论文部分内容阅读
在能源问题日益严重的今天,社会对能源及电力需求加大,对电力供应质量和系统运行安全可靠性要求也进一步提高。相对于传统能源利用方式所带来严重的污染问题及对生态环境的巨大破坏,分布式发电系统作为一种可以节约资金、降低能耗、提高电力系统的供能效率和运行灵活性的新能源利用方式,是21世纪电力行业的发展方向。然而,大量新能源发电装置以分布式电源(DG)的形式接入到电网中,在缓解电网压力的同时也给电网带来了电能质量和运营规划方面的问题,其中孤岛效应就是一个主要问题。孤岛效应是一种电网因发生故障等原因断开连接,停止向负载及分布式发电系统供电,而系统并未及时检测出,分布式电站和本地负载形成了一个自给供电的孤岛的现象。电网运行中如不能及时检测出孤岛,并采取相应反孤岛策略,会对用电设备及工作人员产生威胁,影响系统稳定可靠的运行。因此孤岛检测方法的研究在发展分布式发电中有着重要作用。孤岛检测方法主要分为被动式和主动式检测。被动式检测通过测量并网点电压、频率或者相位等参数的变化,判定是否发生孤岛效应。这种方法在分布式电源的输出功率与本地负载功率匹配的情况下,会由于电网中参考量变化很小而检测失败,检测盲区很大,另外电网正常运行时产生的波动也可能造成误判。主动式检测通过向电网中引入一定的扰动,检测电网电压、频率或相位等参数的变化来确定是否发生孤岛效应,主动式检测在负载功率与分布式电源输出功率平衡时也可有效检测,但由于扰动量的加入,将直接影响电网的电能质量。本文针对含大容量逆变器并网的分布式发电系统,根据发生孤岛时系统阻抗参数瞬间变化使并网点谐波电压跳变,提出一种基于并网点特征谐波测量的被动式孤岛检测办法,可有效解决传统被动式检测盲区过大的缺陷,同时避免主动式检测带来的电能质量问题。文章从逆变器工作谐波特性入手,再建立含逆变器的分布式发电系统阻抗模型,研究系统对谐波的传递规律及发生孤岛时并网点特征谐波电压的变化,最后详细阐述本检测方法的原理和具体实施步骤,通过仿真与工程实例,验证本方法是正确可靠的,且检测响应迅速,结构简单,在分布式发电系统中有很强的适用性。