一種光伏并網(wǎng)系統(tǒng)無功擾動(dòng)孤島檢測(cè)方法

單向無功擾動(dòng)法是控制逆變器輸出無功電流擾動(dòng)在0和Iq1(Iq1>0)兩個(gè)值中變化，雙向無功擾動(dòng)方法是控制逆變器輸出無功電流擾動(dòng)在Iq+(Iq+>0)和-Iq+兩個(gè)值中變化。如前所述，在光伏系統(tǒng)發(fā)生孤島時(shí)，系統(tǒng)頻率與負(fù)載性質(zhì)有關(guān)。采用單向無功擾動(dòng)將會(huì)因?yàn)樨?fù)載性質(zhì)影響系統(tǒng)孤島檢測(cè)速度。采用雙向無功擾動(dòng)在一定程度上可提高孤島檢測(cè)速度，但為了減少無功擾動(dòng)對(duì)電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)電能質(zhì)量的影響，常將無功擾動(dòng)的幅值降低，這會(huì)影響孤島檢測(cè)速度，并且由式(4)可知，當(dāng)q較大時(shí)，較小的無功擾動(dòng)量對(duì)系統(tǒng)頻率的影響很小，系統(tǒng)在較短時(shí)間內(nèi)不能判斷出孤島狀態(tài)，導(dǎo)致孤島檢測(cè)失敗，存在孤島檢測(cè)盲區(qū)。

4 MUBRPV孤島檢測(cè)原理
這里提出了MUBRPV孤島檢測(cè)方法，擾動(dòng)形式如圖3所示。該方法在光伏發(fā)電系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)逆變器向電網(wǎng)輸入小幅度正負(fù)雙向的無功電流擾動(dòng)△Iqd1和△Iqd2，為減少無功擾動(dòng)對(duì)電能質(zhì)量的影響，在正負(fù)向擾動(dòng)間加入零擾動(dòng)區(qū)間，在加入擾動(dòng)后，實(shí)時(shí)檢測(cè)加入正負(fù)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，并開始無功電流單向正饋?zhàn)兯贁_動(dòng)，最終使系統(tǒng)頻率上升或下降到逆變器的過欠頻保護(hù)區(qū)域，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的孤島檢測(cè)。

MUBRPV孤島檢測(cè)方法流程如圖4所示。以RLC負(fù)載呈現(xiàn)阻感性為例說明該方法的具體實(shí)現(xiàn)過程。正常并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，對(duì)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，無功電流擾動(dòng)將改變系統(tǒng)運(yùn)行頻率，系統(tǒng)正向和負(fù)向無功電流擾動(dòng)與不進(jìn)行無功擾動(dòng)間的頻率偏差絕對(duì)值分別為|△fqd1|和|△fqd2|，若|△fqd1|或|△fqd2|連續(xù)m次大于設(shè)定頻率偏差絕對(duì)值|△fqd|則比較|△fqd1|與|△fqd2|大小，否則，繼續(xù)進(jìn)行雙向無功擾動(dòng)。若|△fqd1|≥|△fqd2|，則說明RLC負(fù)載呈現(xiàn)阻感性，系統(tǒng)進(jìn)入單向無功電流正饋擾動(dòng)，此時(shí)，單向無功擾動(dòng)電流給定為：
Iqs1(k+1)=Iqd1(k)+Kq1(k)△Iqs1 (5)
式中：△Iqd1為單向無功電流擾動(dòng)量；Kq1(k)為單向無功電流正饋擾動(dòng)系數(shù)；Iqs1(k)為上一周期單向無功電流擾動(dòng)給定量；Iqs1(k+1)
為當(dāng)前周期無功電流擾動(dòng)給定量。