適用于逆變器入網(wǎng)新能源場站的集中式孤島檢測方法.pdf

1、孤島現(xiàn)象是指包含負(fù)荷和電源的部分電網(wǎng)，從主網(wǎng)脫離后繼續(xù)孤立運(yùn)行的狀態(tài)。非計(jì)劃性孤島運(yùn)行會(huì)導(dǎo)致重合閘失敗或非同期重合，損害用戶和電網(wǎng)設(shè)備，危害用戶或檢修人員人身安全，因此電力系統(tǒng)必須具備有效可靠的孤島檢測功能。目前傳統(tǒng)的基于逆變器擾動(dòng)的孤島檢測方法，主要針對單逆變器或逆變器較少的并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，而在光伏電站、風(fēng)電場等大規(guī)模多逆變器并網(wǎng)系統(tǒng)中，其有效性面臨新的挑戰(zhàn)，研究適用于新能源場站的孤島檢測新原理具有重要意義。
　　論文首先對基于逆

2、變器擾動(dòng)的傳統(tǒng)孤島檢測方法進(jìn)行了失效機(jī)理分析。分析了逆變器系統(tǒng)孤島前后電氣量變化規(guī)律，得到無功擾動(dòng)對特征電氣量影響機(jī)理。在此基礎(chǔ)上，以基于逆變器無功擾動(dòng)的三相頻率無功反饋法為對象，從擾動(dòng)的角度分析和驗(yàn)證了多機(jī)場景下，各逆變器基于各自控制生成的擾動(dòng)之間相互干擾導(dǎo)致主動(dòng)檢測失效的機(jī)理。
　　建立了基于通道分析的逆變器型電源外部等值阻抗模型。基于逆變器型電源結(jié)構(gòu)和底層開關(guān)器件通斷規(guī)律，完成了逆變器型電源對外部擾動(dòng)信號(hào)的通道響應(yīng)分析。在通

3、道分析基礎(chǔ)上，得出了以0和XC阻抗?fàn)顟B(tài)高頻動(dòng)態(tài)切換的阻抗外特性，并利用高頻信號(hào)將時(shí)變阻抗轉(zhuǎn)化為可實(shí)用的恒態(tài)阻抗。該阻抗模型普適于經(jīng)逆變器并網(wǎng)的電源，不受電源運(yùn)行條件和控制策略的局限;計(jì)及了電力電子器件非線性，具有更嚴(yán)格的理論準(zhǔn)確度，從而保證了以該阻抗模型為基礎(chǔ)的集中式檢測方法的普適性和準(zhǔn)確度。
　　針對失效機(jī)理、以阻抗模型為基礎(chǔ)，提出了一種適用于新能源場站的集中式孤島檢測方法。方法原理上基于孤島前后系統(tǒng)阻抗變化來檢測孤島狀態(tài)，阻抗