一种孤岛保护与低电压穿越的协调运行方法技术

本发明专利技术针对光伏并网系统孤岛保护与低电压穿越之间运行冲突问题，提出一种孤岛保护与低电压穿越的协调运行方法。当检测到公共耦合点频率正常而电压异常时，该策略根据不同故障下谐波特性的不同，来协调光伏并网系统孤岛保护和低电压穿越两种功能。本发明专利技术的有益效果是，本发明专利技术在协调两种运行模式时不向系统注入任何电流，在不影响电能质量的前提下，让孤岛保护和低电压穿越互不干扰，其实操作简单易行，可与孤岛的频率保护和电压保护互相适配。可与孤岛的频率保护和电压保护互相适配。可与孤岛的频率保护和电压保护互相适配。

【技术实现步骤摘要】
2012[S].北京:中国标准出版社,2012.
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[0014][9]国家电网公司.Q/GDW 1480-2015分布式电源接入电网技术规定[S].北京:国家电网公司科技部,2015.
[0015][10]马聪,高峰,李瑞生,等.新能源并网发电系统低电压穿越与孤岛同步检测的无功功率扰动算法[J].电网技术,2016,40(05):1406-1414.
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技术实现思路

[0020]本专利技术的目的是针对光伏并网系统孤岛保护与低电压穿越之间运行冲突问题，提出一种协调运行策略。
[0021]本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种孤岛保护与低电压穿越的协调运行方法，包括以下步骤：
[0022]步骤一：采集PCC电压、电流及频率等信息，对电压作快速傅里叶变换，提取h次谐波电压(有效值)U
h
。
[0023]步骤二：将实时检测的频率f
PCC
与正常频率f0相比较。若f
PCC
在正常范围内，则执行步骤三；若f
PCC
超出并网准则(参考文献[1-9])所规定的频率允许范围(48Hz～50.5Hz)且持续0.1s以上，则判定系统处于孤岛状态并执行孤岛保护动作。
[0024]步骤三：将实时检测的电压有效值U
PCC
与正常电压U0相比较。若U
PCC
明显低于正常值，则判定系统处于非正常运行状态，执行步骤四；若检测到U
PCC
在正常值范围内，则继续正常运行。
[0025]步骤四：根据任一次提取的U
h
的变化协调孤岛保护和低电压穿越两种功能。若检测到U
h
>U
h，set
但不连续，则判定网侧电压发生暂态扰动，执行步骤五；若检测到U
h
>U
h，set
且连
续，则判定系统出现孤岛现象并立即执行孤岛保护动作。注意，此处考虑连续性是因为故障瞬间电压波形会有较大的畸变，谐波幅值会不可避免地达到一个很高的峰值。
[0026]步骤五：根据电压、频率状态信息判断是否满足低电压穿越条件，若满足则执行步骤六，否则光伏电站立即解列。
[0027]步骤六：进入低电压穿越运行状态，根据相关标准(参考文献[1-9])为暂态运行期间PCC电压提供暂态无功支撑。经过最大穿越时限T
max
后，判断电压是否达到正常值，若达到则恢复正常运行，否则低电压穿越失败，光伏电站立即解列。
[0028]进一步地，所述步骤二中，频率的允许范围为48Hz～50.5Hz。
[0029]进一步地，所述步骤三中，正常值范围为0.85～1.1标幺值。
[0030]所述步骤四中，所述谐波电压阈值小于U
″
h，det
且大于U
″′
h，det
，其中U
″
h，det
是孤岛运行时PCC处的谐波电压，U
″′
h，det
是网侧电压暂态扰动时PCC处的谐波电压，均可通过仿真获得。
[0031]本专利技术的有益效果是，本专利技术在协调两种运行模式时不向系统注入任何电流，在不影响电能质量的前提下，让孤岛保护和低电压穿越互不干扰，其实操作简单易行，可与孤岛的频率保护和电压保护互相适配。
附图说明
[0032]图1为协调策略算法流程；
[0033]图2为光伏并网系统仿真模型；
[0034]图3(a)为孤岛前后PCC处电压有效值；
[0035]图3(b)为电压暂态扰动前后PCC处电压有效值；
[0036]图3(c)为两种故障同时发生前后PCC处电压有效值；
[0037]图4(a)为孤岛前后PCC处频率；
[0038]图4(b)为电压暂态扰动前后PCC处频率；
[0039]图4(c)为两种故障同时发生前后PCC处频率；
[0040]图5(a)为孤岛前后PCC处谐波电压有效值；
[0041]图5(b)为电压暂态扰动前后PCC处谐波电压有效值；
[0042]图5(c)为两种故障同时发生前后PCC处谐波电压有效值。
具体实施方式
[0043]本专利技术所提出的协调策略具体实现流程如图1所示，该策略根据系统运行状态异常期间PCC谐波电压U
h
变化特性的不同来区分孤岛现象与电压暂态扰动现象。从图中可以看出，为了综合考虑电压、频率、谐波等各个电气量的作用，本专利技术所提的策略还考虑了孤岛的频率保护。在判断本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种孤岛保护与低电压穿越的协调运行方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：采集公共耦合点(point of common coupling，PCC)电压、电流及频率等信息，提取h次谐波电压U
h
。步骤二：将实时检测的频率f
PCC
与正常频率相比较：若在允许范围内则执行步骤三，若超出允许范围且持续0.1s以上则执行孤岛保护动作。步骤三：将实时检测的电压有效值U
PCC
与正常电压相比较：若明显低于正常值则执行步骤四，若在正常值范围内则继续正常运行。步骤四：根据任一次提取的U
h
的变化协调孤岛保护和低电压穿越两种功能：若检测到U
h
大于谐波电压阈值但不连续，则执行步骤五，若检测到U
h
持续性大于谐波电压阈值则执行孤...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜旭，孙福寿，丁浩，刘家岩，宋晓喆，王鼎，于淼，赵禹灿，孙铭徽，葛路明，陈宁，曲立楠，
申请(专利权)人：浙江大学国网吉林省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：