)條件下進(jìn)行了仿真測(cè)試。測(cè)試時(shí)間為0. 3s，0.1 ls時(shí)刻逆變器工作狀 態(tài)由并網(wǎng)運(yùn)行瞬時(shí)切換為孤島運(yùn)行。仿真參數(shù)設(shè)置如下：直流側(cè)電壓為400V，電網(wǎng)參數(shù)為 220V/50HZ，電網(wǎng)內(nèi)抗I. 8mH，LC濾波器參數(shù)為5mH/47nF，開關(guān)管的開關(guān)頻率為20kHz，采樣 頻率為1kHz，相位擾動(dòng)系數(shù)y為0.06,頻率自適應(yīng)調(diào)整系數(shù)S按照式（10)進(jìn)行取值計(jì)算 為S = 7850。以下測(cè)試結(jié)果按照本地負(fù)載為純電阻負(fù)載（R= 17. 48Q)和RLC并聯(lián)負(fù)載兩 種情況依次給出，本地RLC并聯(lián)負(fù)載的諧振頻率設(shè)置為50Hz，負(fù)載的品質(zhì)因數(shù)Q為2. 5 (相 應(yīng)參數(shù)設(shè)置為R = 174. 8 Q，L = 220mH，C = 45 y F)。兩種測(cè)試負(fù)載情況下的仿真結(jié)果分 別如圖13、圖14、圖15和圖16、圖17、圖18所示。從仿真圖上可以看出，在純電阻負(fù)載和 RLC并聯(lián)負(fù)載情況下，本發(fā)明中的孤島檢測(cè)算法可分別在70ms和50ms內(nèi)迅速完成孤島檢 測(cè)，并封鎖逆變器，以上兩種負(fù)載情形下的檢測(cè)封鎖時(shí)間均符合IEEE 929-2000標(biāo)準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于相位擾動(dòng)的分布式并網(wǎng)逆變器孤島檢測(cè)系統(tǒng)，用于控制單相分布式并網(wǎng)發(fā) 電系統(tǒng)，包括有依次串聯(lián)連接的：輸入端分別連接直流母線電壓（V dJ和設(shè)定的直流母線標(biāo) 準(zhǔn)電壓值（V^rf)的電壓控制器（1)、用于將電壓控制器⑴輸出的并網(wǎng)電流的基準(zhǔn)幅值 (r inv)與單位化的并網(wǎng)基準(zhǔn)電流（cos 0 inv〇相乘得到并網(wǎng)基準(zhǔn)電流（rinv)的乘法器（2)、 用于將乘法器（2)輸出的并網(wǎng)基準(zhǔn)電流（P inv)與極性取負(fù)的實(shí)際的并網(wǎng)采樣電流（Pinv)求 和的加法器（3)、電流控制器（4)和對(duì)電流控制器（4)輸出的信號(hào)進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制輸出驅(qū) 動(dòng)單相分布式并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中的單相H橋逆變器（A)的四路觸發(fā)脈沖信號(hào)（PffMl~PWM4) 的脈沖寬度調(diào)制發(fā)生器（5)，其特征在于，還包括有，依次串聯(lián)連接的：輸入端連接單相分 布式并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)公共耦合點(diǎn)（PCC)的電壓端，用于產(chǎn)生兩相正交電壓的正交信號(hào)發(fā)生器 (6)、用于在正交信號(hào)發(fā)生器（6)輸出信號(hào)基礎(chǔ)上獲取電網(wǎng)相位角的同步鎖相器（7)、用于 產(chǎn)生與并網(wǎng)電流的基準(zhǔn)幅值（r inv)相乘的單位化的并網(wǎng)基準(zhǔn)電流（cos 0 in/)的相位擾動(dòng) 單元（8)以及用于進(jìn)行電壓閾值判斷的基于跳躍Goertzel濾波器的閾值判斷單元（9)，其 中，所述的相位擾動(dòng)單元（8)的輸出連接乘法器（2)的輸入端。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于相位擾動(dòng)的分布式并網(wǎng)逆變器孤島檢測(cè)系統(tǒng)，其特 征在于，所述的正交信號(hào)發(fā)生器（6)包括有依次串接的第一加法器（61)、第一放大器（62)、 第二加法器（63)以及第一積分器（64)，其中，所述第一加法器（61)的一個(gè)輸入端作為正 交信號(hào)發(fā)生器（6)的輸入端連接單相分布式并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)公共耦合點(diǎn)（PCC)的電壓端，第 一積分器（64)的輸出分三路：第一路直接作為正交信號(hào)發(fā)生器（6)的第一輸出端（v a)，第 二路極性取負(fù)后與第一加法器（61)的另一個(gè)輸入端相連接，第三路連接以及全通濾波器 (65)的輸入端，所述全通濾波器（65)的輸出分兩路：第一路直接作為正交信號(hào)發(fā)生器（6) 的第二輸出端（V fi)，第二路極性取負(fù)后與第二加法器（63)的另一個(gè)輸入端相連接。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于相位擾動(dòng)的分布式并網(wǎng)逆變器孤島檢測(cè)系統(tǒng)，其特 征在于，所述的同步鎖相器（7)包括有：依次串接的第三加法器（75)、第二放大器（76)、第 三乘法器（78)、第二積分器（79)以及mod運(yùn)算器（710)，其中，所述mod運(yùn)算器（710)的輸 出端構(gòu)成同步鎖相器（7)的輸出端，用于輸出電網(wǎng)相位角（0 g)，所述第三加法器（75)的輸 入端分別連接第一乘法器（72)和第二乘法器（74)的輸出端，所述第一乘法器（72)的一個(gè) 輸入端直接連接正交信號(hào)發(fā)生器（6)的第一路輸出端（V a)，第一乘法器（72)的另一個(gè)輸 入端通過第一二階低通濾波器（71)接連接正交信號(hào)發(fā)生器（6)的第一路輸出端（V a)，第 二乘法器（74)的一個(gè)輸入端直接連接正交信號(hào)發(fā)生器（6)的第二路輸出端（Vfi)，第二乘 法器（74)的另一個(gè)輸入端通過第二二階低通濾波器（73)接連接正交信號(hào)發(fā)生器（6)的第 二路輸出端（V fi)，所述第三乘法器（78)的輸入端還連接電壓補(bǔ)償器（77)的輸出端，所述 電壓補(bǔ)償器（77)的輸入端分別連接第一二階低通濾波器（71)的輸出端（v aJ以及第二二 階低通濾波器（73)的輸出端（vpJ。