一种逆变器电源、孤岛检测系统及方法
【专利摘要】本发明公开了一种逆变器电源、孤岛检测系统及方法，主要包括：确定逆变器电源输出的第一电压和第一电流；根据第一电压和第一电流确定控制方式及与之对应的开关控制信号；VSC主电路根据开关控制信号确定自身开关状态，输出与控制方式对应的电气量，电气量包括电压和电流；孤岛保护装置获取输出电流和输出电压，进而判断逆变器电源是否处于孤岛状态。本发明通过对第一电压和第一电流进行一系列处理，确定逆变器电源的控制方式，通过判断逆变器电源在当前控制方式下输出至主线路和第二母线的电压和电流判断其是否处于孤岛状态，本发明没有检测盲区，且，通过不同控制方式对逆变器电源输出的电压和电流进行调节，不会影响电能质量。
【专利说明】-种逆变器电源、孤岛检测系统及方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及电力电子装置及其控制【技术领域】，更具体地说，设及一种逆变器电源、 孤岛检测系统及方法。
【背景技术】
[0002] 随着电力需求的不断增长，常规电网在过去数十年里快速发展。然而由于其成本 高、运行难度大，W及燃料短缺、环境污染的日益加重，促进了环保、灵活、W可再生能源为 主的分布式发电技术的发展。分布式电源值istributed Generation, DG) -般经逆变器电 源接入电网，故称为逆变器电源。
[0003] 但是，当电网因系统故障或停电维修等停止工作时，并网发电系统可能无法及时 检查出停电状态而不能迅速将自身切离电网，此时，会形成孤岛现象。产生孤岛现象后，严 重影响系统的安全运行，给用户端的设备造成不利影响。因此，基于供电安全可靠的考虑， 反孤岛保护是必需的；而反孤岛保护的重点就在于孤岛检测，孤岛检测是电网孤岛运行的 前提。
[0004] 目前，孤岛检测的方法主要分为主动检测和被动检测两类。其中，被动检测通过检 测并网点的电气量判断逆变器电源是否处于孤岛状态，其优势为对电网无干扰，对输出电 能质量无影响，而且易于实现。但由于分布式电源本身输出就有波动，且接入大电阻负载或 者某些负载的突然启停等情况均造成电压和频率产生波动，因此，被动检测容易产生误测， 检测盲区较大。主动检测是在逆变器电源的控制信号中加入很小的电压、电流或相位扰动 信号。当其并网运行时，由于受电网错制，扰动信号作用很小；而当其处于孤岛状态时，扰动 信号作用较明显，通过检测并网点的响应，可判断逆变器电源是否处于孤岛状态。但是主动 检测需要对电网输出进行扰动，因此会对电能质量有所影响。
[0005] 综上所述，现有技术中的孤岛检测方法存在检测盲区大和影响电能质量的问题。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是提供一种逆变器电源、孤岛检测系统及方法，W解决现有技术的 孤岛检测方法中检测盲区大和影响电能质量的问题。
[0007] 为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
[000引一种逆变器电源，应用于电网，该逆变器电源包括：测量电路、信号输入模块、自适 应控制模块、双反馈解禪控制模块、输出驱动模块和VSC主电路，其中：
[0009] 所述测量电路，用于确定所述逆变器电源输出的第一电压和第一电流，将其传送 至所述信号输入模块；
[0010] 所述信号输入模块，用于将所述第一电压和所述第一电流分别进行模数转换，得 到第二电压和第二电流，并将其传送至所述自适应控制模块；
[0011] 所述自适应控制模块，用于根据所述第二电压和所述第二电流确定并采用与之对 应的控制方式，所述控制方式包括第一恒功率控制、第二恒功率控制、第一恒压恒频控制、 第二恒压恒频控制、第一反倒下垂控制和第二反倒下垂控制，输出与所述控制方式对应的 有功控制信号和无功控制信号，并将其传送至所述双反馈解禪控制模块；其中，所述第一反 倒下垂控制和所述第二反倒下垂控制按照下列反倒下垂控制方程实现：
[0012] P = P〇+m(f-f〇)
[0013] Q = Q〇+n(V-V〇)
