本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種用于防孤島檢測系統(tǒng)的寄生參數(shù)補(bǔ)償算法，屬于電力系統(tǒng)控制領(lǐng)域，其針對(duì)電阻、電感和電容寄生參數(shù)會(huì)嚴(yán)重影響防孤島試驗(yàn)結(jié)果，為精確檢測光伏電站防孤島特性，本方法通過寄生參數(shù)補(bǔ)償算法補(bǔ)償RLC負(fù)載的寄生電阻、寄生電感、寄生電容，使諧振頻率及品質(zhì)因數(shù)滿足檢測要求，能夠精確檢測光伏電站防孤島特性，寄生參數(shù)補(bǔ)償算例證明了該補(bǔ)償技術(shù)的有效性，避免由于諧振頻率觸動(dòng)逆變器過/欠頻保護(hù)而停止發(fā)電，從而導(dǎo)致的不能檢測出逆變器是否具備防孤島保護(hù)功能的問題。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于電力系統(tǒng)控制領(lǐng)域，具體設(shè)及一種用于防孤島檢測系統(tǒng)的寄生參數(shù)補(bǔ) 償算法。
技術(shù)介紹
隨著光伏產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)逐漸被人們接受，并且作為新的發(fā) 電技術(shù)并入電網(wǎng)，運(yùn)導(dǎo)致了一種新問題的出現(xiàn)，即孤島效應(yīng)。孤島效應(yīng)是指當(dāng)電網(wǎng)由于人為 或者自然原因斷電時(shí)，光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)無法檢測電網(wǎng)故障，繼續(xù)向負(fù)載供電，形成一個(gè)沒 有辦法控制的供電孤島。可能產(chǎn)生孤島現(xiàn)象有W下幾種情況：大電網(wǎng)或者配電網(wǎng)某處線路 斷開或開關(guān)跳閩，造成光伏并網(wǎng)系統(tǒng)與配電網(wǎng)上的負(fù)載形成獨(dú)立供電系統(tǒng)；光伏并網(wǎng)系統(tǒng) 投閩開關(guān)自主或意外斷開，但是并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)與本地網(wǎng)絡(luò)形成孤島運(yùn)行；大電網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng) 停止運(yùn)行導(dǎo)致整個(gè)電網(wǎng)停電，但是光伏并網(wǎng)系統(tǒng)仍然連接在大電網(wǎng)，其輸出容量有可能維 持向電網(wǎng)供電。 一般來說，孤島效應(yīng)可能對(duì)整個(gè)配電網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)備及用戶端的設(shè)備造成不利影響， 包括：孤島中的電壓和頻率無法控制，能對(duì)用戶設(shè)備造成損壞；孤島中的線路和設(shè)備仍然 帶電，可能對(duì)維修人員造成危險(xiǎn)；孤島中的負(fù)載容量與逆變器容量可能嚴(yán)重不匹配，將會(huì)對(duì) 并網(wǎng)逆變器及其他設(shè)備造成損壞；供電恢復(fù)時(shí)可能發(fā)生非同期合閩，會(huì)造成線路再次跳閩， 或者對(duì)逆變電源和其他與其相連的設(shè)備造成損壞；局部電網(wǎng)供電權(quán)責(zé)不清晰，易發(fā)生糾紛； 光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)因單相供電而造成系統(tǒng)=相負(fù)載的欠相供電問題。 由此可見，光伏并網(wǎng)逆變器必須能夠及時(shí)檢測出孤島狀態(tài)，并停止發(fā)電。但逆變器 能否精確檢測出孤島狀態(tài)并停止發(fā)電需開展防孤島檢測試驗(yàn)，開展防孤島檢測試驗(yàn)需采用 防孤島檢測系統(tǒng)。 防孤島檢測系統(tǒng)主要由電阻陣列、電感陣列、電容陣列、控制系統(tǒng)、測量系統(tǒng)、保護(hù) 系統(tǒng)等組成，電阻陣列、電感陣列、電容陣列，即化C負(fù)載是防孤島檢測系統(tǒng)的核屯、組成部 分。通常阻性負(fù)載采用新型合金電阻功耗組件，功率密度高、無紅熱現(xiàn)象，測試過程不會(huì)由 于長時(shí)間加載引起阻抗值的熱漂移，配合溫度監(jiān)控裝置及智能風(fēng)冷裝置，可W保證溫度保 持在75°CW下；感性負(fù)載采用磁路式電感器件，磁性強(qiáng)、材質(zhì)優(yōu)，每一個(gè)電感組件都經(jīng)過高 精度測量，保證每個(gè)加載檔位電感值準(zhǔn)確性，為防孤島保護(hù)測量在硬件上提供支撐；容性負(fù) 載采用CBB電容，無極性，絕緣阻抗很高，頻率響應(yīng)寬廣，介質(zhì)損失小，是實(shí)現(xiàn)容性負(fù)載加載 的關(guān)鍵器件。 