一种快速孤岛检测方法技术

本发明专利技术提供一种快速孤岛检测方法，所述的方法用于检测分布式发电系统，分布式发电装置通过并网断路器DCB并网后与系统、负载进行能量交互；所述的方法为：当电源端断路器SCB断开后，分布式发电装置DG能够在2s内检测到进入孤岛，控制并网断路器DCB分闸，停止对外的能量传输，从而保护系统线路运维的安全。相比传统孤岛检测方法，其优势在无需向系统中注入谐波，造成电能质量的降低，无需增添额外的检测装置，降低成本。该方法通过采集系统电压、装置电流即可快速判断系统是否进入孤岛状态。该方法具有孤岛检测速度快、无需对系统造成其他影响、检测结果准确性高。可广泛应用于分布式发电领域，提高发电系统安全性。提高发电系统安全性。提高发电系统安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种快速孤岛检测方法


[0001]本专利技术涉及发电系统安全
，特别涉及一种快速孤岛检测方法。

技术介绍

[0002]新能源的快速发展，使得分布式发电系统作为解决能源和环境问题的有效手段，在世界范围内得到广泛的应用，分布式发电的规模化应用有助于电力系统降低能源成本，减少碳排放，缩短输电距离，减少输电损耗，同时对配电网结构也产生较大的转变。
[0003]配电网结构的转变及分布式发电系统的多种接入方式给配电网的安全运行与可靠控制带来诸多隐患，如非计划孤岛，因此孤岛检测技术对新能源电力系统的安全稳定运行有着非常重大的意义。