[0014] 其中，P和Q分别为所述逆变器电源输出的有功功率和无功功率，P。和Q。分别为 与所述控制方式对应的额定有功功率和额定无功功率，f。和V。分别为与所述控制方式对应 的额定频率和额定电压，f和V分别为所述逆变器电源输出的频率和电压，m和n分别为有 功下垂系数和无功下垂系数；
[0015] 所述双反馈解禪控制模块，用于根据所述有功控制信号和所述无功控制信号生成 调制电压，根据所述调制电压生成控制脉冲并将其传送至所述输出驱动模块；
[0016] 所述输出驱动模块，用于将所述控制脉冲进行放大处理，得到开关控制信号，并将 所述开关控制信号传送至所述VSC主电路；
[0017] 所述VSC主电路与所述电网连接，用于根据所述开关控制信号确定自身开关状 态，输出与所述控制方式对应的电气量，所述电气量包括电压和电流。
[001引优选的，所述测量电路包括第一电流互感器、第一电压互感器和输出电路，其中：
[0019] 所述第一电流互感器，用于采集所述逆变器电源输出的第=电流；
[0020] 所述第一电压互感器，用于采集所述逆变器电源输出的第=电压；
[0021] 所述输出电路，用于将所述第=电流和所述第=电压进行模数转换，得到所述第 一电流和所述第一电压，并将其传送至所述信号输入模块。
[0022] 优选的，所述自适应控制模块包括第一处理单元、第二处理单元、滞环触发器单元 和控制单元，其中：
[0023] 所述第一处理单元，用于将所述第二电压和所述第二电流进行计算，得到实时频 率和实时有功功率，并将其传送至所述滞环触发器单元.
[0024] 所述第二处理单元，用于将所述第二电压和所述第二电流进行计算，得到实时电 压和实时无功功率，并将其传送至所述滞环触发器单元.
[0025] 所述滞环触发器单元，用于：将所述实时频率分别与第一阔值和第二阔值进行比 对，其中所述第二阔值大于所述第一阔值；将所述实时电压分别与第=阔值和第四阔值进 行比对，其中所述第四阔值大于所述第=阔值；将所述实时有功功率分别与第五阔值和第 六阔值进行对比，其中所述第六阔值大于所述第五阔值；将所述实时无功功率分别与第走 阔值和第八阔值进行对比，其中所述第八阔值大于所述第走阔值；如果同时满足；所述实 时频率大于或者等于所述第二阔值，所述实时有功功率小于或者等于所述第五阔值，所述 实时电压大于或者等于所述第四阔值，所述实时无功功率小于或者等于所述第走阔值，贝U 采用所述第一恒功率控制；如果同时满足；所述实时频率小于或者等于所述第一阔值，所 述实时有功功率大于或者等于所述第六阔值，所述实时电压小于或者等于所述第=阔值， 所述实时无功功率大于或者等于所述第八阔值，则采用所述第二恒功率控制；如果同时满 足；所述实时频率大于或者等于所述第二阔值，所述实时有功功率大于所述第五阔值，所述 实时电压大于或者等于所述第四阔值，所述实时无功功率大于所述第走阔值，则采用所述 第一恒压恒频控制；如果同时满足；所述实时频率小于或者等于所述第一阔值，所述实时 有功功率小于所述第六阔值，所述实时电压小于或者等于所述第=阔值，所述实时无功功 率小于所述第八阔值，则采用所述第二恒压恒频控制；如果同时满足：所述实时频率大于 所述第一阔值且所述实时功率小于所述第二阀值，所述实时有功功率小于所述第五阔值， 所述实时电压大于所述第=阔值且所述实时电压小于所述第四阀值，所述实时无功功率小 于所述第走阔值，则采用所述第一反倒下垂控制；如果同时满足：所述实时频率大于所述 第一阔值且所述实时功率小于所述第二阀值，所述实时有功功率大于所述第六阔值，所述 实时电压大于所述第=阔值且所述实时电压小于所述第四阀值，所述实时无功功率大于所 述第八阔值，则采用所述第二反倒下垂控制；
[0026] 所述控制单元，用于根据所述控制方式输出与之对应的所述有功控制信号和所述 无功控制信号，并将其传送至所述双反馈解禪控制模块。
[0027] 优选的，所述VSC主电路包括六个桥式逆变电路。
[002引一种孤岛检测系统，应用于电网，该系统包括：第一母线、第二母线、主线路、第二 电流互感器、第二电压互感器、孤岛保护装置W及所述逆变器电源，其中：
