当光伏发电系统出现孤岛现象时.PPT

光伏并网发电系统的孤岛检测方法 罗晓曙 广西师范大学 北京 · * 3. 基于主动和被动的孤岛检测 .6 改进的AFDPF检测法的优越性： 1.改进的AFDPF检测法能够明显降低谐波失真度，具有较低的畸变性，对电能质量的影响较小； 2.改进的AFDPF算法具有较快的检测速度，能够在规定的时间内成功检测出孤岛； 3.通过先判断频率变化的趋势再施加有针对性的扰动，能够避免由于系统的不稳定引起的误动作； 4.改进的AFDPF算法在容性负载和感性负载条件下都能迅速检测出孤岛，解决了扰动与负载特性之间的冲突，减小了频率偏移类算法的检测盲区。 4.1 基于李雅普诺夫指数变化的孤岛检测原理 4.基于李雅普诺夫指数变化的孤岛检测方法 4.1 基于李雅普诺夫指数变化的孤岛检测原理 4.基于李雅普诺夫指数变化的孤岛检测方法 考虑两种情况： 1.当光伏发电系统出现孤岛现象时，公共连接点的电压幅值出现异 常，超出并网标准的阈值范围（88%U0≤U ≤ 110%U0），此 时检测方法如下： （1）构造一维非线性映射的迭代方程： （2）将上述迭代方程的参数 设置为一个固定的偏置值 ，使得在扰动信号为0时，迭代方程处于周期窗口的中心；周期窗口为 ，所以偏置值 的取中间值2.4354815 （3）对光伏并网发电系统的公共连接点处的电压u进行采样，将采样到的电压u按预先设定的比例k衰减后得到扰动电压信号u ，其中△ u = ku ； k的确定方法如下： 4.1 基于李雅普诺夫指数变化的孤岛检测原理 4.基于李雅普诺夫指数变化的孤岛检测方法 4.1 基于李雅普诺夫指数变化的孤岛检测原理 4.基于李雅普诺夫指数变化的孤岛检测方法 （4）用扰动电压信号△ u去调制迭代方程中的参数 ，其调制形式为 ； （5）计算调制后的一维非线性映射的李雅普诺夫指数 ，当 时，一维非线性映射的运动处于周期窗口，表明扰动电压信号△ u未超过阈值，未发生孤岛现象； 时，一维非线性映射进入混沌运动区，表明扰动电压信号△ u超过阈值，孤岛现象发生。 4.1 基于李雅普诺夫指数变化的孤岛检测原理 4.基于李雅普诺夫指数变化的孤岛检测方法 2.当光伏发电系统出现孤岛现象时，公共连接点的电压频率出现异 常，超出并网标准的阈值范围（f0-0.5≤f≤ f0+0.5），此 时检测方法如下： （1）构造一维非线性映射的迭代方程： （2）将上述迭代方程的参数 设置为一个固定的偏置值 ，使得在扰动信号为0时，迭代方程处于周期窗口的中心；周期窗口为 ，所以偏置值 的取中间值2.4354815 （3）公共电网的参考频率 =50Hz ，并利用鉴相器将频率差值转换成扰动电压信号 ，其中 为鉴相器的鉴相系数，其值确定方法如下： 4.1 基于李雅普诺夫指数变化的孤岛检测原理 4.基于李雅普诺夫指数变化的孤岛检测方法 4.1 基于李雅普诺夫指数变化的孤岛检测原理 4.基于李雅普诺夫指数变化的孤岛检测方法 （4）用扰动电压信号△ u去调制迭代方程中的参数 ，其调制形式为 ； （5）计算调制后的一维非线性映射的李雅普诺夫指数 ，当 时表明未发生孤岛， 时发生孤岛。 4.2 孤岛检测效果的分岔图显示 4.基于李雅普诺夫指数变化的孤岛检测方法 4.3 孤岛检测效果的李雅普诺夫显示 4.基于李雅普诺夫指数变化的孤岛检测方法 4.4 本方法的优越性 4.基于李雅普诺夫指数变化的孤岛检测方法 （1）以非线性动力学理论为基础，基于一维非线性映射Lyapunov指数变化的光伏并网发电系统孤岛检测方法，采用混沌检测理论，比传统方法具有更高的灵敏度和可靠性； （2）本方法的另一个特征是采用数字化的方法，利用一维混沌映射的离散模型构建混沌检测系统，参数配置灵活、可靠， 易于在DSP、FPGA或ARM处理器平台上实现,速度快，实时性好； （4）本方法通过一维非线性映射参数调制前后其Lyapunov指数的正、负变化，来判断光伏并网发电系统孤岛现象的发生，由于是二值逻辑，所以非常易于实现孤岛检测的自动化； （5）本方法不仅解决了传统孤岛被动检测法的检测灵敏度低的问题，同时又不会向系统注入新的谐波污染，对光伏并网发电系统性能的提高具有较好的应用价值