基于改進的滑模頻率偏移的孤島檢測方法
發(fā)布時間:2021-01-25 20:08
孤島檢測是光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的重要功能。為了減小孤島檢測裝置檢測盲區(qū)及其對電能質(zhì)量的影響,在對傳統(tǒng)的滑模頻率偏移(SMS)研究的基礎(chǔ)上,提出一種改進的SMS算法,并對該算法的工作原理、檢測盲區(qū)進行分析,在數(shù)字信號處理(DSP)環(huán)境下應(yīng)用,并在單逆變器和多逆變器并聯(lián)運行情況下進行仿真研究。仿真結(jié)果表明該方法既能保證檢測時間短,又能減少對電網(wǎng)電能質(zhì)量的影響,從而驗證了該方法的有效性和實用性。
【文章來源】:電力科學(xué)與技術(shù)學(xué)報. 2020,35(04)北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
孤島運行結(jié)構(gòu)
如圖2所示,當(dāng)分布式發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)運行時,系統(tǒng)工作在O點。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)波動時,PCC電壓頻率高于50 Hz,此時θSMS>θload,電壓頻率進一步變大,直至穩(wěn)定在A點;同理,若PCC電壓頻率低于50 Hz時,系統(tǒng)最終將穩(wěn)定在B點。GB/T 19939—2005規(guī)定,光伏系統(tǒng)并網(wǎng)后的頻率允許偏差值為±0.5 Hz,當(dāng)49.5 Hz<fB<fA<50.5 Hz時,系統(tǒng)將無法檢測出孤島狀態(tài),形成檢測盲區(qū)。傳統(tǒng)的SMS算法雖然原理簡單、易實現(xiàn),但仍存在檢測速度相對較慢、品質(zhì)因數(shù)高于2.5時存在檢測盲區(qū)等問題[13]。
由式(3)、(4)可得,當(dāng)Qf=2.5、負(fù)載諧振頻率f0為50 Hz時,2條相頻曲線(負(fù)載和相位特性曲線)如圖3所示,當(dāng)f∈(50,50.5)Hz時,相位特性曲線增長速度比負(fù)載特性曲線增長速度快,2條曲線沒有交點。因此,在改進SMS算法下,當(dāng)Qf≤2.5時,系統(tǒng)無檢測盲區(qū),滿足IEEE Std.929—2000的孤島檢測標(biāo)準(zhǔn);當(dāng)f∈(49.5,50)Hz時,同理可得該算法的正確性。為進一步驗證該文提出新算法的合理性,繪制不同算法以及不同擾動角條件下基于品質(zhì)因數(shù)Qf的負(fù)載諧振頻率f0的孤島檢測盲區(qū)曲線,如圖4所示,由曲線1、2、3可知,該文所提出的新算法較傳統(tǒng)SMS算法以及文獻[16]提出的基于拋物線型算法孤島檢測盲區(qū)更小;由曲線3、4可知,不同擾動角對應(yīng)的檢測盲區(qū)也不同,擾動系數(shù)k越大,檢測盲區(qū)越小,但對電能質(zhì)量影響越大。為了兼顧檢測盲區(qū)和對電能質(zhì)量的影響,該文提出對反饋系數(shù)k進行模糊優(yōu)化。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]微網(wǎng)混合式孤島檢測及運行模式切換研究[J]. 張明銳,王俊凱,王佳瑩,韋莉. 電力系統(tǒng)保護與控制. 2020(02)
[2]繼電保護相關(guān)的國內(nèi)外分布式電源并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)[J]. 王增平,楊國生,王志潔,劉宇. 中國電力. 2019 (08)
[3]微網(wǎng)孤島運行模式下新型頻率控制方法[J]. 顏湘武,王月茹,王星海. 電力科學(xué)與技術(shù)學(xué)報. 2018(01)
[4]基于虛擬諧波阻抗的孤島微電網(wǎng)諧波功率均分控制策略[J]. 顏京忠,林江,王磊,宋大偉,季翠娜,王雪奇. 電力科學(xué)與技術(shù)學(xué)報. 2017(02)
[5]新能源并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)低電壓穿越與孤島同步檢測的無功功率擾動算法[J]. 馬聰,高峰,李瑞生,李獻偉. 電網(wǎng)技術(shù). 2016(05)
[6]適用于級聯(lián)閥組背靠背運行狀態(tài)的控制策略研究[J]. 朱振飛,牟曉春,李陽,來軼. 電力科學(xué)與技術(shù)學(xué)報. 2015(03)
[7]基于模糊控制的新型主動移相式孤島檢測方法[J]. 方小妹,宋樹祥,蔣品群,羅曉曙,廖志賢. 電力系統(tǒng)保護與控制. 2014(20)
[8]基于小波變換與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的孤島檢測技術(shù)[J]. 謝東,張興,曹仁賢. 中國電機工程學(xué)報. 2014(04)
