在電力網(wǎng)絡拓撲中檢測孤島效應的方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電力網(wǎng)絡，更具體地,涉及在電力網(wǎng)絡拓撲中檢測孤島效應的方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]孤島效應就是當電力公司的供電系統(tǒng)因故障事故或停電維修等原因停止輸配電工作時，安裝在各個用戶端的分布式發(fā)電系統(tǒng)未能及時檢測出停電狀態(tài)而不能迅速將自身切離市電網(wǎng)絡，而形成的一個由分布式發(fā)電系統(tǒng)向周圍負載供電的一種電力公司無法掌控的自給供電孤島現(xiàn)象。孤島效應可能對整個配電系統(tǒng)設備及用戶端的設備、相關(guān)人員造成不利的影響，包括:
[0003]I)危害電力維修人員的生命安全；
[0004]2)影響配電系統(tǒng)上的保護開關(guān)動作程序；
[0005]3)孤島區(qū)域所發(fā)生的供電電壓與頻率的不穩(wěn)定性質(zhì)會對用電設備帶來破壞；
[0006]4)當供電恢復時造成的電壓相位不同步將會產(chǎn)生浪涌電流，可能會引起再次跳閘或?qū)夥到y(tǒng)、負載和供電系統(tǒng)帶來損壞；
[0007]5)分布式發(fā)電系統(tǒng)因單相供電而造成系統(tǒng)三相負載的欠相供電問題。
[0008]現(xiàn)有的孤島檢測方法主要有被動檢測法和主動檢測法:
[0009]被動檢測法:被動式方法利用電網(wǎng)斷電時逆變器輸出端電壓、頻率、相位或諧波的變化進行孤島效應檢測。但是在分布式發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率與局部負載功率平衡的情況下，被動式檢測方法將失去孤島效應檢測能力，并且該方法的基本原理是通過監(jiān)測數(shù)據(jù)變化率是否超過預先設定的門限值，所以存在較大的非檢測區(qū)域(Non-Detect1n Zone，簡稱NDZ)，因此，檢測結(jié)果的準確性和靈敏度不高。
[0010]主動檢測法:主動式孤島檢測方法是指通過控制逆變器，使其輸出功率、頻率或相位存在一定的擾動。電網(wǎng)正常工作時，由于電網(wǎng)的平衡作用，檢測不到這些擾動。一旦電網(wǎng)出現(xiàn)故障，逆變器輸出的擾動將快速累積并超出允許范圍，從而觸發(fā)孤島效應檢測電路。然而該方法控制電路復雜，且降低了逆變器輸出電能的質(zhì)量，對用戶側(cè)的電能質(zhì)量有較大影響。
[0011]因此，需要一種準確度和靈敏度更高并且對用戶側(cè)的電能質(zhì)量沒有影響的孤島效應檢測的方法和系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種在電力網(wǎng)絡拓撲中檢測孤島效應的方法，包括:在電力網(wǎng)絡拓撲中找到存在潛在孤島效應的分布式電源和負載的耦合點以及給所述耦合點供電的變電站；收集耦合點附近和所述變電站附近的電網(wǎng)運行參數(shù)；根據(jù)所述耦合點附近的電網(wǎng)運行參數(shù)和所述變電站附近的電網(wǎng)運行參數(shù)的變化特性確定所述分布式電源和負載是否存在孤島效應。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種在電力網(wǎng)絡拓撲中檢測孤島效應的裝置，包括:網(wǎng)絡拓撲分析模塊，在電力網(wǎng)絡拓撲中找到存在潛在孤島效應的分布式電源和負載的耦合點以及給所述耦合點供電的變電站；參數(shù)收集模塊，被配置為收集耦合點附近和所述變電站附近的電網(wǎng)運行參數(shù)；孤島效應確定模塊，被配置為根據(jù)所述耦合點附近的電網(wǎng)運行參數(shù)和所述變電站附近的電網(wǎng)運行參數(shù)的變化特性確定所述分布式電源和負載是否存在孤島效應。
[0014]根據(jù)本發(fā)明實施例的方法和裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)更高的孤島效應檢測的準確度和靈敏度并且對用戶側(cè)的電能質(zhì)量沒有影響。
【附圖說明】
[0015]通過結(jié)合附圖對本公開示例性實施方式進行更詳細的描述，本公開的上述以及其它目的、特征和優(yōu)勢將變得更加明顯，其中，在本公開示例性實施方式中，相同的參考標號通常代表相同部件。
[0016]圖1示出了適于用來實現(xiàn)本發(fā)明實施方式的示例性計算機系統(tǒng)/服務器12的框圖。
[0017]圖2示出根據(jù)本發(fā)明實施例的在電力網(wǎng)絡拓撲中檢測孤島效應的方法。
[0018]圖3示出根據(jù)本發(fā)明實施例的電力網(wǎng)絡拓撲。
[0019]圖4示出圖3實施例的耦合點附近和變電站附近的功率變化特性曲線。
[0020]圖5示出圖3實施例的耦合點附近和變電站附近的諧波分布變化特性曲線。
[0021]圖6示出圖3實施例的耦合點附近和變電站附近的諧波畸變的變化特性曲線。
[0022]圖7示出根據(jù)本發(fā)明實施例的電力網(wǎng)絡拓撲中檢測孤島效應的裝置700。
【具體實施方式】