防孤島保護(hù)特性檢測原理如圖1所示，圖中化C負(fù)載即為防孤島檢測系統(tǒng)。 防孤島檢測的步驟如下： (1) 防孤島能力測試應(yīng)選擇福照度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)福照度70%及W上的良好時(shí)段進(jìn)行； (2) 防孤島能力測試點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在光伏電站或單元發(fā)電模塊并網(wǎng)點(diǎn)處； (3) 通過功率測試裝置測量被測光伏電站的有功功率和無功功率輸出； (4) 依次投入防孤島檢測裝置的電感^電容C、電阻R，使得： LC消耗的無功功率等于被測電站發(fā)出的無功功率； 化C消耗的有功功率等于被測電站發(fā)出的有功功率； 化C諧振電路的品質(zhì)因數(shù)為流過網(wǎng)側(cè)開關(guān)K2的基波電流小于被測光伏電站輸出電流的5% ; (5) 斷開網(wǎng)側(cè)開關(guān)K2,通過數(shù)字示波器記錄被測光伏電站運(yùn)行情況； (6) 讀取數(shù)字示波器和功率測試裝置數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，查看被測光伏電站在2秒或電網(wǎng) 企業(yè)指定時(shí)間內(nèi)是否與電網(wǎng)斷開連接。[000引上述檢測步驟中：依次投入防孤島檢測裝置的電感^電容C、電阻R，使LC消耗的 無功功率等于被測電站發(fā)出的無功功率，化C消耗的有功功率等于被測電站發(fā)出的有功功 率。此時(shí)化C負(fù)載發(fā)生并聯(lián)諧振，諧振頻率f。的計(jì)算公式（4)如下：理論條件下諧振頻率f。為50化左右，形成孤島后逆變器檢測出孤島狀態(tài)，啟動(dòng)防孤島 保護(hù)停止發(fā)電。然而實(shí)際的電阻、電感和電容元件，不可能是理想的，存在著寄生電阻、寄生 電感、寄生電容。運(yùn)將對(duì)諧振頻率f。產(chǎn)生影響，使其偏離50化，同時(shí)Qf不能滿足1 + 0. 05的 要求，當(dāng)形成孤島后，會(huì)觸動(dòng)逆變器過/欠頻保護(hù)而停止發(fā)電，不能檢測出逆變器是否具備 防孤島保護(hù)功能。因此防孤島檢測系統(tǒng)必須考慮電阻、電感和電容寄生參數(shù)的影響。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問題是提供了一種使諧振頻率及品質(zhì)因數(shù)滿足檢測要求、 精確有效的檢測光伏電站防孤島特性的用于防孤島檢測系統(tǒng)的寄生參數(shù)補(bǔ)償算法。 本專利技術(shù)所采用的技術(shù)方案如下： ，其步驟如下： 步驟1、測量防孤島能力的測試點(diǎn)，所述測試點(diǎn)即光伏電站或單元發(fā)電模塊并網(wǎng)點(diǎn) 處，得到輸出有功功率PeuT和輸出無功功率Qew，根據(jù)防孤島檢測裝置中化C諧振電路的 品質(zhì)因數(shù)Qf等于1的要求算出：電感加載功率電容加載功率電阻加載功率町二Peut;步驟2、根據(jù)需要的化、Qc、Pk加載功率設(shè)置化C負(fù)載的參數(shù)，即電阻值、電感值和電容 值，同時(shí)防孤島檢測系統(tǒng)檢測出所述測試點(diǎn)處的電壓U;步驟3、依據(jù)如下公式（1)，得出需 要加載的電感發(fā)出命令并完成加載；其中，L表示需要加載的電感LgsA; U表示防孤島檢測系統(tǒng)檢測出的所述測試點(diǎn)處的電壓； Ql表示電感加載功率； ?表示角速度； 步驟4、測量得出實(shí)際加載的無功功率和電感寄生電阻產(chǎn)生的有功功率町； 步驟5、依據(jù)如下公式（2)，得出需要加載的電容CgsA，發(fā)出命令并完成加載； CN105116254A 況明 3/5 頁其中，C表示需要加載的電容CgsA; U表示防孤島檢測系統(tǒng)檢測出的所述測試點(diǎn)處的電壓； Qc表示電容加載功率； ?表示角速度； 步驟6、測量得出實(shí)際加載的無功功率QcMS和電容寄生電阻產(chǎn)生的有功功率Pc; 步驟7、依據(jù)如下公式（3)，得出需要加載的電阻發(fā)出命令并完成加載；其中，R表示需要加載的電阻RgflA; U表示防孤島檢測系統(tǒng)檢測出的所述測試點(diǎn)處的電壓； Pr表不電阻加載功率； 町表示電感寄生電阻產(chǎn)生的有功功率； Pc表示電容寄生電阻產(chǎn)生的有功功率； 步驟8、測量得出實(shí)際加載的有功功率和電阻寄生電感產(chǎn)生的無功功率祐； 步驟9、比較電感加載功率電與Q 的大小，調(diào)整需要加載的電感LS合，重復(fù)實(shí)施 步驟4 ; 比較電容加載功率Qe與Q eMS，調(diào)整需要加載的電容CgsA，重復(fù)實(shí)施步驟6 ; 比較町與PK? +町+P。