一種光伏并網(wǎng)系統無(wú)功擾動(dòng)孤島檢測方法

單向無(wú)功擾動(dòng)法是控制逆變器輸出無(wú)功電流擾動(dòng)在0和Iq1(Iq1>0)兩個(gè)值中變化，雙向無(wú)功擾動(dòng)方法是控制逆變器輸出無(wú)功電流擾動(dòng)在Iq+(Iq+>0)和-Iq+兩個(gè)值中變化。如前所述，在光伏系統發(fā)生孤島時(shí)，系統頻率與負載性質(zhì)有關(guān)。采用單向無(wú)功擾動(dòng)將會(huì )因為負載性質(zhì)影響系統孤島檢測速度。采用雙向無(wú)功擾動(dòng)在一定程度上可提高孤島檢測速度，但為了減少無(wú)功擾動(dòng)對電網(wǎng)正常運行時(shí)電能質(zhì)量的影響，常將無(wú)功擾動(dòng)的幅值降低，這會(huì )影響孤島檢測速度，并且由式(4)可知，當q較大時(shí)，較小的無(wú)功擾動(dòng)量對系統頻率的影響很小，系統在較短時(shí)間內不能判斷出孤島狀態(tài)，導致孤島檢測失敗，存在孤島檢測盲區。

4 MUBRPV孤島檢測原理
這里提出了MUBRPV孤島檢測方法，擾動(dòng)形式如圖3所示。該方法在光伏發(fā)電系統正常運行時(shí)逆變器向電網(wǎng)輸入小幅度正負雙向的無(wú)功電流擾動(dòng)△Iqd1和△Iqd2，為減少無(wú)功擾動(dòng)對電能質(zhì)量的影響，在正負向擾動(dòng)間加入零擾動(dòng)區間，在加入擾動(dòng)后，實(shí)時(shí)檢測加入正負向擾動(dòng)與零擾動(dòng)之間的網(wǎng)壓頻率偏差，迅速確定電流正饋擾動(dòng)方向，并開(kāi)始無(wú)功電流單向正饋變速擾動(dòng)，最終使系統頻率上升或下降到逆變器的過(guò)欠頻保護區域，實(shí)現系統的孤島檢測。

MUBRPV孤島檢測方法流程如圖4所示。以RLC負載呈現阻感性為例說(shuō)明該方法的具體實(shí)現過(guò)程。正常并網(wǎng)運行時(shí)，對逆變器施加幅值相同方向相反的△Iqd1和△Iqd2，即：△Iqd1=△Iqd2。孤島發(fā)生后，由式(4)可知，無(wú)功電流擾動(dòng)將改變系統運行頻率，系統正向和負向無(wú)功電流擾動(dòng)與不進(jìn)行無(wú)功擾動(dòng)間的頻率偏差絕對值分別為|△fqd1|和|△fqd2|，若|△fqd1|或|△fqd2|連續m次大于設定頻率偏差絕對值|△fqd|則比較|△fqd1|與|△fqd2|大小，否則，繼續進(jìn)行雙向無(wú)功擾動(dòng)。若|△fqd1|≥|△fqd2|，則說(shuō)明RLC負載呈現阻感性，系統進(jìn)入單向無(wú)功電流正饋擾動(dòng)，此時(shí)，單向無(wú)功擾動(dòng)電流給定為：
Iqs1(k+1)=Iqd1(k)+Kq1(k)△Iqs1 (5)
式中：△Iqd1為單向無(wú)功電流擾動(dòng)量；Kq1(k)為單向無(wú)功電流正饋擾動(dòng)系數；Iqs1(k)為上一周期單向無(wú)功電流擾動(dòng)給定量；Iqs1(k+1)
為當前周期無(wú)功電流擾動(dòng)給定量。