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光伏并网发电系统孤岛检测技术发表时间：2018-10-22T13:35:17.013Z 来源：《河南电力》2018年9期作者：邵雪瑾[导读] 本文介绍了光伏并网发电系统中的孤岛效应以及影响，分析出出现孤岛现象发生的原因。
（国网宁夏电力公司经济技术研究院宁夏银川市 750002）摘要：本文介绍了光伏并网发电系统中的孤岛效应以及影响，分析出出现孤岛现象发生的原因，并对孤岛检测方法（主动检测法、被动检测法）进行详细的介绍，并提出了结合两种检测方法的一种方案。
关键词：并网发电；孤岛检测引言随着新能源的不断开发和利用，未来将出现更多的由可再生能源组成的分布式供电系统。
分布式供电系统的一个共同特点是，需要通过逆变器将直流电变换成交流电再送到电网上。
正常情况下，这些逆变系统并联在电网上向电网输送有功功率。
但是，当电网处于失电状况（例如大电网停电），这些独立的并网发电系统仍可能持续工作，并与本地负载连接处于独立运行状态，这种现象被称为孤岛（islanding）效应。
从用电安全与用电质量方面考虑，孤岛状况是不允许出现的，由此引出了对孤岛状态进行检测的研究。
国内外专家对此提出了多种不同的研究方法，本文对部分研究方法进行了分析比较，提出主动检测与被动检测相结合的方案，即使用电压与频率的继电器检测方式及相位跳动检测法，而在主动式检测法中，选择输出功率变动方式，进行孤岛效应防治测试。
1孤岛现象发生的原因当太阳能供电的输出功率与负载功率达到平衡时，负载电流会完全由太阳能光伏发电系统提供。
此时，即使电网断电，在太阳能光伏发电系统输出端得电压与频率也不会快速随之产生变化，如此系统便无法正确地判断出电网是否有故障或中断的情形，因而导致孤岛现象的发生。
图2为电力系统图。
当电网端与客户端得公共耦合点PCC的电压与频率超过正常电网电压与频率的最大限制范围时，即会被视为故障发生，并利用输出继电器将逆变器切离负载[6]。
反之，当逆变器产生的有功功率与无功功率正好符合负载功率时，公共耦合点PCC的电压与频率变化量将不会很明显，可能会落在电网所容许的最大限制范围内，如此讨论电网断路器处于关闭及打开的情况下，由于有功功率和无功功率不同，所造成太阳能光伏发电系统上的影响。
光伏发电分布式防孤岛保护系统分析根据光伏孤岛理论，推导出了两种孤岛检测方法，分析两种孤岛检测标准，应用于分布式光伏电站，配置相应保护功能装置，使其保障光伏电网安全稳定运行，提高光伏并网的技术。
标签：光伏发电；分布式；防孤岛保护；装置如今光伏发电站在电力系统中所占的份额越来越大，不仅有集中式大面积光伏，还有分布式小型光伏发电站。
随着科学技术的进步，发展成为分布式光伏电源给负荷供电，组成局部孤网运行。
为避免孤网产生，本文从孤岛的检测方法入手进行阐述。
以被动式检测方法与主動式检测方法的特点为主线，结合配置防孤岛保护，减少孤岛现象给电网运行带来的危害。
1、孤岛状态检测方法目前孤岛检测方法主要分为被动检测和主动检测。
1.1 被动式孤岛检测被动检测就是通过检测孤岛形成前后的频率、电压、功率输出等电气量变化，来判断是否与主电网断开。
主要包括低频低压、高频高压、频率变化率法、矢量相移法和功率波动法等。
低频低压与高频高压检测：因光伏电源并网运行，频率和电压不会有很大的波动，总能够在允许的范围之内。
1.2 主动式孤岛检测主动检测通过对系统施加一个外部干扰，然后监视系统的响应来判断是否形成孤岛，一般是通过改变光伏逆变器有功或无功输出，检测电压和频率的响应变化。
主动检测将向系统施加外部干扰，即使是功率完全平衡的孤岛，也可以通过主动干扰来破坏功率平衡，从而被可靠地检测出来。
当系统中包含多个分布式电源时，各电源主动检测装置发出的干扰信号可能互相影响，降低检测效果。
2、分布式光伏电站防孤岛保护2.1分布式光伏电站防孤岛保护配置为了保证分布式光伏电站的安全稳定运行，根据《光伏发电站设计规范》GB 50797和《光伏发电站接入电力系统设计规范》GB/T50866要求，光伏电站应配置独立的防孤岛保护，其中防孤岛保护应与线路保护、重合闸、低电压穿越能力相配合[1]。
