参数自适应AFDPF算法的光伏并网系统孤岛检测

孤岛检测要求不仅能快速检测,还要实现无盲区检测,同时又要尽量减少对电网电能的污染。针对目前传统正反馈主动频移算法(active frequency drift with positive feedback,AFDPF)在光伏并网系统孤岛检测中存在的对电能质量影响较大、仍存在盲区等问题,提出了一种基于参数自适应的改进AFDPF算法。该方法根据盲区检测与反馈增益的关系,改进正反馈系数k,使其进行自适应调整,根据引入扰动波形的差异,改进电压电流相角同步周期,同时通过检测公共耦合点电压频率相对电网额定频率的偏移方向,确定扰动施加方向。通过理论分析与仿真实验结果表明改进的AFDPF算法在消除检测盲区的基础上,加快了检测速度,减少了谐波污染。     

改进的正反馈主动频移式孤岛检测方法

孤岛效应是光伏并网逆变器发电系统中存在的一个基本问题。对孤岛效应的检测必须准确而快速,同时孤岛检测的方法应该尽量减小对电能质量的影响。该文阐述了主动频移AFD(active frequency drift)检测法和正反馈主动频移AFDPF(active frequency drift with positive feedback)检测法的基本原理、分析了AFDPF的检测盲区,并在此基础上提出一种改进的AFDPF检测法,即以分段函数的方式施加扰动来达到频移的方法。最后在Matlab/Simulink平台进行仿真实验,验证了该改进的AFDPF检测法不仅具有可行性,而且降低了电流谐波失真度THD(total harmonic distortion),即减小了扰动对电能质量的影响。     

基于模糊控制的快速无盲区的频移式孤岛检测法

孤岛检测对于分布式系统的安全稳定运行极其重要,但是传统的孤岛检测方法常常难以兼顾电能质量与检测效率。为了解决这一问题,提出了一种基于模糊控制的快速无盲区频率偏移孤岛检测方法。该方法将模糊控制与带正反馈的主动频率偏移法(AFDPF)相结合,利用模糊控制的原理,根据PCC点的频率变化量和频率变化率自适应选取AFDPF的系数。相对于传统的AFDPF方法,新方法在DG系统并网运行时对电能质量的影响极小,在发生孤岛时能够进行快速检测,并且可以有效地消除检测盲区。在电力系统发生扰动时,不影响系统频率,也不会产生误判。     

用于分布式发电系统孤岛检测的偶次谐波电流扰动法

孤岛检测是分布式并网发电系统必须具备的能力,但频率或相位偏移等传统主动式孤岛检测方法在并网逆变器输出与本地负载功率平衡时难以有效检测出孤岛现象。针对已有孤岛保护方法的不足,本文分析了不同电流扰动信号对孤岛检测能力的影响,找到了适合多机并网系统快速孤岛检测的偶次谐波扰动信号,在此基础上结合过零点频率检测法,将电流谐波扰动的正反馈引入孤岛检测与保护中。并网逆变器的输出电流参考信号受到微弱扰动信号的影响,孤岛发生时,形成扰动信号的正反馈回路,并迅速累积使公共耦合点电压频率超出限定阈值,从而实现孤岛保护。该方法具有便于实现、对电网污染小、检测速度快及适合多机系统等优点。仿真和实验结果验证了该方法的有效性与可靠性。     

基于周期交替电流扰动的孤岛检测方法

对于分布式电源并网系统,当电网断电时可以使用主动频率偏移法检测孤岛效应。但是,若在非检测区内电流扰动角与负载角相匹配,则主动频率偏移法将出现无法识别孤岛效应的问题。针对上述问题,文中提出了一种新颖的基于周期交替电流扰动的孤岛检测方法。在保证扰动电流与公共耦合点电压同步前提下,前一个周期扰动电流频率向上偏移,当前周期扰动电流频率向下偏移。根据公共耦合点电压频率是否周期高低交替变化来识别孤岛现象。经过仿真和实验验证,该方法不但可以准确识别孤岛效应,而且解决了主动频率偏移法存在的非检测区问题。     

一种改进的频率正反馈无功电流扰动孤岛检测研究

孤岛检测技术能保证逆变型光伏发电系统并网对电力系统安全运行和稳定工作。基于对传统无功电流扰动方法的分析,提出了一种改进的频率正反馈的无功电流扰动孤岛检测方法。通过周期性地施加无功扰动电流和扰动函数的正反馈作用,加大无功扰动量,使频率越限,从而实现防孤岛效应保护功能。通过Matlab/Simulink仿真软件搭建了仿真模型,实验结果表明,该方法对电能质量影响小,不向电网注入谐波,具有无检测盲区、检测速度快的优点。     

