专利名称：一种多分布式电源并网的主动式孤岛检测方法
技术领域：
本发明涉及电力系统继电保护领域，针对分布式电源并入电力系统运行时可能出现的孤岛运行问题，提出了一种适用于多分布式电源并网的主动式孤岛检测方法。
背景技术：
随着新能源技术的不断发展和应用，分布式电源广泛接入电力系统，形成了大量具有高渗透率、功率双向流动的供电网络。一旦电网由于误操作、故障或自然因素等原因停止供电时，并网运行的分布式电源如果不能及时检测出主网中断的状态而继续运行，就会形成了一个失去主电网的孤岛运行网络。分布式电源的孤岛运行可以分为计划孤岛运行和非计划孤岛运行。计划孤岛运行可以通过改变控制策略，充分利用分布式电源资源，减小因停电带来的损失，提高了供电的可靠性。而非计划孤岛的出现会对电力系统造成一系列不利的影响，甚至会对电网检修人员和用户带来人身危害。因此，在分布式电源并网运行过程中，应可靠的检测出孤岛运行状态，从而将分布式电源退出运行，或改变分布式电源的控制策略，从而有计划地实现安全可靠的孤岛运行。孤岛检测方法分为被动式和主动式检测方法。所谓被动式检测方法，是指通过检测分布式电源并网点处的电压、频率等电气量的变化情况来判断孤岛运行状态。然而，在形成孤岛运行的微电网后，若分布式电源的发电出力和负荷功率相匹配时，被动式检测方法将无法检测出孤岛运行状态。这种情况下只能通过主动式检测方法来判断，即通过给系统注入一定的扰动量来实现孤岛状态的检测。发明人在实现本发明的过程中，发现现有技术中至少存在以下缺点和不足传统基于功率扰动的孤岛检测方法在面对多分布式电源并网的系统时，面临扰动量选取困难以及扰动同步等问题，削弱了功率的扰动效果，进而影响孤岛检测的可靠性。

发明内容
本发明提供了一种多分布式电源并网的主动式孤岛检测方法，本方法保障了多分布式电源并网运行时孤岛检测方法的有效性和灵敏性，提高了孤岛检测的可靠性，详见下文描述一种多分布式电源并网的主动式孤岛检测方法，所述方法包括以下步骤(I)对分布式电源并网点的电压频率进行检测，判断是否满足检测条件，如果是，执行步骤(5);如果否，执行步骤(2)；(2)判断分布式电源并网点的电压谐波突变是否满足主动式孤岛检测的启动条件，如果是，执行步骤(3);如果否，执行步骤(I)；(3)分布式电源输出周期性的无功功率扰动；(4)在功率扰动的时间段内，对分布式电源并网点的电压频率进行检测，判断是否满足检测条件，当满足检测条件时，执行步骤(5);不满足检测条件时，在功率扰动结束后，继续执行步骤(I);(5)分布式电源为孤岛运行状态，流程结束。所述检测条件具体为
_5] f>fmax 或 f〈fmin
t>tset式中f为电压频率的测量值；fmax、fmin分别为分布式电源并网系统正常运行所允许的最大频率值和最小频率值；tsrt为孤岛检测设置的延时定值。所述主动式孤岛检测的启动条件具体为I Uthd (k) _UTHD (k_l) |〉UTHD. set式中UTm(k)和UTm(k_l)为相邻两个数据窗内的电压谐波平均畸变率，数据窗长度为IOms ；UTHD.set为突变量启动的门槛值。所述周期性的无功功率扰动由扰动幅值α、扰动周期T和持续时间确定。所述扰动幅值α由无功功率与有功功率之比Q/P确定，其中，
权利要求
1.一种多分布式电源并网的主动式孤岛检测方法，其特征在于，所述方法包括以下步(1)对分布式电源并网点的电压频率进行检测，判断是否满足检测条件，如果是，执行步骤(5);如果否，执行步骤(2);(2)判断分布式电源并网点的电压谐波突变是否满足主动式孤岛检测的启动条件，如果是，执行步骤(3);如果否，执行步骤(I)；(3)分布式电源输出周期性的无功功率扰动；(4)在功率扰动的时间段内，对分布式电源并网点的电压频率进行检测，判断是否满足检测条件，当满足检测条件时，执行步骤(5);不满足检测条件时，在功率扰动结束后，继续执行步骤(I);(5)分布式电源为孤岛运行状态，流程结束。
2.根据权利要求1所述的一种多分布式电源并网的主动式孤岛检测方法，其特征在于，所述检测条件具体为
3.根据权利要求1所述的一种多分布式电源并网的主动式孤岛检测方法，其特征在于，所述主动式孤岛检测的启动条件具体为Ut皿(k) _UTHD (k_l) I〉UTHD. set式中UTHD(k)和UTHD(k-l)为相邻两个数据窗内的电压谐波平均畸变率，数据窗长度为IOms ；UTro.set为突变量启动的门槛值。
4.根据权利要求1所述的一种多分布式电源并网的主动式孤岛检测方法，其特征在于，所述周期性的无功功率扰动由扰动幅值α、扰动周期T和持续时间确定。
5.根据权利要求1所述的一种多分布式电源并网的主动式孤岛检测方法，其特征在于，所述扰动幅值α由无功功率与有功功率之比Q/P确定，其中，式中=Up。。为公共耦合点的电压幅值；ω =2π , co、f分别为孤岛系统内电压的角频率和频率；ω0 =2π/=l/^fLC，COpftl分别为负载的谐振角频率和频率；λ为负载的品质因数，定义为λ = R^Jc / L ; R、L和C表不由孤岛系统内负荷所等效的电阻、电感和电容；λ的取值范围依据国际标准IEEE std. 929-2000 ;f的取值范围依据国内现行标准Q-GDW 617-2011。
全文摘要
本发明公开了一种多分布式电源并网的主动式孤岛检测方法，涉及电力系统继电保护领域，通过基于无功功率扰动的孤岛检测有效的解决了传统被动式孤岛检测方法的检测盲区；利用谐波突变量的判定有效的实现了多分布式电源孤岛检测的同步启动，实现了多分布式电源相互配合的孤岛检测，保障了多分布式电源并网运行时孤岛检测方法的有效性和灵敏性，为多分布式电源并入电网的安全可靠运行提供技术支持。
文档编号G01R31/40GK103064035SQ20131000681
公开日2013年4月24日 申请日期2013年1月8日 优先权日2013年1月8日
发明者李斌, 范须露, 宝海龙 申请人:天津大学