分布式發(fā)電系統(tǒng)的被動式孤島檢測方法研究.pdf

1、孤島檢測是分布式發(fā)電系統(tǒng)在接入公共電網(wǎng)時所必須具備的重要功能。被動式孤島檢測方法不會給電能質(zhì)量帶來負面影響，且無須植入分布式發(fā)電系統(tǒng)的控制策略中，對各類具有不同拓撲結(jié)構(gòu)及控制策略的分布式發(fā)電系統(tǒng)具有良好的適應(yīng)性。按照孤島判別機制的不同，目前已提出的被動式方法可分為非智能型和智能型兩類。現(xiàn)有的非智能型被動式方法普遍存在盲區(qū)較大、閥值難以設(shè)定的問題;已提出的智能型被動式方法多側(cè)重于研究智能算法與孤島檢測特征量的結(jié)合機制，而對相關(guān)特征量在孤島

2、發(fā)生前后的變化機理所做的分析研究較少。
　　論文深入研究了孤島發(fā)生前后分布式發(fā)電單元(Distributed Generator, DG)的網(wǎng)側(cè)阻抗變化，分別從頻域阻抗變化特征識別、參考阻抗預(yù)確定、信號能量譜分析和多元阻抗特征向量構(gòu)建的角度提出了四種新的被動式方法，并對所提出的各相關(guān)檢測特征量在孤島發(fā)生前后的變化機理進行了深入解析，主要的研究內(nèi)容和創(chuàng)新點如下:
　　(1)對孤島發(fā)生前后DG與電網(wǎng)間互聯(lián)特性的改變進行深入分析，

3、建立了可反映DG網(wǎng)側(cè)阻抗變化的數(shù)學(xué)解析模型，提出了基于頻域阻抗變化特征識別(Frequency Dependent Impedance Change，F(xiàn)DIC)的被動式方法，并進行了仿真及實驗驗證。相關(guān)盲區(qū)分析結(jié)果表明，將FDIC方法與欠頻/過頻方法相結(jié)合可有效縮小欠頻/過頻方法的盲區(qū)。
　　(2)建立了可用于孤島負載特征預(yù)判的參考阻抗模型，提出了基于參考阻抗預(yù)確定（Reference Impedance Pre-calculat

4、ion，RIP）的被動式方法。在進行仿真及實驗驗證的同時，結(jié)合多組典型孤島及非孤島案例研究了RIP方法在多機并網(wǎng)條件下網(wǎng)側(cè)存在電網(wǎng)擾動時的檢測可靠性。并從盲區(qū)和誤判區(qū)兩個方面對RIP方法的檢測效果進行了分析。研究及分析結(jié)果表明，RIP方法具有良好的抗擾動性能，可在欠壓/過壓及欠頻/過頻方法的盲區(qū)內(nèi)有效識別孤島。
　　(3)提出了基于信號能量譜分析（Energy Specturm Analysis，ESA）的被動式方法，并對其孤島檢

5、測有效性及抗擾動性進行了仿真及實驗驗證。分析了不同采樣精度對所提出的基于DG網(wǎng)側(cè)阻抗變化監(jiān)測的被動式ESA方法、RIP方法及FDIC方法的檢測效果的影響，并提出了相應(yīng)對策。
　　(4)構(gòu)建了多元阻抗特征向量，并將其應(yīng)用于概率神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類器設(shè)計，提出了基于多元阻抗特征向量和概率神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(Multi-Impedance Feature Vector andProbabilistic Neural Network，MIFVPNN)的智能