并网光伏发电系统的孤岛检测

为了在并网光伏发电系统中能及时、有效地检测孤岛效应,提出了q轴电流扰动法。一旦有孤岛产生,能使频率迅速脱离检测盲区,直到触发孤岛保护。仿真结果表明,q轴电流扰动法检测时间小于2s,几乎对电能质量没有影响,证明了该方法的可行性。     

正反馈主动移频式孤岛检测法分析与改进

针对传统带正反馈主动移频式孤岛检测方法(AFDPF)的缺点,提出了一种改进方案。该方案在电网正常频率波动范围内仅进行周期性的频率扰动;在孤岛发生时,根据负载性质确定频率扰动方向,采用一种截断系数算法加速频率偏移。实验结果表明:该方案能够加快检测速度,缩小检测盲区,减小对电力系统的谐波污染,完全满足孤岛检测相关标准的要求。     

孤岛检测的低频相位扰动新方法

针对传统的主动频率偏移孤岛检测方法的检测盲区问题,提出了一种新的光伏发电并网逆变器主动式孤岛检测方法,称为低频正弦相位扰动法。论述了该方法的孤岛检测原理,详细分析了该方法的参数与功率因数和电流谐波之间的关系,以及本地负载的品质因数对检测效果的影响。总结了使用该方法时的孤岛检测判断规则。仿真和实验结果验证了所述方法的有效性。     

基于有功电流扰动孤岛检测方法研究

孤岛检测是分布式发电并网逆变器必须具备的功能。有功电流扰动孤岛检测方法通过注入触发孤岛保护的有功扰动电流,打破断网后逆变器输出与负载功率的平衡来实现孤岛保护。由于该类方法不向电网注入谐波且不影响电网频率,因此具有一定的实用价值。通过理论分析与实验验证,比较了有功电流扰动类孤岛检测方法的特性,自适应有功电流扰动法与其他两种方法相比,不仅能实现无盲区孤岛检测,同时能显著减小注入的扰动电流,降低对电能质量的影响。     

自适应主动频率偏移孤岛检测新方法

针对带正反馈主动频率偏移法的不足,提出了改进措施。第1,用偏移电流相位方法来取代原算法中截断电流的方法以实现频率偏移目的;第2,采用新的自适应算法来动态调整正反馈参数。改进后的新算法在保留了传统带正反馈主动频率偏移法的同时,也克服了其不足。通过理论分析和Matlab仿真,证实了新方法的有效性。     

主动移频式孤岛检测方法的参数优化

孤岛检测是光伏系统并网必备的功能，要求既能快速地检出孤岛状态，同时又尽量减少对电网的不良影响。孤岛检测性能的好坏不仅取决于所采用的孤岛检测策略，也取决于检测策略中参数的设置是否合理，遗憾的是目前在参数优化的理论指导方面严重不足。该文通过对主动移频式孤岛检测方法的检测盲区进行分析，推导了带线性正反馈主动移频式(AFDPF)孤岛检测方法的盲区大小与反馈增益间的关系，并得出特定负载下孤岛检测无盲区AFDPF反馈增益的取值范围，从而为AFDPF孤岛检测方法的参数优化提供了理论指导。     

主动移频式孤岛检测方法的参数优化

孤岛检测是光伏系统并网必备的功能,要求既能快速检测出孤岛状态,同时又尽量减少对电网的不良影响。孤岛检测性能的好坏不仅取决于所采用的孤岛检测策略,也取决于检测策略中参数的设置是否合理,但目前的研究在参数优化的理论指导方面严重不足。该文通过对主动移频式孤岛检测方法的检测盲区进行分析,推导了带线性正反馈主动移频式(active frequency drift with positive feedback, AFDPF)孤岛检测方法的盲区大小与反馈增益间的关系,并得出特定负载下孤岛检测无盲区AFDPF反馈增益的取值范围,从而为AFDPF孤岛检测方法的参数优化提供了理论指导。     

基于云神经网络自适应逆系统的电力系统负荷频率控制

针对区域互联电力系统受到风电及负荷扰动后,系统频率会出现大幅度波动的问题,提出一种基于云神经网络自适应逆系统的多区域互联电力系统负荷频率控制方法。在分析单一区域电力系统有功输出特性的基础上,建立计及多区域有功输出的互联电力系统负荷频率控制模型。采用自适应逆控制有效解决系统响应和扰动抑制的矛盾。将云模型引入自适应逆系统构建云神经网络辨识器。利用云模型在处理模糊性和随机性等不确定性方面的优势,进一步提高神经网络的辨识能力。仿真结果表明,所设计的云神经网络自适应逆系统不仅可以得到好的动态响应,还可以使风电及负荷引起的扰动减小到最小。     

