【《孤島檢測(cè)方法中主動(dòng)頻率偏移法的分析研究》2500字】

主動(dòng)式檢測(cè)方法是將電壓，頻率等擾動(dòng)信號(hào)主動(dòng)假如光伏發(fā)電系統(tǒng)之中，正常運(yùn)行的情況下，這些擾動(dòng)對(duì)由于電網(wǎng)的牽制作用將不會(huì)有太大的變化不影響電網(wǎng)的穩(wěn)定。當(dāng)發(fā)生孤島效應(yīng)以后，這些主動(dòng)加入的擾動(dòng)信號(hào)將會(huì)被放大數(shù)倍，使得電網(wǎng)不可以穩(wěn)定運(yùn)行，此時(shí)不論是檢測(cè)人員還是電者將會(huì)危及人的生命安全。所以我們必須在孤島發(fā)常見的主動(dòng)檢測(cè)法中因?yàn)橹鲃?dòng)頻率偏移法(AFD)容易實(shí)現(xiàn)而且在生活中也比較常見，而該方法主要依據(jù)與增加擾動(dòng)來檢測(cè)并且檢測(cè)相對(duì)與比較迅速而且檢測(cè)盲區(qū)相對(duì)比較少。接下來本章將對(duì)從孤島檢測(cè)的盲區(qū)入手孤島檢測(cè)盲區(qū)是指我們所檢測(cè)的一定范圍內(nèi)，該種方法會(huì)引起檢測(cè)失敗，并且不能夠迅速有效的檢測(cè)出孤島現(xiàn)象，如圖4.1所示，因此NDZ可以作為評(píng)價(jià)孤用中NDZ也不能太小，否則將會(huì)引起檢測(cè)的誤判斷。檢測(cè)盲區(qū)圖4.1孤島檢測(cè)盲區(qū)示意圖Q的不匹配度△P,△Q,以及設(shè)定的孤島檢測(cè)盲區(qū)范圍可以確定電壓頻率和幅值的閾值。圖4.1還可以從另外一方面說明采用過/欠電壓(OUV),高/低頻率(O保護(hù)的孤島檢測(cè)方法存在弊端，落在圖中NDZ范圍內(nèi)該種檢測(cè)方法可以說是失2光伏發(fā)電系統(tǒng)連接市電工作時(shí)逆變器側(cè)輸出電流可表示為錯(cuò)誤!未找到引用源。從公式(4.16)可以看出，只需要改變電流幅值I、頻率の和相角θ三個(gè)變化量中的任何一個(gè)，都會(huì)使得輸出電流發(fā)生變化。一個(gè)量，并且給其施加一個(gè)周期性變化的擾動(dòng)動(dòng)不會(huì)對(duì)電網(wǎng)質(zhì)量產(chǎn)生影響，但是當(dāng)市電斷開后，這的頻率，角速度發(fā)生變化，如果這些變化的范圍超過我們所設(shè)定的閾值，則將會(huì)AFD法其實(shí)就是改變式(4.16)中的頻率，將DC側(cè)輸出電流在原有頻率上側(cè)輸出電流波形如圖4.2所示，表達(dá)式為：通過公式(4.17)來控制光伏逆變器側(cè)值的輸出，這樣會(huì)引起此時(shí)所采集的輸出電流比我們之前所采集的前一個(gè)時(shí)刻的采樣電壓波形然后該段零點(diǎn)電流將會(huì)保持一段時(shí)間輸出，等待電壓波形過由于t?可以表示為：t?=1/f-1/(f+△f)電源單獨(dú)向負(fù)載供電，則逆變器側(cè)輸出電壓就會(huì)跟隨電流頻率的改變做出不斷的調(diào)整，一直工作到超出孤島所設(shè)定的頻率限值，判圖如圖4.3所示。3F=f+△f逆變器否立是否是利用matlab/simulink進(jìn)行仿真模型的搭建，其該模型主要由直流電源代替DG系統(tǒng)，也稱為分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)，該系統(tǒng)由逆變器，斷路器，市電，負(fù)載和孤島檢測(cè)部分組成。電路連接結(jié)構(gòu)主要分為主電路和控制電路，其中主電路如下圖4K.K.Ssgmai)Pus-該主電路中包括PLL鎖相環(huán)，AFD法的s函數(shù)以及PI控制等器件組成，PLL中最小頻率設(shè)置為49.5Hz,通過PLL鎖相環(huán)輸出頻率和相位，交給AFD程序判別是否發(fā)生孤島效應(yīng)，將其理論輸出值與控制電路中實(shí)際檢測(cè)值做出比較分析，然后通過PI控制調(diào)節(jié)靜差率，使得靜差率趨于0,其中PI控制中參數(shù)設(shè)置為Kp=80,K=200。圖4.4中的afdpf模塊主要為圖4.3的流程圖通過matlab編譯成S函數(shù)主動(dòng)頻率偏移法控制回路仿真原理圖如圖4.5所示。平gPg網(wǎng)電壓為380V,頻率為50Hz,負(fù)載電阻為5Ω,L=3mH,設(shè)置的總仿真時(shí)間為0.6S,器斷開后最短時(shí)間內(nèi)可以檢測(cè)到孤島效應(yīng)，以此反應(yīng)電路圖如圖4.6所示。5J凸BP其主要工作原理為，我們起初將設(shè)定的頻率，電壓，相位參數(shù)放于afdpf的S函數(shù)中，作為我們的理論值。將直流電源輸出電流，電壓交給逆變器轉(zhuǎn)換為交流電，經(jīng)過濾波電路進(jìn)行濾除，我們將采集到的實(shí)際值與最初設(shè)定的理論值作比較，再將差值交給PID通過調(diào)節(jié)使其達(dá)到一種無靜差的結(jié)果，將其輸出值通過前饋反饋給控制電路由電流表進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。最終通過波形來判斷其當(dāng)短路器斷開以后到系統(tǒng)檢測(cè)出孤島所需要的檢測(cè)時(shí)間。其仿真結(jié)果如圖所示。從圖中可以看出當(dāng)0.2S時(shí)刻斷路器斷開形成孤島，斷開電網(wǎng)前后電壓變化不太明顯，但是經(jīng)過一段時(shí)間后電壓逐漸減小直至為零。該狀態(tài)一直持續(xù)到仿真結(jié)束。而之所以選取調(diào)節(jié)后的前饋1/4電壓是因?yàn)楫?dāng)實(shí)際生活中系統(tǒng)進(jìn)行工作時(shí)當(dāng)時(shí)刻所采集的電壓不能立即參與比較，而必須利用到上一個(gè)周期的1/4數(shù)據(jù)來進(jìn)6行比較，該操作目的是讓其結(jié)果更符合實(shí)際情況。由圖4.8,圖4.9可以看出當(dāng)斷路器在0.2S時(shí)刻斷開連接后，逆變器側(cè)輸出電流起初沒變化，但是經(jīng)過一段時(shí)間后電流突變?yōu)榱悖煌?，并網(wǎng)點(diǎn)