【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及孤岛检测领域，尤其是涉及一种vsg孤岛检测方法、装置、系统及介质。
技术介绍
1、随着分布式电源接入电网的数量逐渐增大，为保证并网电能质量和人身安全孤岛检测是分布式电源必备的保障电网安全运行的装置。同时为应对逆变器本身不具备惯性的问题，虚拟同步发电机(virtual synchronous generators,vsg)被提出作为解决方案，旨在模拟同步发电机的输出特性。因此现阶段vsg并网逆变器也逐渐成为主流逆变器，作为新能源和电网之间的连接点。
2、孤岛检测是分布式电源并网的关键问题之一。相比于基于pq控制的逆变电源，虽然vsg控制可以让逆变电源具有构网能力，在孤岛情况下不用切换控制策略。但是非计划孤岛仍会给设备和人身带来一些危害。例如，当vsg控制逆变器非计划孤岛后，重新接入电网时会因为电压幅值、相位与电网不同步，而造成较大的电流冲击，进而对电网造成损害。此外，非计划孤岛还会造成将带电线路误认为是不带电的安全线路，对检修人员带来电击的危险。因此vsg控制逆变器仍需要配置孤岛检测装置。
3、现存的传统基于过/欠频的被动式孤岛检测方法的检测盲区也会随着vsg控制策略下垂系数的减小而增大，会造成该被动式孤岛检测方法失效。目前针对vsg逆变器并网的孤岛检测方法，还在研究之中，尚未根据vsg控制策略的特点，提出适应于vsg并网逆变器的孤岛检测方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于解决上述现有技术中存在的不足，从而提出一种vsg孤岛检测方法，采
2、本专利技术所要解决的技术问题是通过以下技术方案实现的：
3、一种vsg孤岛检测方法，包括以下步骤：
4、构造d轴与abc坐标系的a轴重合的dq坐标系；
5、将逆变器并网点电压信号经过park变换至所构造的dq坐标系下，计算电压相量u的相位并在所构造的dq坐标系中计算出电压相位变化率δθ；
6、若电压相位变化率δθ是否大于设定的电压相位变化率门槛值δθth，且所持续的时间δth超过时间门槛δtth则判断为孤岛。
7、构造d轴与abc坐标系的a轴重合的dq坐标系之前，还包括：在vsg有功环中加入角速度误差反馈，在未形成孤岛时，vsg有功环输出角速度ωp与额定角速度ωn相等，角速度误差反馈为0；当发生孤岛状态，vsg有功环输出的角速度ωp偏离额定角速度时，角速度误差反馈会增大vsg有功环输出的角速度与额定角速度的偏离程度。
8、将逆变器输出电压信号经过park变换至所构造的dq坐标系下，计算电压相量u的相位，具体为：
9、采用如下公式进行park变换，将电压相量u经park变换到所构造的dq坐标系下：
10、
11、其中，ωn为额定角速度100π，ω为电压相量的实际角速度，为电压相量u的初相位；
12、利用如下公式计算vsg逆变器并网点的电压相量u的相位：
13、
14、当ω＝ωn时，电压的θ相位就为当ω≠ωn，θ会发生变化，且ω和ωn的差值越大则θ就会变化越快。
15、在所构造的dq坐标系中计算出电压相位变化率δθ，具体为：
16、利用如下公式计算电压相位变化率δθ：
17、
18、其中θn和θ(n-1)分别代表第n个周期和第(n-1)个周期的θ值，δt为一个周期的时间，即0.02s。
19、设置δθ大于设定门槛值δθth所持续的时间δth的时间门槛δtth为0.02s。
20、一种vsg孤岛检测装置，包括：
21、坐标系构建模块，用于构造d轴与abc坐标系的a轴重合的dq坐标系；
22、信号处理模块，用于将逆变器输出电压信号经过park变换至构造的dq坐标系下，计算电压相量u的相位并在dq坐标系中计算出电压相位变化率δθ；
23、孤岛判断模块，用于在判断电压相位变化率δθ是超过设定的电压相位变化率门槛值δθth且电压相位变化率δθ大于设定的电压相位变化率门槛值δθth所持续的时间δth是超过时间门槛δtth的情况下输出检测为孤岛信号。
24、还包括角速度误差反馈模块，角速度误差反馈模块用于：
25、在未形成孤岛时，vsg有功环输出角速度ωp与额定角速度ωn相等，角速度误差反馈为0；当发生孤岛状态，vsg有功环输出的角速度ωp偏离额定角速度时，角速度误差反馈会增大vsg有功环输出的角速度与额定角速度的偏离程度。
26、所述信号处理模块具体用于：
27、采用如下公式进行park变换，将电压相量u经park变换到所构造的dq坐标系下：
28、
29、其中，ωn为额定角速度100π，ω为电压相量的实际角速度，为电压相量u的初相位；
