改进SMS孤岛检测方法研究.pdfVIP

第３６卷 第７期 电工 电能新 技 术 Ｖｏｌ．３６，Ｎｏ．７ ２０１７年７月 Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ｅｎｅｒｇｙ Ｊｕｌ． ２０１７ 改进ＳＭＳ孤岛检测方法研究 袁　 精，丁　 浩，杨秋霞 （电力电子节能与传动控制河北省重点实验室，燕山大学电气工程学院，河北秦皇岛０６６００４） 摘要：滑模频率偏移法（ＳＭＳ）能够消除特定负载品质因数以下的检测盲区且对电能质量影响较 小，是应用较为广泛的主动式孤岛检测方法，但其检测速度受负载品质因数（Ｑ ）的影响显著。 本ｆ 文针对传统ＳＭＳ算法的这一缺陷，提出了一种改进型ＳＭＳ算法，将传统ＳＭＳ算法的正弦型相位偏 移曲线修改为圆型相位偏移曲线，该方法避免了传统ＳＭＳ 算法中临界稳定状态的发生，消除了Ｑｆ ≤２５ 下的检测盲区，克服了传统ＳＭＳ 算法检测速度随Ｑ增大而迅速减慢的缺陷，提高了孤岛检ｆ 测速度。 仿真与实验结果进一步验证了该方法提高孤岛检测速度的有效性。 关键词：滑模频率偏移（ＳＭＳ）；孤岛检测；品质因数（Ｑ ）；圆型相位偏移曲线ｆ ＤＯＩ：１０．１２０６７／ ＡＴＥＥＥ１６０６０５４　 　 　 文章编号：１００３⁃３０７６（２０１７）０７⁃００５１⁃０６　 　 　 中图分类号：ＴＭ４６ 而触发孤岛保护。 主动式方法虽影响电能质量，但 １　 引言 ［１０］ 其能够减小检测盲区而被广泛使用 。 随着世界范围内化石能源的枯竭以及对能源需 滑模频率偏移法（Ｓｌｉｐ⁃Ｍｏｄｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｓｈｉｆｔ， 求的增长，以新能源（太阳能、风能、燃料电池等）为 ＳＭＳ）能够消除特定负载品质因数（ｑｕａｌｉｔｙ ｆａｃｔｏｒ， 微源的分布式发电系统（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｓｙｓ⁃ Ｑ ）以下的检测盲区，并联运行时不存在稀释效应，ｆ ［１］ ｔｅｍ，ＤＧｓ）引起人们的关注与重视 。 并网逆变器 注入的相位扰动对电能质量影响很小，是一种在实 ［１１］ 作为连接分布式发电系统与电网的桥梁，能够将分 际应用中较为广泛的主动式孤岛检测方法 。 研 ［２］ 究发现，随着负载品质因数的增大，ＳＭＳ算法的检测 布式微源发出的电能传送到电网 。 分布式发电 系统的非计划性孤岛（Ｕｎｉｎｔｅｎｔｉｏｎａｌ Ｉｓｌａｎｄｉｎｇ，ＵＩ） 时间迅速增加甚至超出电网准则规定的２ｓ。 本文 能够引起电力系统中电气设备的损坏，威胁检修人 针对传统ＳＭＳ算法的缺陷，对传统ＳＭＳ算法做进一 员的生命安全，因此，孤岛检测是并网逆变器必须具 步改善，提高其孤岛检测速度，使其在高负载品质因 ［３⁃５］ 数下能够快速、有效地检测到孤岛。 备的功能 。 孤岛效应是指分布式微源未能检测到停电状态 ２　 传统ＳＭＳ算法原理分析 而持续向本地负载供电，形成一个自给自足的不受 ［６］ 传统ＳＭＳ算法通过在逆变器输出电流相位上 公共电网控制的独立发电系统 。 基于并网逆变 器的本地孤岛检测方法可分为被动式方法和主动式 施加一个与系统频率相关的函数