基于上述规定，大批分布式光伏电站使用了孤岛保护装置，分布式光伏电站配置的防孤岛保护装置一般都是故障解列装置。
光伏并网系统孤岛效应的仿真与实验研究任奇李永晨唐敏夏东伟青岛大学摘要：分析了光伏并网系统的孤岛效应现象，提出了主动频率偏移法识别孤岛效应。
在MATLAB6.5下进行了系统的建模与仿真，并进行了实验系统的研究。
结果表明：系统实验结果与仿真结果相吻合，可以在100 ms以内有效检测出孤岛效应。
关键词：光伏并网系统孤岛效应主动频率偏移仿真研究Simulation and Experiment Research of PV Grid-connected System IslandingRen Qi Li Yongchen Tang Min Xia DongweiAbstract: Islanding of PV grid-connected system was analyzed, and the active frequency drift method was proposed. The simulation model of the system was established, and experiment system was researched. The results prove：experiment is almost the same as the simulation, and the islanding can be detected effectively within 100 milliseconds.Keywords: PV grid-connected system IsIanding Active frequency drift Simulation Research目前在我国，太阳能光伏并网发电在政府的高度重视下已被列入重点扶持的范围。
光伏并网发电系统属于分布式供电系统。
当由于电气故障、误操作或自然因素等原因造成电网中断供电时，各个光伏并网发电系统仍在运行，并且与本地负载连接处于独立运行状态，这种现象被称为孤岛效应。
Ｎ．新能源发电光伏并网系统中的孤岛效应仿真研究陈雷１，赵艳军１，王艳玲２（１华北电力大学，河北保定，０７１００３；２河北大学，河北保定，０７１０００）摘要：光伏并网发电系统除了具有过压、欠压、过频、欠频等常规保护外。
还应具有一种特殊的保护功能—孤岛保护。
被动式孤岛保护常采用过压欠压检测和相位突变检测相结合的方法。
两种被动保护相结合能够保护绝大部分孤岛现象。
但当ＰＶ系统输出功率和负载匹配时，被动式孤岛检测方法失效。
因此，本文采用被动式孤岛检测和主动频率偏移（ＡＦＤ）相结合的孤岛检测方法，实现了孤岛效应的无肓区检测。
关键词：并网；孤岛效应；检测；孤岛保护０引言随着光伏并网发电的发展，越来越多的并网发电系统并接到电网上时。
就带来了电网保护的新现象—孤岛效应。
孤岛效应就是当电网由于某种原因中断供电时，光伏并２．２主动式检测方法主动式检测方法主要有主动频率偏移（ＡｃｔｉｖｅＤｒｉｆｔ，ＡＦＤ）、滑模频率偏移（ＳＨｐＭｏｄｅ和输出功率扰动三种常用的方法。
对于主动式检测方法，虽然检测盲区较小，但是，均会对并网系统输出电能质量有影响。
并且，实现方法比较复杂，并不利于工程实现。
并且，单纯的采用一种主动式检测方法并不能完全排除检测盲区的存在。
基于上述分析，本文提出一种主被动相结合的检测方法，实现了孤岛效应的无盲区检测。
，ＦｒｅｑｕｅｎｃｙＦｒｅｑｕｅｎｃｙＳｈｉｆｔ，ＳＭＳ）网发电系统仍然向周围的负载供电，从而形成—卟电力公司无法控制的自给供电的孤岛【１Ｊ。
－光伏并网发电系统处于孤岛运行状态时会产生严重的后果。
因此，研究孤岛检测方法及保护措施，消除孤岛产生的危害具有十分重要的现实意义。
１孤岛效应的危害１）当发生孤岛效应时，电网无法控制孤岛中的电压和频率。
若电压和频率超出允许的范围，可能会对用户的设备造成损坏。
孤岛发生时线路上仍然带电，会对检修人员的人身安全造成威胁，降低了电网的安全性。
３）若负荷容量大于ＰＶ系统的总容量，ＰＶ系统过载运行，容易将其烧毁。
