被动式反孤岛策略包括过/欠电压、过/欠频率反孤岛策略,基于相位跳变的反孤岛策略和基于电压谐波检测的反孤岛策略。其中,基于相位跳变的反孤岛策略和基于电压谐波检测的反孤岛策略由于判定孤岛状态的阈值难以确定,实际场合使用较少,过/欠电压和过/欠频率反孤岛策略应用较多。
1.过/欠电压、过/欠频率反孤岛策略[26]
过/欠电压反孤岛策略是指当并网逆变器检测出逆变器公共连接点处的电压幅值超出正常范围(U1,U2)时,控制并网逆变器停止运行,以实现反孤岛的一种被动式方法。其中,U1,U2分别为系统接入电网的下限和上限电网电压。过/欠频率反孤岛策略是指当并网逆变器检测出在公共连接点(Point of Common Coupling,PCC)的电压频率超出正常范围(f1、f2)时,控制并网逆变器停止运行,以实现反孤岛的一种被动式方法,其中,f1、f2分别为电网频率的下限和上限值。
2.基于相位跳变的反孤岛策略(www.xing528.com)
基于相位跳变的反孤岛策略通过监控并网逆变器端电压与输出电流之间的相位差来检测孤岛效应[27]。并网运行时,并网逆变器检测电网电压的过零点,并利用锁相环使逆变器输出电流与电网电压同步;孤岛运行时,并网逆变器的输出电流保持不变,而其端电压不再由电网电压决定,而是由负载和输出电流共同决定,与并网时相比,其端电压会发生相位跳变,该现象可用于检测孤岛效应。
3.基于电压谐波检测的反孤岛策略[33,34]
基于电压谐波检测的反孤岛策略通过监控并网逆变器输出端的电压谐波值来检测孤岛效应。孤岛运行时,并网逆变器产生的谐波电流流入负载,由于负载阻抗远高于电网阻抗,并网逆变器输出端电压谐波增加;此外,如果并网开关位于变压器的一次绕组侧,开关断开时,并网逆变器的输出电流将流过变压器的二次绕组,由于变压器的磁滞现象及非线性特性,其电压响应将高度失真,逆变器输出端电压中的谐波分量将增加。通过检测逆变器端电压的谐波变化,可判断是否发生孤岛效应。基于电压谐波检测的反孤岛策略能有效阻止孤岛的发生,可靠性较高,尤其适用于小规模并网光伏发电系统。
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