目前光伏并网逆变器的反孤岛研究主要集中于针对单台逆变器的检测算法与参数优化,随着光伏逆变器被越来越多地接入电网,常常出现系统中多台逆变器并联运行的情形,研究多逆变器并网运行时的孤岛检测有效性是非常必要的。对于被动式孤岛检测方案,前述过/欠电压(OVP/UVP)和过/欠频率(OFP/UFP)等被动式孤岛检测方案,因具有较大的不可检测区域(NDZ),在多逆变器并网运行时的孤岛检测中,不能单独使用,而应与主动式反孤岛方案结合使用;对于主动式孤岛检测方案,主动频移(AFD)反孤岛方案、基于功率扰动的反孤岛方案以及阻抗测量法等反孤岛方案在单台逆变器运行条件下的确比被动式反孤岛方案具有更小的不可检测区域,但当多台并网逆变器并联运行时,上述主动式反孤岛方案会因为稀释效应而使其反孤岛性能降低。然而,在主动式反孤岛方案中,基于正反馈的主动频移(AFDPF)法和滑模频率偏移(SMS)法在多台并网逆变器并联运行的条件下仍然可以保持较小的不可检测区域。
一般认为:在并网逆变系统中,引入基于正反馈的主动频移法反孤岛方案可以产生良好的孤岛检测效果[44],这是因为当电网断开时,基于正反馈的主动频移法反孤岛方案可以使逆变电源与负载之间有功功率发生持续的不平衡,从而使负载电压持续变化,并最终超出设定限值而检出孤岛。实际上,这种结论只是在对单台并网逆变器运行时的孤岛分析中是正确的,而当多台并网逆变器并联接入电网,尤其是分布式发电系统容量在电网中具有一定的影响时,上述基于正反馈的反孤岛方案中的正反馈增益的取值将直接影响到分布式发电系统中的最大输出功率与反孤岛性能[45]。
图7-19为典型的多台并网逆变器并联运行系统的示意图。下面以两台逆变器并联运行为例,通过对几种反孤岛方案在Qf0坐标系下的NDZ的比较分析,对多台并网逆变器并联运行时的孤岛检测问题进行介绍[46,47]。(www.xing528.com)
图7-19 典型的逆变器并联系统示意图
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