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于相位擾動(dòng)的分布式并網(wǎng)逆變器孤島檢測(cè)系統(tǒng)，其特 征在于，所述的相位擾動(dòng)單元（8)包括有依次串接的第三放大器（81)、正弦運(yùn)算器（82)、第 四放大器（83)、第四加法器（84)和余弦運(yùn)算器（85)，其中，所述第三放大器（81)的輸入端 和第四加法器（84)的另一個(gè)輸入端共同連接同步鎖相器（7)的輸出端（0 g)，所述余弦運(yùn) 算器（85)的輸出端構(gòu)成相位擾動(dòng)單元（8)的輸出端（cos 0 inv〇連接所述乘法器（2)的一 個(gè)輸入端。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于相位擾動(dòng)的分布式并網(wǎng)逆變器孤島檢測(cè)系統(tǒng)，其特 征在于，所述的孤島檢測(cè)實(shí)現(xiàn)單元（9)包括有依次連接的采樣電路（91)和跳躍Goertzel 濾波器（92)，其中，所述的采樣電路（91)的輸入端連接單相分布式并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)公共耦合 點(diǎn)（PCC)的電壓端，所述跳躍Goertzel濾波器（92)的輸出電壓（ Vni(n))作為單相分布式 并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的檢測(cè)電壓，與已設(shè)定的電壓閾值進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)輸出電壓（VniOl))大于等于設(shè) 定的電壓閾值時(shí)，脈沖寬度調(diào)制發(fā)生器（5)不輸出四路觸發(fā)脈沖信號(hào)（PffMl~PWM4)，單相 分布式并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中的單相H橋逆變器（A)不工作，當(dāng)輸出電壓（ Vni(n))小于設(shè)定的電 壓閾值時(shí)，脈沖寬度調(diào)制發(fā)生器（5)輸出四路觸發(fā)脈沖信號(hào)（PffMl~PWM4)，單相分布式并 網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中的單相H橋逆變器（A)工作。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于相位擾動(dòng)的分布式并網(wǎng)逆變器孤島檢測(cè)系統(tǒng)，其特 征在于，所述的跳躍Goertzel濾波器（92)包括有：依次串接的梳狀濾波器（921)、第五加 法器（922)、第五放大器（923)和第六加法器（924)，其中，第五加法器（922)的輸出端又經(jīng) 過第一延遲單元（925)后分成三路：第一路通過第六放大器（926)連接第五加法器（922) 的一個(gè)輸入端，第二路通過第二延遲單元（927)后再極性取負(fù)連接第五加法器（922)的另 一個(gè)輸入端，第三路直接極性取負(fù)后連接第六加法器（924)的又一個(gè)輸入端，所述梳狀濾 波器（921)的輸入端連接采樣電路（91)的輸出端，所述第六加法器（924)的輸出端構(gòu)成跳 躍Goertzel濾波器（92)的輸出電壓（v m (n))。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于相位擾動(dòng)的分布式并網(wǎng)逆變器孤島檢測(cè)系統(tǒng)，其特 征在于，所述的梳狀濾波器（921)包括有第七加法器（9211)，所述第七加法器（9211)的一 個(gè)輸入端直接連接采樣電路（91)的輸出端，第七加法器（9211)的另一個(gè)輸入端通過第三 延遲單元（9212)連接采樣電路（91)的輸出端，所述第七加法器（9211)的輸出連接第五加 法器（922)的輸入端。
【專利摘要】一種基于相位擾動(dòng)的分布式并網(wǎng)逆變器孤島檢測(cè)系統(tǒng)，包括有依次串聯(lián)連接的：輸入端分別連接直流母線電壓和設(shè)定的直流母線標(biāo)準(zhǔn)電壓值的電壓控制器、乘法器、加法器、電流控制器和輸出驅(qū)動(dòng)單相分布式并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中的單相H橋逆變器的四路觸發(fā)脈沖信號(hào)的脈沖寬度調(diào)制發(fā)生器，以及依次串聯(lián)連接的：輸入端連接單相分布式并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)公共耦合點(diǎn)的電壓端的正交信號(hào)發(fā)生器、同步鎖相器、相位擾動(dòng)單元以及閾值判斷單元，所述的相位擾動(dòng)單元的輸出連接乘法器的輸入端。本發(fā)明具有孤島檢測(cè)的快速性，和自身的穩(wěn)定性以及作為孤島檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的可能性，同時(shí)滿足對(duì)電能質(zhì)量合格率的要求，為分布式新能源并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的安全運(yùn)行提供重要的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
【IPC分類】H02J3/38, G01R31/00
【公開號(hào)】CN105162162
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510565709
【發(fā)明人】王萍, 貝太周
【申請(qǐng)人】天津大學(xué)
【公開日】2015年12月16日
【申請(qǐng)日】2015年9月7日