周期性无功电流扰动的孤岛检测仿真

Sela ·

更新时间:2024-09-21

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孤岛效应是指公共电网断电后，部分线路和负载由于分布式发电（Distributed Power
Generation，DG）的存在而继续维持带电状态，形成电力公司无法控制的局部供电网络。孤岛效应可能引起电气设备损坏，检修人员人身危险和重合闸失败等安全隐患。因此，IEEE
std 1547等标准规定，DG必须具有反孤岛能力，能在规定时间内检测到孤岛并停止运行。
图1 孤岛测试电路

本文提出了一种新的周期性无功电流扰动孤岛检测方法，该方法通过注入周期性的无功电流扰动，测量DG端口电压频率波动中相对应的特征分量，与给定阀值比较，判别孤岛发生，具有不会破坏系统稳态运行，不存在有功功率波动等优点。
图2 孤岛检测方法

依照图1和图2在matlab/simulik环境下建立仿真模型，其三相电网电压参数为：线电压幅值380V，频率50Hz，内阻为0.01Ω，内抗为0.6mH；DG系统参数为：额定功率50KW，直流电压为800V，并网电感为5mH，采样频率为2kHz,，有功电流给定值为107A，无功扰动幅值为 A，无功扰动周期为0.04s，SDFT滑窗长度为80。首先验证该方法的有效性。考虑IEEE std 1547规定的最恶劣情况下，RLC并联负载参数为： R=2.904Ω，L=3.698mH，C=2740.2 ，品质因数，谐振。开关S1在0.2秒处断开，模拟孤岛发生，仿真结果波形如下图所示。

图3 孤岛检测仿真结果
于采用了周期性无功电流作为扰动量，本文提出孤岛检测方法具有不存在有功功率波动，不会破坏系统正常运行等特点。在IEEEstd.1547 规定的最恶劣情况下，验证该方法的有效性。