[0029] 所述逆变器电源与所述第一母线连接；所述第一母线通过所述主线路与所述第二 母线连接；所述第二电流互感器分别与所述主线路和所述孤岛保护装置连接；所述第二电 压互感器分别与所述第二母线和所述孤岛保护装置连接；
[0030] 所述第二电流互感器，用于采集所述主线路的输出电流；
[0031] 所述第二电压互感器，用于采集所述第二母线的输出电压；
[0032] 所述孤岛保护装置，用于获取所述输出电流和所述输出电压，根据所述输出电流 和所述输出电压计算并确定输出频率，将所述输出频率与动作频率定值和进行比对，将所 述输出电压与动作电压定值进行比对，如果所述输出频率大于所述动作频率定值，且所述 输出电压大于所述动作电压定值，则所述逆变器电源处于孤岛状态，否则，所述逆变器电源 处于正常状态。
[0033] 一种孤岛检测方法，应用于上述孤岛检测系统，该方法包括：
[0034] 确定所述逆变器电源输出的所述第一电压和所述第一电流；
[0035] 将所述第一电压和所述第一电流分别进行模数转换，得到所述第二电压和所述第 二电流；
[0036] 根据所述第二电压和所述第二电流确定并采用与之对应的控制方式，所述控制方 式包括所述第一恒功率控制、所述第二恒功率控制、所述第一恒压恒频控制、所述第二恒压 恒频控制、所述第一反倒下垂控制和所述第二反倒下垂控制，输出与所述控制方式对应的 所述有功控制信号和所述无功控制信号；其中，所述第一反倒下垂控制和所述第二反倒下 垂控制按照所述反倒下垂控制方程实现：
[0037] P = P〇+m(f-f〇)
[003引 Q = Q0+n (V-V0)
[0039] 其中，P和Q分别为所述逆变器电源输出的有功功率和无功功率，P。和Q。分别为 与所述控制方式对应的额定有功功率和额定无功功率，f。和V。分别为与所述控制方式对应 的额定频率和额定电压，f和V分别为所述逆变器电源输出的频率和电压，m和n分别为所 述有功下垂系数和所述无功下垂系数；
[0040] 根据所述有功控制信号和所述无功控制信号生成所述调制电压，根据所述调制电 压生成所述控制脉冲；
[0041] 将所述控制脉冲进行放大处理，得到所述开关控制信号；
[0042] 根据所述开关控制信号确定所述VSC主电路的开关状态，输出与所述控制方式对 应的电气量，所述电气量包括所述电压和所述电流；
[0043] 采集所述主线路的所述输出电流和所述第二母线的所述输出电压；
[0044] 根据所述输出电流和所述输出电压计算并确定所述输出频率，将所述输出频率与 所述动作频率定值和进行比对，将所述输出电压与所述动作电压定值进行比对，如果所述 输出频率大于所述动作频率定值，且所述输出电压大于所述动作电压定值，则所述逆变器 电源处于孤岛状态，否则，所述逆变器电源处于正常状态。
[0045] 优选的，所述根据所述第二电压和所述第二电流确定并采用与之对应的控制方 式，包括：
[0046] 将所述实时频率分别与所述第一阔值和所述第二阔值进行比对，其中所述第二阔 值大于所述第一阔值；将所述实时电压分别与所述第=阔值和所述第四阔值进行比对，其 中所述第四阔值大于所述第=阔值；将所述实时有功功率分别与所述第五阔值和所述第六 阔值进行对比，其中所述第六阔值大于所述第五阔值；将所述实时无功功率分别与所述第 走阔值和所述第八阔值进行对比，其中所述第八阔值大于所述第走阔值；
[0047] 如果同时满足；所述实时频率大于或者等于所述第二阔值，所述实时有功功率小 于或者等于所述第五阔值，所述实时电压大于或者等于所述第四阔值，所述实时无功功率 小于或者等于所述第走阔值，则采用所述第一恒功率控制；如果同时满足；所述实时频率 小于或者等于所述第一阔值，所述实时有功功率大于或者等于所述第六阔值，所述实时电 压小于或者等于所述第=阔值，所述实时无功功率大于或者等于所述第八阔值，则采用所 述第二恒功率控制；如果同时满足；所述实时频率大于或者等于所述第二阔值，所述实时 有功功率大于所述第五阔值，所述实时电压大于或者等于所述第四阔值，所述实时无功功 率大于所述第走阔值，则采用所述第一恒压恒频控制；如果同时满足：所述实时频率小于 