30、利用如下公式计算vsg逆变器并网点的电压相量u的相位：
31、
32、当ω＝ωn时，电压的θ相位就为当ω≠ωn，θ会发生变化，且ω和ωn的差值越大则θ就会变化越快。
33、所述信号处理模块还用于：
34、利用如下公式计算电压相位变化率δθ：
35、
36、其中θn和θ(n-1)分别代表第n个周期和第(n-1)个周期的θ值，δt为一个周期的时间，即0.02s。
37、一种vsg孤岛检测控制系统，包括：计算机可读存储介质和处理器；
38、所述计算机可读存储介质用于存储可执行指令；
39、所述处理器用于读取所述计算机可读存储介质中存储的可执行指令，执行所述的vsg孤岛检测方法。
40、一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现所述的vsg孤岛检测方法。
41、与现有技术相比本专利技术具有如下优点：
42、1、针对vsg控制逆变器的特征提出了本专利技术的一种vsg孤岛检测方法，弥补了没有针对vsg控制逆变器孤岛检测方法的空白；
43、2、本专利技术的一种vsg孤岛检测方法不会影响影响电能质量；
44、3、本专利技术的一种vsg孤岛检测方法，相比于传统过\欠频(ouf)孤岛检测方法的频率死区从[49.5,50.5]hz降低为(49.9,50.1)hz。
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1.一种VSG孤岛检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据上述权利要求1所述的一种VSG孤岛检测方法，其特征在于：构造d轴与ABC坐标系的A轴重合的dq坐标系之前，还包括：在VSG有功环中加入角速度误差反馈，在未形成孤岛时，VSG有功环输出角速度ωp与额定角速度ωn相等，角速度误差反馈为0；当发生孤岛状态，VSG有功环输出的角速度ωp偏离额定角速度时，角速度误差反馈会增大VSG有功环输出的角速度与额定角速度的偏离程度。
3.根据上述权利要求1所述的一种VSG孤岛检测方法，其特征在于：将逆变器输出电压信号经过Park变换至所构造的dq坐标系下，计算电压相量U的相位，具体为：
4.根据上述权利要求1～3任一所述的一种VSG孤岛检测方法，其特征在于：在所构造的dq坐标系中计算出电压相位变化率Δθ，具体为：
5.根据上述权利要求4所述的一种VSG孤岛检测方法，其特征在于：设置Δθ大于设定门槛值Δθth所持续的时间Δth的时间门槛Δtth为0.02s。
6.一种VSG孤岛检测装置，其特征在于：包括：
7.根据权利
8.根据权利要求6所述的一种VSG孤岛检测装置，其特征在于：所述信号处理模块具体用于：
9.根据权利要求6～8任意一项所述的一种VSG孤岛检测装置，其特征在于：信号处理模块还用于：利用如下公式计算电压相位变化率Δθ：
10.一种VSG孤岛检测控制系统，包括：计算机可读存储介质和处理器；
11.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-5中任一项所述的VSG孤岛检测方法。
...【技术特征摘要】
1.一种vsg孤岛检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据上述权利要求1所述的一种vsg孤岛检测方法，其特征在于：构造d轴与abc坐标系的a轴重合的dq坐标系之前，还包括：在vsg有功环中加入角速度误差反馈，在未形成孤岛时，vsg有功环输出角速度ωp与额定角速度ωn相等，角速度误差反馈为0；当发生孤岛状态，vsg有功环输出的角速度ωp偏离额定角速度时，角速度误差反馈会增大vsg有功环输出的角速度与额定角速度的偏离程度。
3.根据上述权利要求1所述的一种vsg孤岛检测方法，其特征在于：将逆变器输出电压信号经过park变换至所构造的dq坐标系下，计算电压相量u的相位，具体为：
4.根据上述权利要求1～3任一所述的一种vsg孤岛检测方法，其特征在于：在所构造的dq坐标系中计算出电压相位变化率δθ，具体为：
5.根据上述权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨帆，杨志淳，陈鹤冲，雷杨，胡伟，罗瑞，高厚磊，
申请(专利权)人：国网湖北省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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