基于奇次谐波估计的分布式电源并网孤岛检测方法.pdf

在分布式电源并网运行中，孤岛现象是一个重要的问题，它指的是当主电网与分布式发电系统断开连接后，发电系统仍继续为局部负载供电的情况。孤岛效应可能对电力检修人员的安全和电力设备的运行造成威胁。因此，有效的孤岛检测方法是确保电力系统安全稳定运行的关键。 传统的孤岛检测方法主要分为被动法和主动法。被动法依赖于检测电网断电后逆变器输出的电压、频率、相位和谐波的变化，但这种方法存在检测盲区，可能无法及时发现孤岛现象。主动法则通过在逆变器输出信号中注入小幅度扰动，当孤岛发生时，扰动的变化可以被用来判断孤岛状态，其检测精度较高，但可能影响电能质量。 本文提出了一种基于奇次谐波估计的分布式电源并网孤岛检测新方法，该方法属于被动法，减少了对电能质量的影响。它结合了模糊准比例谐振控制（Fuzzy Quasi Proportional Resonance Control, FQPRC）和卡尔曼滤波（Kalman Filter）技术。FQPRC用于减少逆变器产生的谐波，提高并网电流的质量，而卡尔曼滤波则用于精确估计PCC点（并网点）电压的谐波成分。 具体实施过程中，通过FQPRC调整逆变器输出，降低谐波含量，改善并网电流质量。然后，利用卡尔曼滤波器对PCC点电压进行谐波分析，周期性地计算谐波电压的累计值。当孤岛发生时，电网电压的谐波特性会发生显著变化，这种变化可以通过谐波累计值的监测来识别。通过这种方式，可以快速有效地检测出孤岛故障，且检测盲区较小。 在Matlab/Simulink平台上进行了仿真实验，验证了该方法的可行性和有效性。仿真结果表明，该方法具有快速的检测速度和较小的检测盲区，这为分布式电源的孤岛检测提供了一种新的解决方案，有助于提高电力系统的安全性和稳定性。 基于奇次谐波估计的孤岛检测方法结合了模糊控制和滤波技术，优化了检测过程，降低了对电能质量的影响，是一种有潜力应用于实际电力系统中的孤岛检测技术。在未来的研究中，可以进一步探索如何优化模糊控制规则和卡尔曼滤波参数，以提高检测的准确性和鲁棒性。