或者等于所述第一阔值，所述实时有功功率小于所述第六阔值，所述实时电压小于或者等 于所述第=阔值，所述实时无功功率小于所述第八阔值，则采用所述第二恒压恒频控制；如 果同时满足；所述实时频率大于所述第一阔值且所述实时功率小于所述第二阀值，所述实 时有功功率小于所述第五阔值，所述实时电压大于所述第=阔值且所述实时电压小于所述 第四阀值，所述实时无功功率小于所述第走阔值，则采用所述第一反倒下垂控制；如果同时 满足；所述实时频率大于所述第一阔值且所述实时功率小于所述第二阀值，所述实时有功 功率大于所述第六阔值，所述实时电压大于所述第=阔值且所述实时电压小于所述第四阀 值，所述实时无功功率大于所述第八阔值，则采用所述第二反倒下垂控制。
[0048] 优选的，所述方法还包括：
[0049] 设定所述第一阔值、所述第二阔值、所述第=阔值、所述第四阔值所述第五阔值、 所述第六阔值、所述第走阔值和所述第八阔值，并存储。
[0050] 本发明提供的一种逆变器电源、孤岛检测系统及方法，主要包括；测量电路确定逆 变器电源输出的第一电压和第一电流；信号输入模块将第一电压和第一电流分别进行模数 转换，确定第二电压和第二电流；自适应控制模块根据第二电压和第二电流确定控制方式 并输出与之对应的有功控制信号和无功控制信号；双反馈解禪控制模块根据有功控制信号 和无功控制信号生成调制电压，根据调制电压生成对应的控制脉冲；输出驱动模块将控制 脉冲进行放大处理得到生成开关控制信号；VSC主电路根据开关控制信号确定自身开关状 态，输出与上述控制方式对应的电气量，电气量包括电压和电流；孤岛保护装置获取输出 电流和输出电压，根据输出电流和输出电压计算并确定输出频率，将输出频率与动作频率 定值和进行比对，将输出电压与动作电压定值进行比对，如果输出频率大于动作频率定值， 且输出电压大于动作电压定值，则逆变器电源处于孤岛状态，否则，逆变器电源处于正常状 态。与现有技术相比，本发明通过对逆变器电源输出的电压和电流进行一系列处理，确定逆 变器电源的控制方式，通过判断逆变器电源在当前控制方式下输出至主线路和第二母线的 电压和电流判断其是否处于孤岛状态，本发明没有检测盲区，且，通过不同控制方式对逆变 器电源输出的电压和电流进行调节，不会影响电能质量。
【专利附图】
【附图说明】
[0051] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可W根据 提供的附图获得其他的附图。
[0化2] 图1为本发明实施例提供的一种逆变器电源的结构示意图；
[005引图2为本发明实施例提供的一种反倒下垂控制中与P = 对应的有 功-频率静态特性曲线；
[0化4] 图3为本发明实施例提供的一种反倒下垂控制中与Q = Qu+n(V-V。）对应的无 功-电压静态特性曲线；
[0055]图4为本发明实施例提供的一种逆变器电源的第一种静态特性曲线；
[0化6] 图5为本发明实施例提供的一种逆变器电源的第二种静态特性曲线；
[0057] 图6为本发明实施例提供的一种逆变器电源中自适应控制模块的结构示意图； [0化引图7为本发明实施例提供的一种孤岛检测系统的结构示意图；
[0059] 图8为本发明实施例提供的一种孤岛检测方法的流程图。
【具体实施方式】
[0060] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。
[0061] 请参阅图1，其示出了本发明实施例提供的一种逆变器电源，该逆变器电源包括： 测量电路11、信号输入模块12、自适应控制模块13、双反馈解禪控制模块14、输出驱动模块 15和VSC主电路16,其中；
[0062] 测量电路11，用于确定逆变器电源输出的第一电压和第一电流，将其传送至信号 输入模块12 ;
[0063] 信号输入模块12,用于将第一电压和第一电流分别进行模数转换，得到第二电压 和第二电流，并将其传送至自适应控制模块13 ;