[9]充放儲一體化電站孤島運行的離網(wǎng)及維持控制策略[J]. 劉高維,馮俊淇,余志文,賈玉健,解大. 電力科學(xué)與技術(shù)學(xué)報. 2013(01)
[10]光伏并網(wǎng)逆變器主動式孤島檢測優(yōu)化控制方法的研究[J]. 方如舉,田盈,李麗. 可再生能源. 2012(10)
本文編號:2999815
【文章來源】:電力科學(xué)與技術(shù)學(xué)報. 2020,35(04)北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
孤島運行結(jié)構(gòu)
如圖2所示,當(dāng)分布式發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)運行時,系統(tǒng)工作在O點。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)波動時,PCC電壓頻率高于50 Hz,此時θSMS>θload,電壓頻率進一步變大,直至穩(wěn)定在A點;同理,若PCC電壓頻率低于50 Hz時,系統(tǒng)最終將穩(wěn)定在B點。GB/T 19939—2005規(guī)定,光伏系統(tǒng)并網(wǎng)后的頻率允許偏差值為±0.5 Hz,當(dāng)49.5 Hz<fB<fA<50.5 Hz時,系統(tǒng)將無法檢測出孤島狀態(tài),形成檢測盲區(qū)。傳統(tǒng)的SMS算法雖然原理簡單、易實現(xiàn),但仍存在檢測速度相對較慢、品質(zhì)因數(shù)高于2.5時存在檢測盲區(qū)等問題[13]。
由式(3)、(4)可得,當(dāng)Qf=2.5、負(fù)載諧振頻率f0為50 Hz時,2條相頻曲線(負(fù)載和相位特性曲線)如圖3所示,當(dāng)f∈(50,50.5)Hz時,相位特性曲線增長速度比負(fù)載特性曲線增長速度快,2條曲線沒有交點。因此,在改進SMS算法下,當(dāng)Qf≤2.5時,系統(tǒng)無檢測盲區(qū),滿足IEEE Std.929—2000的孤島檢測標(biāo)準(zhǔn);當(dāng)f∈(49.5,50)Hz時,同理可得該算法的正確性。為進一步驗證該文提出新算法的合理性,繪制不同算法以及不同擾動角條件下基于品質(zhì)因數(shù)Qf的負(fù)載諧振頻率f0的孤島檢測盲區(qū)曲線,如圖4所示,由曲線1、2、3可知,該文所提出的新算法較傳統(tǒng)SMS算法以及文獻[16]提出的基于拋物線型算法孤島檢測盲區(qū)更小;由曲線3、4可知,不同擾動角對應(yīng)的檢測盲區(qū)也不同,擾動系數(shù)k越大,檢測盲區(qū)越小,但對電能質(zhì)量影響越大。為了兼顧檢測盲區(qū)和對電能質(zhì)量的影響,該文提出對反饋系數(shù)k進行模糊優(yōu)化。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]微網(wǎng)混合式孤島檢測及運行模式切換研究[J]. 張明銳,王俊凱,王佳瑩,韋莉. 電力系統(tǒng)保護與控制. 2020(02)
[2]繼電保護相關(guān)的國內(nèi)外分布式電源并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)[J]. 王增平,楊國生,王志潔,劉宇. 中國電力. 2019 (08)
[3]微網(wǎng)孤島運行模式下新型頻率控制方法[J]. 顏湘武,王月茹,王星海. 電力科學(xué)與技術(shù)學(xué)報. 2018(01)
[4]基于虛擬諧波阻抗的孤島微電網(wǎng)諧波功率均分控制策略[J]. 顏京忠,林江,王磊,宋大偉,季翠娜,王雪奇. 電力科學(xué)與技術(shù)學(xué)報. 2017(02)
[5]新能源并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)低電壓穿越與孤島同步檢測的無功功率擾動算法[J]. 馬聰,高峰,李瑞生,李獻偉. 電網(wǎng)技術(shù). 2016(05)
[6]適用于級聯(lián)閥組背靠背運行狀態(tài)的控制策略研究[J]. 朱振飛,牟曉春,李陽,來軼. 電力科學(xué)與技術(shù)學(xué)報. 2015(03)
[7]基于模糊控制的新型主動移相式孤島檢測方法[J]. 方小妹,宋樹祥,蔣品群,羅曉曙,廖志賢. 電力系統(tǒng)保護與控制. 2014(20)
[8]基于小波變換與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的孤島檢測技術(shù)[J]. 謝東,張興,曹仁賢. 中國電機工程學(xué)報. 2014(04)
[9]充放儲一體化電站孤島運行的離網(wǎng)及維持控制策略[J]. 劉高維,馮俊淇,余志文,賈玉健,解大. 電力科學(xué)與技術(shù)學(xué)報. 2013(01)
[10]光伏并網(wǎng)逆變器主動式孤島檢測優(yōu)化控制方法的研究[J]. 方如舉,田盈,李麗. 可再生能源. 2012(10)
本文編號:2999815
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