

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电测与仪表 2019年第21期56卷 1-7,29页

作者：刘梦华赵伟黄松岭史坤鹏清华大学电机工程与应用电子技术系电力系统国家重点实验室

针对目前广泛应用的频移式孤岛检测方法,简称频移法,指出当只有部分逆变器采用该方法时,其扰动能力可能不足以撼动孤岛的频率并使其超限,从而提出采用频移法的逆变器比例和频移法正反馈增益调节两个问题。针对采用频移法的逆变器比例问... 详细信息

针对目前广泛应用的频移式孤岛检测方法,简称频移法,指出当只有部分逆变器采用该方法时,其扰动能力可能不足以撼动孤岛的频率并使其超限,从而提出采用频移法的逆变器比例和频移法正反馈增益调节两个问题。针对采用频移法的逆变器比例问题,在最不利情况下进行分析,获得了该比例与逆变器最大过载倍数之间的关系,发现逆变器过载能力越大,采用频移法的逆变器比例可越小;针对频移法正反馈增益调节问题,推导出了正反馈增益与采用频移法逆变器比例的关系,表明正反馈增益必须根据采用频移法的逆变器的比例同步增大,仿真结果验证了上述结论。

关键词：孤岛检测频率偏移无功功率扰动逆变器比例正反馈增益

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微电网多模式变换器系统控制及保护研究

微电网多模式变换器系统控制及保护研究

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作者：朱晔浙江大学

学位级别：博士

风能,太阳能,氢能等新能源因对环境友好的特点,成为化石能源的替代能源。新能源一般通过电力的形式使用和传输,电力电子变换器作为微网中新能源与电力系统或负载的接口受到了越来越多的关注和重视,变换器的控制性能与保护是重要的研究... 详细信息

风能,太阳能,氢能等新能源因对环境友好的特点,成为化石能源的替代能源。新能源一般通过电力的形式使用和传输,电力电子变换器作为微网中新能源与电力系统或负载的接口受到了越来越多的关注和重视,变换器的控制性能与保护是重要的研究方向。多模式变换器利用一套硬件电路来实现多种控制模式,在满足系统的不同运行需求时可减小变换器成本、体积和维护费用。为了保证微电网系统高效、可靠、稳定运行,本文针对微电网中多模式变换器的控制和保护展开研究,主要包括三方面研究内容:1.多模式双向DC/AC变换器的统一控制架构,满足微网系统并网运行与孤岛运行的需求;2.多模式变换器并联系统稳定性阻抗判据,保证系统在多能源接入与多控制模式时稳定运行;3.多模式并网DC/AC变换器孤岛检测保护方法,为孤岛发生后多模式并网变换器关机或转为孤岛独立运行提供及时可靠的指令信号。本文探讨了一种应用于微电网的多模式双向DC/AC变换器的控制方法。多模式双向DC/AC变换器可以作为交流母线、交流电源、交流负载到直流母线、直流电源、直流负载的接口电路,能兼具微电网并网运行和独立运行的控制需求。根据对多模式双向T型三电平DC/AC变换器的小信号建模,本文研究了多模式双向DC/AC变换器在正负序同步旋转坐标系下的统一控制架构,该控制架构可以满足直流侧和交流侧双向功率流动控制、直流侧电压控制、适应三相不平衡负载的交流侧电压控制等。本文搭建了 1OOkW多模式双向T型DC/AC变换器样机,设计了变换器样机体积优化的散热器和低感叠层母排,实验结果验证了所设计多模式双向DC/AC变换器可以满足多种控制模式的需求。本文发展了一种适用于多模式变换器并联系统的稳定性阻抗判据。以多模式双向Boost/Buck变换器和多模式双向T型三电平DC/AC变换器为例推导多模式变换器的等效阻抗模型;定义由多模式变换器共直流母线并联组成的微电网系统架构,再根据系统的等效阻抗模型得到稳定性相关传递函数,推导得所有传递函数都有相同的分母式,因此只需检测该公共分母式的零点分布,即可判定系统的稳定性情况。通过将所采用判据与传统稳定性阻抗判据比较,可以知道本文探讨的判据对于处理多控制模式多变换器系统是有优势的。基于分子分母式阻抗判据依赖系统的详细建模和控制参数,本文进一步探讨了适用于实验使用的基于并联阻抗测量的判据。最后用实验验证了所探讨稳定性判据的有效性。本文提出了一种基于负载谐振频率的间歇性无功功率扰动孤岛检测方法。该方法可以在规定时间内成功检测出孤岛发生,并对多模式变换器提供保护或模式切换信号。通过分析孤岛检测测试电路中公共耦合点（PCC）频率与逆变器无功扰动输出量的关系,本文设计了最小无功扰动时序作为逆变器功率外环的参考值。本文提出的孤岛检测方法检测负载谐振频率,而后逆变器根据设计的无功扰动序列来输出最小的无功扰动幅值,电网断开后PCC点频率将被扰动到频率允许边界。本文对所提方法在不平衡负载下的适用性进行了讨论。所提无功扰动方法与传统双边无功扰动方法相比,每个扰动周期内仅输出单边无功扰动,且无功扰动幅值不超过有功功率的5%。本文搭建了三相逆变器孤岛检测平台,实验证明所提无功扰动方法可以在规定时间内成功的检测出平衡负载与不平衡负载下的孤岛发生,并且所提方法可以消除NDZ并减少对电网的无功功率扰动量。

关键词：微电网系统多模式变换器 T型三电平拓扑统一控制小信号模型稳定性分析孤岛检测无功功率扰动

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