[0064] 自适应控制模块13,用于根据第二电压和第二电流确定并采用与之对应的控制方 式，控制方式包括第一恒功率控制、第二恒功率控制、第一恒压恒频控制、第二恒压恒频控 审IJ、第一反倒下垂控制和第二反倒下垂控制，输出与控制方式对应的有功控制信号和无功 控制信号，并将其传送至双反馈解禪控制模块14 ;其中，第一反倒下垂控制和第二反倒下 垂控制按照下列反倒下垂控制方程实现：
[00 化]p = p〇+m(f-f〇)
[0066] Q = Q〇+n (V-V〇)
[0067] 其中，P和Q分别为逆变器电源输出的有功功率和无功功率，P。和Q。分别为与控 制方式对应的额定有功功率和额定无功功率，f。和V。分别为与控制方式对应的额定频率和 额定电压，f和V分别为逆变器电源输出的频率和电压，m和n分别为有功下垂系数和无功 下垂系数；
[0068] 双反馈解禪控制模块14,用于根据有功控制信号和无功控制信号生成调制电压， 根据调制电压生成控制脉冲并将其传送至输出驱动模块15 ;
[0069] 输出驱动模块15,用于将控制脉冲进行放大处理，得到开关控制信号，并将开关控 制信号传送至VSC主电路16;
[0070] VSC主电路16与电网连接，用于根据开关控制信号确定自身开关状态，输出与控 制方式对应的电气量，电气量包括电压和电流。
[0071] 本发明通过对逆变器电源输出的电压和电流进行一系列处理，确定逆变器电源的 控制方式；与现有技术相比，本发明实施例提供的一种逆变器电源具有一定的自我调节能 力，其利用效率与自治能力都有所提高。且本逆变器电源所使用的控制方式简单可行，有效 可靠，便于工程化推广和应用。
[00巧请参阅图2和图3,其分别示出了与P = P0+m(f-f。）对应的有功-频率静态特性 曲线和与Q = Q0+n(V-V。）对应的无功-电压静态特性曲线。
[0073] 需要说明的是，逆变器电源输出的有功功率和无功功率可分别表达为：
【权利要求】
1. 一种逆变器电源，其特征在于，应用于电网，该逆变器电源包括：测量电路、信号输 入模块、自适应控制模块、双反馈解禪控制模块、输出驱动模块和VSC主电路，其中： 所述测量电路，用于确定所述逆变器电源输出的第一电压和第一电流，将其传送至所 述信号输入模块； 所述信号输入模块，用于将所述第一电压和所述第一电流分别进行模数转换，得到第 二电压和第二电流，并将其传送至所述自适应控制模块； 所述自适应控制模块，用于根据所述第二电压和所述第二电流确定并采用与之对应的 控制方式，所述控制方式包括第一恒功率控制、第二恒功率控制、第一恒压恒频控制、第二 恒压恒频控制、第一反倒下垂控制和第二反倒下垂控制，输出与所述控制方式对应的有功 控制信号和无功控制信号，并将其传送至所述双反馈解禪控制模块；其中，所述第一反倒下 垂控制和所述第二反倒下垂控制按照下列反倒下垂控制方程实现： P = P〇+m(f-f〇) Q = Q〇+n (v-v〇) 其中，P和Q分别为所述逆变器电源输出的有功功率和无功功率，P。和Q。分别为与所 述控制方式对应的额定有功功率和额定无功功率，f。和V。分别为与所述控制方式对应的额 定频率和额定电压，f和V分别为所述逆变器电源输出的频率和电压，m和n分别为有功下 垂系数和无功下垂系数； 所述双反馈解禪控制模块，用于根据所述有功控制信号和所述无功控制信号生成调制 电压，根据所述调制电压生成控制脉冲并将其传送至所述输出驱动模块； 所述输出驱动模块，用于将所述控制脉冲进行放大处理，得到开关控制信号，并将所述 开关控制信号传送至所述VSC主电路； 所述VSC主电路与所述电网连接，用于根据所述开关控制信号确定自身开关状态，输 出与所述控制方式对应的电气量，所述电气量包括电压和电流。
2. 根据权利要求1所述的逆变器电源，其特征在于，所述测量电路包括第一电流互感 器、第一电压互感器和输出电路，其中： 所述第一电流互感器，用于采集所述逆变器电源输出的第=电流； 所述第一电压互感器，用于采集所述逆变器电源输出的第=电压； 所述输出电路，用于将所述第=电流和所述第=电压进行模数转换，得到所述第一电 流和所述第一电压，并将其传送至所述信号输入模块。
