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现有反孤岛策略和评估分析 虽然基于通讯的外部孤岛检测方法，检测盲区小，能及时有效检测处孤岛。但是由于要安装接收器和信号发生器，增加了安装成本，不便于广泛应用。尤其分布式发电系统的优点之一就是能有效减少电站的建设成本，因此一般不会采用基于通讯的孤岛检测技术。目前的研究重心放在基于并网逆变器的检测孤岛技术，这种方法对供电质量的负面影响很小，而且有很多其他优点，如造价小，检测速度快等。本章主要分析和介绍了基于并网逆变器的被动式和主动式孤岛监测技术中的几类典型的孤岛监测方案，并比较分析其优缺点。 1.1 被动式孤岛检测方案 基于并网逆变器的被动式孤岛监测方案主要依据图2-2公共耦合点a处电压的异常情况来判断孤岛是否产生。由于被动式孤岛监测方案是一种无源检测，不需要加入其他信号的干扰，只检测并网系统中的电压，频率等一种或多种参数，所以并不会对逆变器的输出电流进行干扰，从而保证了电能的质量。 1.1.1 过/欠压、过/欠频孤岛检测技术 过/欠压和过/欠频孤岛检测技术（Under voltage/over voltage、Under frequency/over frequency）顾名思义和电网的电压和频率有关，是检测并网系统中逆变器输出侧的电压和频率的变化。所测结果如果不符合电网正常运行时的电压和频率范围，则停止逆变器工作，从而防止孤岛产生。还是参考图2.2中的光伏并网系统，我们在第二章了解到的孤岛效应产生的条件可知，电网跳闸前a点的电压和频率会受电网钳制无异常，如果之前逆变器输出的无功功率和有功功率与负载不匹配，那么电网跳闸后则会导致公共点a处的电压和频率向功率匹配方向偏移，产生孤岛。一旦电压或频率超过正常范围，就会触发逆变器的保护功能，停止工作，从而切断孤岛的发生。但是如果在并网系统的无功功率和有功功率非常接近或完全匹配负载时，检测到的电压和频率变化值会很小，不会超过正常范围，逆变器不会触发保护功能，从而检测不到孤岛的发生。 优缺点：过/欠压和过/欠频保护是基于逆变器的软件控制实现的，所以一般的逆变器都会自带过/欠压和过/欠频保护功能，不仅作为反孤岛的保护方案也是电网和负载保护设备的方案。这种方案成本很低，易于实现而且对于电能质量无影响，由于中小型分布式发电系统的年产电量通常不是很高，所以安装费用也要尽可能的降低，这种低成本的孤岛检测技术就得到了有效的推广使用。而且一般其他复杂的主动孤岛检测技术都是以过/欠压和过/欠频孤岛检测为基础设计的。这种孤岛检测方案的缺点也很明显，就是其检测盲区比较大。 1.1.2 电压相位跳变检测法 分布式发电系统正常运行时，逆变器为保持单位功率因素运行，会保持输出的电压和电流相位一致[6]。如果电网跳闸，并网发电装置单独向负载供电，失去电网钳制则逆变器输出电压相位会向负载阻抗角方向突变，使得电流和电压存在相位差。这就表示当逆变器输出端的电压和电流出现相位差时则代表电网断开，所以监控逆变器的端电压和输出电流之间的相位差是否超过门阀值可以用来检测孤岛产生与否。 优缺点：相位跳变检测法的优点是易于实现，逆变器本身内部就需要配置锁相环来保证电压和电流的相位一致，实现该检测方案时，只需监控逆变器的端电压和输出电流二者之间的相位差是否超过正常范围，超过范围则使逆变器停止工作。作为一种无源检测方法，也不会对电能其他参数产生干扰作用，保证了电能质量。其缺点就是由于电路中一些特定负载如电动机在启动时会造成瞬时的相位跳变，所以使得相位差的门槛值不容易确定，如果门槛值设定太小，容易引起检测出错而误跳闸。而且相位突变的门槛值在不同地点是不同的，这也加大了实际应用的难度。 1.1.3 谐波检测法 谐波检测法就是检测图2-2中节点a处的逆变器端电压的总谐波失真（Total Harmonic Distortion，THD），如果THD超过了正常范围则表面产生了孤岛，使逆变器停止工作。在分布式发电系统正常运行状况下，可以将电网视为一个较大的电压源，其阻抗很小，并网运行时公共耦合点处的谐波含量通常很小，THD接近为零总是小于检测的门槛值。当失去并网后的谐波畸变率会变高，这有两个原因。其一，逆变器本身就会产生少量谐波电流，只是由于断开电网连接后，这些谐波电流会流入负载阻抗中，而负载阻抗相对于之前正常并网下的电网阻抗是非常大的，由于负载的非线性而放大谐波，使电压失真很大。另一个原因则是因为逆变器输出的电流会在经过变压器时形成电压响应从而产生较大谐波。 优缺点：谐波检测可以在较大范围内检检测孤岛效应，而且在功率匹配状况下也能检测到孤岛产生，就算有多组逆变器额接入并网系统也不会有稀释作用。但是和上文提到的相位突变检测法类似，最大的缺点就是难以确定门槛值。另外理论分析时一般用RLC电路代替负载电路但在实际的分布式发电系统中，负载的实际表现形