技术实现思路

[0004]为了解决
技术介绍
提出的技术问题，本专利技术提供一种快速孤岛检测方法，该方法通过采集系统电压、装置电流即可快速判断系统是否进入孤岛状态。该方法具有孤岛检测速度快、无需对系统造成其他影响、检测结果准确性高。可广泛应用于分布式发电领域，提高发电系统安全性。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案实现：
[0006]一种快速孤岛检测方法，所述的方法用于检测分布式发电系统，分布式发电系统结构包括系统电源Us，系统阻抗Xs、分布式发电装置DG，分布式发电装等效阻抗Xd，用户负载端阻抗XL，分布式发电装置并网断路器DCB和系统电源端断路器SCB；分布式发电装置通过并网断路器DCB并网后与系统、负载进行能量交互；
[0007]所述的方法为：当电源端断路器SCB断开后，分布式发电装置DG能够在2s内检测到进入孤岛，控制并网断路器DCB分闸，停止对外的能量传输，从而保护系统线路运维的安全。
[0008]进一步地，所述的快速孤岛检测方法包括如下步骤：
[0009]步骤一：首先通过电压传感器PT检测分布式发电装置DG的母线电压Uabc有效值、频率Freq；
[0010]步骤二、根据电压有效值设定的运行范围U1
‑
U2，当检测到系统电压Uabc有效值超过运行范围持续时间超过T1，则触发孤岛保护动作；
[0011]步骤三、根据电压频率设定的运行范围Freq1
‑
Freq2，当检测到系统电压频率Freq超出可稳定运行的频率范围持续时间超过T2，则触发孤岛保护动作；
[0012]步骤四、如果通过电压有效值、频率未能触发保护动作，则对系统电压Uabc、电流Iabc进行FFT计算，计算出分布式发电装置DG的载波频率FC的阻抗X1；
[0013]步骤五、如果阻抗X1大于设定值A1，计数器Cnt3开始计时，如果持续时间超过T3，则触发孤岛保护动作，否在计数器Cnt3清零。
[0014]进一步地，所述的触发孤岛保护动作即控制并网断路器DCB分闸。
[0015]进一步地，所述的设定值A1为在分布式发电装置DG与系统稳定运行条件下，计算
出的阻抗X1值的1/2。
[0016]进一步地，电压有效值设定的运行范围U1
‑
U2中，U1设定为0.80
‑
0.90pu，或为多个欠压阈值；U2设定为1.0
‑
1.5pu，或为多个过压阈值。
[0017]进一步地，时间T1设定为0.1
‑
0.3s，如有多个检测阈值，则根据各个阈值设定不同的时间检测阈值。
[0018]进一步地，电压频率设定的运行范围Freq1
‑
Freq2中，Freq1设定为48.0
‑
49.0Hz，或为多个欠频阈值；Freq2设定为50.0
‑
51.0Hz，或为多个超频阈值。
[0019]进一步地，时间T2通常设定为0.1
‑
0.3s，如有多个检测阈值，则根据各个阈值定不同的时间检测阈值。
[0020]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0021]1)本专利技术的一种快速孤岛检测方法，它能够快速、准确的检测到分布式发电系统进入到孤岛状态，以免威胁到电网维护人员的生命安全、影响配电系统的保护开关动作、电网重合闸时可能引起用电设备的损坏。
[0022]2)本专利技术相比传统孤岛检测方法，其优势在无需向系统中注入谐波，造成电能质量的降低，无需增添额外的检测装置，降低成本。
附图说明
[0023]图1是本专利技术的分布式发电系统结构示意图。
[0024]图2是本专利技术的快速孤岛检测算法框图。
具体实施方式
[0025]以下结合附图对本专利技术提供的具体实施方式进行详细说明。
[0026]如图1所示，分布式发电系统结构包括系统电源Us，系统阻抗Xs、分布式发电装置DG，分布式发电装等效阻抗Xd，用户负载端阻抗XL，分布式发电装置并网断路器DCB和系统电源端断路器SCB；分布式发电装置通过并网断路器DCB并网后与系统、负载进行能量交互；
[0027]一种快速孤岛检测方法，所述的方法为：当电源端断路器SCB断开后，分布式发电装置DG能够在短时间(2s内)检测到进入孤岛，控制并网断路器DCB分闸，停止对外的能量传输，从而保护系统线路运维的安全。
[0028]如图2所示，本专利技术的快速孤岛检测方法包括如下步骤：
[0029]步骤一：首先通过电压传感器PT检测分布式发电装置DG的母线电压Uabc有效值、频率Freq；
[0030]步骤二、根据电压有效值设定的运行范围U1
‑
U2，当检测到系统电压Uabc有效值超过运行范围持续时间超过T1，则触发孤岛保护动作；
[0031]步骤三、根据电压频率设定的运行范围Freq1
‑
Freq2，当检测到系统电压频率Freq超出可稳定运行的频率范围持续时间超过T2，则触发孤岛保护动作；
[0032]步骤四、如果通过电压有效值、频率未能触发保护动作，则对系统电压Uabc、系统电流Iabc(由电流传感器CT检测)进行FFT计算，计算出分布式发电装置DG的载波频率FC的阻抗X1；
[0033]步骤五、如果X1阻抗大于设定值A1，计数器Cnt3开始计时，如果持续时间超过T3，
则触发孤岛保护动作，否在计数器Cnt3清零。
[0034]所述的设定值A1为在分布式发电装置DG与系统稳定运行条件下，计算出的阻抗X1值的1/2。
[0035]所述的触发孤岛保护动作即控制并网断路器DCB分闸。
[0036]电压有效值设定的运行范围U1
‑
U2中，U1设定为0.80
‑
0.90pu，或为多个欠压阈值；U2设定为1.0
‑
1.5pu，或为多个过压阈值。本实施例U1设定为0.85pu，U2为1.1pu。
[0037]时间T1设定为0.1
‑
0.3s，如有多个检测阈值，则根据各个阈值设定不同的时间检测阈值。本实施例时间T1为0.2s。
[0038]电压频率设定的运行范围Freq1
‑
Freq2中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种快速孤岛检测方法，其特征在于，所述的方法用于检测分布式发电系统，分布式发电系统结构包括系统电源Us，系统阻抗Xs、分布式发电装置DG，分布式发电装置等效阻抗Xd，用户负载端阻抗XL，分布式发电装置并网断路器DCB和系统电源端断路器SCB；分布式发电装置通过并网断路器DCB并网后与系统、负载进行能量交互；所述的方法为：当电源端断路器SCB断开后，分布式发电装置DG能够在2s内检测到进入孤岛，控制并网断路器DCB分闸，停止对外的能量传输，从而保护系统线路运维的安全。2.根据权利要求1所述的一种快速孤岛检测方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：首先通过电压传感器PT检测分布式发电装置DG的系统电压Uabc有效值、频率Freq；步骤二、根据电压有效值设定的运行范围U1
‑
U2，当检测到系统电压Uabc有效值超过运行范围持续时间超过T1，则触发孤岛保护动作；步骤三、根据电压频率设定的运行范围Freq1
‑
Freq2，当检测到系统电压频率Freq超出可稳定运行的频率范围持续时间超过T2，则触发孤岛保护动作；步骤四、如果通过电压有效值、频率未能触发保护动作，则对系统电压Uabc、系统电流Iabc进行FFT计算，计算出分布式发电装置DG的载波频率FC的阻抗X1；步骤五、如果阻抗X1大于设定值A1，计数器Cnt3开始计时，如果持续时间超过T3，则触发孤岛保护动作，...

【专利技术属性】
技术研发人员：于洋，何师，张海涛，翁海清，鲁挺，
申请(专利权)人：荣信汇科电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：