3. 根据权利要求1所述的逆变器电源，其特征在于，所述自适应控制模块包括第一处 理单元、第二处理单元、滞环触发器单元和控制单元，其中： 所述第一处理单元，用于将所述第二电压和所述第二电流进行计算，得到实时频率和 实时有功功率，并将其传送至所述滞环触发器单元； 所述第二处理单元，用于将所述第二电压和所述第二电流进行计算，得到实时电压和 实时无功功率，并将其传送至所述滞环触发器单元； 所述滞环触发器单元，用于；将所述实时频率分别与第一阔值和第二阔值进行比对， 其中所述第二阔值大于所述第一阔值；将所述实时电压分别与第=阔值和第四阔值进行 比对，其中所述第四阔值大于所述第=阔值；将所述实时有功功率分别与第五阔值和第六 阔值进行对比，其中所述第六阔值大于所述第五阔值；将所述实时无功功率分别与第走阔 值和第八阔值进行对比，其中所述第八阔值大于所述第走阔值；如果同时满足：所述实时 频率大于或者等于所述第二阔值，所述实时有功功率小于或者等于所述第五阔值，所述实 时电压大于或者等于所述第四阔值，所述实时无功功率小于或者等于所述第走阔值，则采 用所述第一恒功率控制；如果同时满足；所述实时频率小于或者等于所述第一阔值，所述 实时有功功率大于或者等于所述第六阔值，所述实时电压小于或者等于所述第=阔值，所 述实时无功功率大于或者等于所述第八阔值，则采用所述第二恒功率控制；如果同时满足： 所述实时频率大于或者等于所述第二阔值，所述实时有功功率大于所述第五阔值，所述实 时电压大于或者等于所述第四阔值，所述实时无功功率大于所述第走阔值，则采用所述第 一恒压恒频控制；如果同时满足；所述实时频率小于或者等于所述第一阔值，所述实时有 功功率小于所述第六阔值，所述实时电压小于或者等于所述第=阔值，所述实时无功功率 小于所述第八阔值，则采用所述第二恒压恒频控制；如果同时满足；所述实时频率大于所 述第一阔值且所述实时功率小于所述第二阀值，所述实时有功功率小于所述第五阔值，所 述实时电压大于所述第=阔值且所述实时电压小于所述第四阀值，所述实时无功功率小于 所述第走阔值，则采用所述第一反倒下垂控制；如果同时满足：所述实时频率大于所述第 一阔值且所述实时功率小于所述第二阀值，所述实时有功功率大于所述第六阔值，所述实 时电压大于所述第=阔值且所述实时电压小于所述第四阀值，所述实时无功功率大于所述 第八阔值，则采用所述第二反倒下垂控制； 所述控制单元，用于根据所述控制方式输出与之对应的所述有功控制信号和所述无功 控制信号，并将其传送至所述双反馈解禪控制模块。
4. 根据权利要求1所述的逆变器电源，其特征在于，所述VSC主电路包括六个桥式逆变 电路。
5. -种孤岛检测系统，其特征在于，应用于电网，该系统包括：第一母线、第二母线、主 线路、第二电流互感器、第二电压互感器、孤岛保护装置W及如权利要求1至4任一项所述 的逆变器电源，其中： 所述逆变器电源与所述第一母线连接；所述第一母线通过所述主线路与所述第二母线 连接；所述第二电流互感器分别与所述主线路和所述孤岛保护装置连接；所述第二电压互 感器分别与所述第二母线和所述孤岛保护装置连接； 所述第二电流互感器，用于采集所述主线路的输出电流； 所述第二电压互感器，用于采集所述第二母线的输出电压； 所述孤岛保护装置，用于获取所述输出电流和所述输出电压，根据所述输出电流和所 述输出电压计算并确定输出频率，将所述输出频率与动作频率定值和进行比对，将所述输 出电压与动作电压定值进行比对，如果所述输出频率大于所述动作频率定值，且所述输出 电压大于所述动作电压定值，则所述逆变器电源处于孤岛状态，否则，所述逆变器电源处于 正常状态。