宁夏大学继续教育学院毕业论文专业电气工程及其自动化姓名王玉琳学籍号14703320261021设计题目单相光伏并网发电系统及孤岛检测的研究指导教师________________________ 2016 年1 月9 日摘要本文首先介绍了光伏并网发电系统的整体结构，其中包含单相光伏并网逆变器的分类、并网逆变器的控制目标及控制算法。
为了抑制并网后电网电压波动对系统性能的影响，本文提出了改进型并网逆变电流跟踪方式，通过电网电压的前馈控制，从而减少电网电压对并网电流的影响。
然后本文又对孤岛效应及孤岛检测进行了研究分析，基于几种常用的孤岛检测方法，本文采了用主动式并网电流幅值扰动法对光伏并网发电系统实现反孤岛效应。
关键词：光伏孤岛目录第一章绪论 (1)1.1 课题研究的背景及意义 (1)1.2 中国光伏并网发电系统的现状 (1)1.2.1 光伏并网发电系统 (1)1.2.2 中国光伏并网的发展现状 (2)1.3 光伏并网发电孤岛效应问题 (3)1.3.1 孤岛效应 (3)1.3.2 孤岛效应的危害 (3)1.3.3 孤岛效应研究现状 (4)1.4 本文主要内容 (4)第二章单相光伏并网发电系统控制策略分析 (5)2.1 单相光伏并网发电系统的控制 (5)2.1.1 单相光伏并网逆变器的分类 (5)2.1.2 单相光伏并网逆变的控制目标 (6)2.2 并网逆变电路的控制方法 (7)2.2.1 定时比较PWM控制方法 (7)2.2.2 滞环控制电流瞬时值控制方法 (8)2.2.3 SPWM控制方法 (8)2.3 本章小结 (9)第三章光伏并网发电系统的孤岛效应及检测方法 (10)3.1 孤岛检测的原理 (10)3.2 孤岛检测的标准 (11)3.3 孤岛效应检测的方法 (12)3.3.1 内部孤岛检测法 (13)3.3.1.1被动式检测 (13)3.3.1.2主动式检测法 (15)3.3.2 外部孤岛检测法 (16)3.4 本章小结 (18)第四章总结 (19)参考文献 (20)第一章绪论1.1 课题研究的背景及意义随着现在科学技术的发展，能源越来越被人们重视。
太阳能光伏发电与船舶电站并网系统的孤岛效应分析【摘要】太阳能光伏发电应用于船舶是目前绿色船舶技术发展的一个重要方向。
随着太阳能电池板转换效率的提高，光伏电网与船舶电网的并网将成为可能。
船舶电力系统相对容量较小，易受影响，及其运行的恶劣环境致使船舶电网断电几率增加。
船舶电网断电后由光伏发电系统独立向负荷供电形成孤岛效应，对船舶运营和安全造成危害。
目前应用于船舶的孤岛检测方法主要分为被动检测和主动检测，存在误判和检测效果不好等缺点。
分布式孤岛控制方法检测和控制都在电网端实现，对并网逆变器的性能要求大大降低。
少了对孤岛发电系统的扰动，能够保证光伏发电系统的高质量供电。
仿真结果证明分布式孤岛控制系统在船舶光伏发电并网系统发生孤岛效应时，能够迅速使得光伏发电系统与船舶电网断开，保证船舶电网和负载的安全及断电后检修工作人员的人生安全。
对研究和设计采用光伏并网系统船舶的孤岛控制问题具有重要的参考价值。
【关键词】绿色船舶;船舶孤岛;光伏并网;孤岛保护;分布式孤岛控制0.引言太阳能作为清洁的可再生能源，已在日常生活生产中发挥着越来越重要的作用。
太阳能的利用主要有两个方面的技术，即光热技术和光伏技术。
考虑到船舶运行过程中对于热水的需求量不高，进行热电转换在有的空间内难以实施，故而在船上光热利用的可行性不是很高。
随着光伏技术的不断深入发展，其效率、可靠性和稳定性均有了很大提高，因而从最初的单纯技术研究逐渐转向实际应用领域。
太阳能光伏发电应用于船舶是目前绿色船舶发展的一个重要方向[1]。
随着太阳能电池板转换效率的提高，光伏电网与船舶电网的并网将成为可能。
船用光伏发电系统中的孤岛效应问题却对船舶运营和安全造成危害。
因此必须有针对性地分析船舶孤岛的特点，分析已在船舶上应用的若干孤岛检测的方法及这些方法的特点和存在的问题，在此基础上，提出分布式孤岛控制系统方法来防止孤岛效应带来的危害。
1.船用光伏发电并网系统的孤岛效应成因分析如图1所示，船舶在正常运行情况下，由船舶主电网系统及光伏发电系统共同向船舶上的负载供电，而在船舶主电网发生故障或检修的情况下，在与之相关的开关设备断开后，由光伏发电系统独立向负荷供电。