一种快速小盲区的主动移频式孤岛检测方法研究

针对光伏PV并网发电系统中孤岛检测速度、检测盲区等问题,提出了一种快速小盲区的带正反馈的主动频率偏移检测方法。该方法根据第0个检测周期的公共耦合点PCC的电压频率与电网电压额定频率之差来确定初始斩波因子及施加扰动方向;并对第i个检测周期以前PCC点电压频率变化量分别取绝对值后进行累加,将累加值作为正反馈量施加至PCC点,在规定的检测周期内,完成孤岛的检测。采用Qf0×Cnorm坐标系对算法的检测盲区进行描述,利用Matlab/Simulink对孤岛检测性能进行仿真分析。结果表明:相比AFDPF法,新方法在满足并网电能质量的同时,具有更小的检测盲区;对感性负载的孤岛检测时间缩短至0.06 s,对容性负载只需0.04 s即可检测出孤岛;孤岛检测结果符合我国孤岛检测标准要求。     

考虑SOC的电池储能系统一次调频策略研究

电池储能系统(Battery Energy Storage System, BESS)以其控制精度高、响应速度快等优势被广泛应用于电网中。为充分发挥BESS参与电网一次调频的优势,提出一种基于荷电状态(State Of Charge,?SOC)与频率偏差的综合控制方法。首先,为了改善电池循环寿命,设计基于荷电状态SOC的下垂系数与虚拟惯性系数。引入基于频率偏差的加权系数将下垂出力与虚拟惯性出力相结合,在频率偏差较小时增加虚拟惯性出力权重以稳定频率,在频率偏差较大时增加下垂出力权重以快速调节频率偏差,并在频率偏差超过一定限度后进行故障穿越时的频率支撑,而当电网状态变好且SOC较低或较高时进行SOC恢复。其次,提出BESS参与电网一次调频的评价指标以定量评估所提策略的调频效果及SOC维持效果。最后,基于PSCAD/EMTDC搭建BESS仿真模型,并在阶跃负荷扰动、随机负荷扰动、瞬时性短路故障及光伏间歇性出力扰动工况下仿真验证所提策略的调频效果及SOC维持效果。仿真结果表明,所提策略能实现较好的调频效果并将SOC维持在合理区间内。研究成果为BESS成套设备生产厂家合理设计控制保护参数提供参考,对提升BESS涉网性能具有实际意义。     

带正反馈的有源频率偏移孤岛检测及盲区讨论

随着分布式发电的迅速发展,越来越多的可再生能源通过并网逆变器输送到电网.在电网发生故障时,及时准确地检测出孤岛效应,具有非常重要的意义.这里采用带正反馈的频率偏移法(AFDPF)检测孤岛效应的发生,并且对该方法的检测盲区进行了描述.最后给出了实验结果和对盲区的分析,结果表明,带正反馈的频率偏移法能有效检测出孤岛的发生.     

基于改进AFDPF算法的分布式光伏系统孤岛检测

分布式光伏非计划孤岛运行,会导致电力系统继电保护装置误动作、损坏电网设备,情况恶劣时可能引起检修工作人员人生安全事故,对分布式光伏孤岛运行状态快速有效的检测可以有效降低系统运行风险、改善系统中局部地区用户的电能质量指标、提高系统运行的可靠性。为提高分布式光伏孤岛检测的快速性,在传统正反馈主动频移法(active frequency detection positive feedback,AFDPF)的基础上,对其截断系数进行改进,研究一种改进的AFDPF方法用于孤岛检测,在MATLAB/Simulink中搭建孤岛检测仿真模型进行算法验证,仿真结果表明本文方法能够快速检测出电网孤岛,缩短了检测时间,减小了检测盲区,提高了检测效率。     

基于Buck变换器的模糊自抗扰Hopf分岔扰动抑制策略

针对Buck变换器输出端口电压易受系统参数变化影响而降低能量传输质量的问题,提出了一种结合模糊推理机制的线性自抗扰控制策略。首先,建立离散数学模型分析出Hopf分岔扰动是引起输出电压低频振荡的原因,利用频域法分析其稳定的充要条件,给出Hopf分岔扰动存在性证明,并仿真验证了Hopf分岔扰动的存在。其次,基于理论分析设计模糊推理规则将其与误差反馈控制率结合来提升对Hopf分岔扰动抑制效果。并且,运用频域法理论分析了在Hopf分岔扰动下该控制策略的稳定性及各状态观测误差对干扰的界限。最后,通过仿真分析对比不同工况下此控制策略与传统PI控制策略对Hopf分岔扰动的抑制情况。结果表明,所提出的模糊线性自抗扰控制策略有效地抑制了Hopf分岔扰动,保障了Buck变换器的工作性能。