6. -种孤岛检测方法，其特征在于，应用于如权利要求5所述的一种孤岛检测系统，该 方法包括： 确定所述逆变器电源输出的所述第一电压和所述第一电流； 将所述第一电压和所述第一电流分别进行模数转换，得到所述第二电压和所述第二电 流； 根据所述第二电压和所述第二电流确定并采用与之对应的控制方式，所述控制方式包 括所述第一恒功率控制、所述第二恒功率控制、所述第一恒压恒频控制、所述第二恒压恒频 控制、所述第一反倒下垂控制和所述第二反倒下垂控制，输出与所述控制方式对应的所述 有功控制信号和所述无功控制信号；其中，所述第一反倒下垂控制和所述第二反倒下垂控 制按照所述反倒下垂控制方程实现： P = P〇+m(f-f〇) Q = Q〇+n (v-v〇) 其中，P和Q分别为所述逆变器电源输出的有功功率和无功功率，P。和Q。分别为与所 述控制方式对应的额定有功功率和额定无功功率，f。和V。分别为与所述控制方式对应的额 定频率和额定电压，f和V分别为所述逆变器电源输出的频率和电压，m和n分别为所述有 功下垂系数和所述无功下垂系数； 根据所述有功控制信号和所述无功控制信号生成所述调制电压，根据所述调制电压生 成所述控制脉冲； 将所述控制脉冲进行放大处理，得到所述开关控制信号； 根据所述开关控制信号确定所述VSC主电路的开关状态，输出与所述控制方式对应的 电气量，所述电气量包括所述电压和所述电流； 采集所述主线路的所述输出电流和所述第二母线的所述输出电压； 根据所述输出电流和所述输出电压计算并确定所述输出频率，将所述输出频率与所述 动作频率定值和进行比对，将所述输出电压与所述动作电压定值进行比对，如果所述输出 频率大于所述动作频率定值，且所述输出电压大于所述动作电压定值，则所述逆变器电源 处于孤岛状态，否则，所述逆变器电源处于正常状态。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述第二电压和所述第二电流 确定并采用与之对应的控制方式，包括： 将所述实时频率分别与所述第一阔值和所述第二阔值进行比对，其中所述第二阔值大 于所述第一阔值；将所述实时电压分别与所述第=阔值和所述第四阔值进行比对，其中所 述第四阔值大于所述第=阔值；将所述实时有功功率分别与所述第五阔值和所述第六阔值 进行对比，其中所述第六阔值大于所述第五阔值；将所述实时无功功率分别与所述第走阔 值和所述第八阔值进行对比，其中所述第八阔值大于所述第走阔值； 如果同时满足；所述实时频率大于或者等于所述第二阔值，所述实时有功功率小于或 者等于所述第五阔值，所述实时电压大于或者等于所述第四阔值，所述实时无功功率小于 或者等于所述第走阔值，则采用所述第一恒功率控制；如果同时满足：所述实时频率小于 或者等于所述第一阔值，所述实时有功功率大于或者等于所述第六阔值，所述实时电压小 于或者等于所述第S阔值，所述实时无功功率大于或者等于所述第八阔值，则采用所述第 二恒功率控制；如果同时满足；所述实时频率大于或者等于所述第二阔值，所述实时有功 功率大于所述第五阔值，所述实时电压大于或者等于所述第四阔值，所述实时无功功率大 于所述第走阔值，则采用所述第一恒压恒频控制；如果同时满足：所述实时频率小于或者 等于所述第一阔值，所述实时有功功率小于所述第六阔值，所述实时电压小于或者等于所 述第S阔值，所述实时无功功率小于所述第八阔值，则采用所述第二恒压恒频控制；如果 同时满足；所述实时频率大于所述第一阔值且所述实时功率小于所述第二阀值，所述实时 有功功率小于所述第五阔值，所述实时电压大于所述第=阔值且所述实时电压小于所述第 四阀值，所述实时无功功率小于所述第走阔值，则采用所述第一反倒下垂控制；如果同时 满足；所述实时频率大于所述第一阔值且所述实时功率小于所述第二阀值，所述实时有功 功率大于所述第六阔值，所述实时电压大于所述第=阔值且所述实时电压小于所述第四阀 值，所述实时无功功率大于所述第八阔值，则采用所述第二反倒下垂控制。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括： 设定所述第一阔值、所述第二阔值、所述第=阔值、所述第四阔值所述第五阔值、所述 第六阔值、所述第走阔值和所述第八阔值，并存储。
【文档编号】G01R31/00GK104467024SQ201410856020
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月31日 优先权日:2014年12月31日
【发明者】张雪松, 赵波, 周丹, 吴恒, 许健, 吉小鹏 申请人:国家电网公司, 国网浙江省电力公司电力科学研究院