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低壓微電網中并網逆變器主動移頻式孤島檢測技術(一)

2018-03-26 15:19:19 大云網  點擊量: 評論 (0)
分布式發電(DG)技術是未來能源技術發展的重要方向[1-3]。DG 技術的一個研究熱點是并網逆變器控制技術。并網逆變器的控制方法可以分為直接

分布式發電(DG)技術是未來能源技術發展的重要方向[1-3]。DG 技術的一個研究熱點是并網逆變器控制技術。并網逆變器的控制方法可以分為直接電流控制型[4-5]和間接電流控制型[6-7]。不管逆變器采用何種控制方式并網,電網故障時,能夠快速檢測出孤島的發生是并網逆變器必須具備的功能,是保證人員和設備安全的重要保障[8]。

現有的孤島檢測方法主要有被動檢測法[9-13]和主動檢測法[14-19]。被動檢測法主要檢測電壓諧波含量[9]、電壓幅值[10]、功率變化率[11]和電壓電流相位差[12]。該方法實現簡單、成本低,但檢測盲區較大。主動檢測法需要對逆變器中的某個參數實施擾動,通過檢測某些量來判斷孤島是否發生,其擾動量主要包括電流幅值[13]、電流諧波[14]、電流頻率[15]和電流相位[16]。其中,滑模頻率偏移(SMS)法[17]和主動移頻(AFD)法[18]的孤島檢出率高,且無須添加任何硬件,因此,目前該方面的研究比較集中。主動式孤島檢測方法雖然檢測盲區較小,但對進網電流質量產生了一定影響。

以上孤島檢測方法都針對采用直接電流控制策略的并網逆變器,而針對間接電流控制型并網逆變器的孤島檢測方法的研究較少。本文在已有工作的基礎上,針對低壓微電網中的并網逆變器,在其間接電流控制策略中引入頻率擾動,可有效檢測孤島的發生,且不會對逆變器輸出電壓質量產生影響。

1 逆變器控制策略

間接電流控制型并網逆變器采用電感電流內環、輸出電壓外環再加虛擬阻抗的控制策略,由于低壓微電網中線路阻抗和逆變器輸出阻抗主要呈現阻性[20],因此可忽略其中的感性分量,其等效電路如圖1所示。圖中:V∠0為負載電壓;U∠φ 為逆變器輸出電壓;r為逆變器輸出阻抗與該逆變器到母線之間的線路阻抗之和;UG∠φG 為電網電壓;rG 為電網與公共連接點(PCC)之間的線路阻抗;R,L,C 分別為等效的本地并聯負載的電阻、電感和電容。

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責任編輯:售電小陳

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