[0023]下面將參照附圖更詳細地描述本公開的優(yōu)選實施方式。雖然附圖中顯示了本公開的優(yōu)選實施方式，然而應該理解，可以以各種形式實現(xiàn)本公開而不應被這里闡述的實施方式所限制。相反，提供這些實施方式是為了使本公開更加透徹和完整，并且能夠?qū)⒈竟_的范圍完整地傳達給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。
[0024]所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員知道，本發(fā)明可以實現(xiàn)為系統(tǒng)、方法或計算機程序產(chǎn)品。因此，本公開可以具體實現(xiàn)為以下形式，即:可以是完全的硬件、也可以是完全的軟件(包括固件、駐留軟件、微代碼等)，還可以是硬件和軟件結(jié)合的形式，本文一般稱為“電路”、“模塊”或“系統(tǒng)”。此外，在一些實施例中，本發(fā)明還可以實現(xiàn)為在一個或多個計算機可讀介質(zhì)中的計算機程序產(chǎn)品的形式，該計算機可讀介質(zhì)中包含計算機可讀的程序代碼。
[0025]可以采用一個或多個計算機可讀的介質(zhì)的任意組合。計算機可讀介質(zhì)可以是計算機可讀信號介質(zhì)或者計算機可讀存儲介質(zhì)。計算機可讀存儲介質(zhì)例如可以是一但不限于——電、磁、光、電磁、紅外線、或半導體的系統(tǒng)、裝置或器件，或者任意以上的組合。計算機可讀存儲介質(zhì)的更具體的例子(非窮舉的列表)包括:具有一個或多個導線的電連接、便攜式計算機磁盤、硬盤、隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、可擦式可編程只讀存儲器(EPR0M或閃存)、光纖、便攜式緊湊磁盤只讀存儲器(CD-ROM)、光存儲器件、磁存儲器件、或者上述的任意合適的組合。在本文件中，計算機可讀存儲介質(zhì)可以是任何包含或存儲程序的有形介質(zhì)，該程序可以被指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或者器件使用或者與其結(jié)合使用。
[0026]計算機可讀的信號介質(zhì)可以包括在基帶中或者作為載波一部分傳播的數(shù)據(jù)信號，其中承載了計算機可讀的程序代碼。這種傳播的數(shù)據(jù)信號可以采用多種形式，包括——但不限于——電磁信號、光信號或上述的任意合適的組合。計算機可讀的信號介質(zhì)還可以是計算機可讀存儲介質(zhì)以外的任何計算機可讀介質(zhì)，該計算機可讀介質(zhì)可以發(fā)送、傳播或者傳輸用于由指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或者器件使用或者與其結(jié)合使用的程序。
[0027]計算機可讀介質(zhì)上包含的程序代碼可以用任何適當?shù)慕橘|(zhì)傳輸，包括一但不限于一無線、電線、光纜、RF等等，或者上述的任意合適的組合。
[0028]可以以一種或多種程序設計語言或其組合來編寫用于執(zhí)行本發(fā)明操作的計算機程序代碼，所述程序設計語言包括面向?qū)ο蟮某绦蛟O計語言一諸如Java、Smalltalk、C++，還包括常規(guī)的過程式程序設計語言一諸如”C”語言或類似的程序設計語言。程序代碼可以完全地在用戶計算機上執(zhí)行、部分地在用戶計算機上執(zhí)行、作為一個獨立的軟件包執(zhí)行、部分在用戶計算機上部分在遠程計算機上執(zhí)行、或者完全在遠程計算機或服務器上執(zhí)行。在涉及遠程計算機的情形中，遠程計算機可以通過任意種類的網(wǎng)絡一包括局域網(wǎng)(LAN)或廣域網(wǎng)(WAN)—連接到用戶計算機，或者，可以連接到外部計算機(例如利用因特網(wǎng)服務提供商來通過因特網(wǎng)連接)。
[0029]下面將參照本發(fā)明實施例的方法、裝置(系統(tǒng))和計算機程序產(chǎn)品的流程圖和/或框圖描述本發(fā)明。應當理解，流程圖和/或框圖的每個方框以及流程圖和/或框圖中各方框的組合，都可以由計算機程序指令實現(xiàn)。這些計算機程序指令可以提供給通用計算機、專用計算機或其它可編程數(shù)據(jù)處理裝置的處理器，從而生產(chǎn)出一種機器，這些計算機程序指令通過計算機或其它可編程數(shù)據(jù)處理裝置執(zhí)行，產(chǎn)生了實現(xiàn)流程圖和/或框圖中的方框中規(guī)定的功能/操作的裝置。
[0030]也可以把這些計算機程序指令存儲在能使得計算機或其它可編程數(shù)據(jù)處理裝置以特定方式工作的計算機可讀介質(zhì)中，這樣，存儲在計算機可讀介質(zhì)中的指令就產(chǎn)生出一個包括實現(xiàn)流程圖和/或框圖中的方框中規(guī)定的功能/操作的指令裝置(instruGt 1nmeans)的制造品(manufacture)。
[0031]也可以把計算機程序指令加載到計算機、其它可編程數(shù)據(jù)處理裝置、或其它設備上，使得在計算機、其它可編程數(shù)據(jù)處理裝置或其它設備上執(zhí)行一系列操作步驟，以產(chǎn)生計算機實現(xiàn)的過程，從而使得在計算機或其它可編程裝置上執(zhí)行的指令能夠提供實現(xiàn)流程圖和/或框圖中的方框中規(guī)定的