調(diào)整需要加載的電阻咕合，重復(fù)實(shí)施步驟8 ; 步驟10、重復(fù)步驟9,直到品質(zhì)因數(shù)Qf滿足等于1 + 0. 05的要求，完成本次加載。 本專利技術(shù)的有益效果是：針對(duì)電阻、電感和電容寄生參數(shù)會(huì)嚴(yán)重影響防孤島試驗(yàn)結(jié) 果，為精確檢測光伏電站防孤島特性，本方法通過寄生參數(shù)補(bǔ)償算法補(bǔ)償化C負(fù)載的寄生 電阻、寄生電感、寄生電容，使諧振頻率及品質(zhì)因數(shù)滿足檢測要求，能夠精確檢測光伏電站 防孤島特性，寄生參數(shù)補(bǔ)償算例證明了該補(bǔ)償技術(shù)的有效性，避免由于諧振頻率f。觸動(dòng)逆 變器過/欠頻保護(hù)而停止發(fā)電，從而導(dǎo)致的不能檢測出逆變器是否具備防孤島保護(hù)功能的 問題。【附圖說明】 圖1為防孤島保護(hù)特性檢測原理圖。 陽01引圖2為化C諧振電路中實(shí)際電阻的等效電路圖。 圖3為化C諧振電路中實(shí)際電感的等效電路圖。 圖4為化C諧振電路中實(shí)際電容的等效電路圖。【具體實(shí)施方式】 W下結(jié)合具體實(shí)施例和說明書附圖1~4對(duì)本專利技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)的敘述。 陽017] 如圖2所示，實(shí)際電阻的等效電路由理想電阻R、寄生電感L。、寄生電容C。組成；由 圖2可知，實(shí)際電阻在頻率f下的等效阻抗Z。的計(jì)算如公式（5)所示：其中，Z。表示實(shí)際電阻在頻率f下的當(dāng)前第1頁1 2&nbs本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于防孤島檢測系統(tǒng)的寄生參數(shù)補(bǔ)償算法，其特征在于：采用如下步驟實(shí)現(xiàn)：步驟1、測量防孤島能力的測試點(diǎn)，所述測試點(diǎn)即光伏電站或單元發(fā)電模塊并網(wǎng)點(diǎn)處，得到輸出有功功率PEUT和輸出無功功率QEUT，根據(jù)防孤島檢測裝置中RLC諧振電路的品質(zhì)因數(shù)Qf等于1的要求算出：電感加載功率QL＝Qf×PEUT＝1.0×PEUT，電容加載功率QC＝QEUT+QL，電阻加載功率PR＝PEUT；步驟2、根據(jù)需要的QL、QC、PR加載功率設(shè)置RLC負(fù)載的參數(shù)，即電阻值、電感值和電容值，同時(shí)防孤島檢測系統(tǒng)檢測出所述測試點(diǎn)處的電壓U；步驟3、依據(jù)如下公式(1)，得出需要加載的電感L組合，發(fā)出命令并完成加載；L＝U2/(QL×ω)???????(1)其中，L表示需要加載的電感L組合；U表示防孤島檢測系統(tǒng)檢測出的所述測試點(diǎn)處的電壓；QL表示電感加載功率；ω表示角速度；步驟4、測量得出實(shí)際加載的無功功率QL加載和電感寄生電阻產(chǎn)生的有功功率PL；步驟5、依據(jù)如下公式(2)，得出需要加載的電容C組合，發(fā)出命令并完成加載；C＝QC/(U2×ω)???????(2)其中，C表示需要加載的電容C組合；U表示防孤島檢測系統(tǒng)檢測出的所述測試點(diǎn)處的電壓；QC表示電容加載功率；ω表示角速度；步驟6、測量得出實(shí)際加載的無功功率QC加載和電容寄生電阻產(chǎn)生的有功功率PC；步驟7、依據(jù)如下公式(3)，得出需要加載的電阻R組合，發(fā)出命令并完成加載；R＝U2/(PR?PL?PC)????(3)其中，R表示需要加載的電阻R組合；U表示防孤島檢測系統(tǒng)檢測出的所述測試點(diǎn)處的電壓；PR表示電阻加載功率；PL表示電感寄生電阻產(chǎn)生的有功功率；PC表示電容寄生電阻產(chǎn)生的有功功率；步驟8、測量得出實(shí)際加載的有功功率PR加載和電阻寄生電感產(chǎn)生的無功功率QR；步驟9、比較電感加載功率QL與QL加載+QR的大小，調(diào)整需要加載的電感L組合，重復(fù)實(shí)施步驟4；比較電容加載功率QC與QC加載，調(diào)整需要加載的電容C組合，重復(fù)實(shí)施步驟6；比較PR與PR加載+PL+PC，調(diào)整需要加載的電阻R組合，重復(fù)實(shí)施步驟8；步驟10、重復(fù)步驟9，直到品質(zhì)因數(shù)Qf滿足等于1±0.05的要求，完成本次加載。...
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王磊，胡文平，周文，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：國家電網(wǎng)公司，國網(wǎng)河北省電力公司電力科學(xué)研究院，河北省電力建設(shè)調(diào)整試驗(yàn)所，
類型：發(fā)明
國別省市：北京;11
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