c电网电流

d逆变器电流
图2主动频率偏移发生孤岛情况
自适应频率偏移法的仿真波形如下图3所示。由仿真图可知,由于为平衡负载,在t=0.05s断网后,逆变器输出电压电流变化幅值很小,由于在孤岛检测方法中添加了基于DQ变换的自适应频率偏移法,使得频率向下偏移,频率减小超出保护阀值范围,检测精度更一步提高,防孤岛现象更明显从而检测到孤岛现象的发生。

图3A相电压、并网电流仿真波形(t=0.05s,断网)
4实验结果
图4给出了实验接线图,其中三相开关S1、S2分别为逆变器的电网分离开关和负载分离开关,其中三相负载应为可变RLC负载,谐振频率为电网频率。

图4孤岛检测实验接线图
实验平台中的功率模块采用英飞凌公司的FF600R12ME4型两单元IGBT模块,母线采用母排设计。驱动电路采用英飞凌公司的2SP320V智能驱动模块,该模块通过光纤与控制电路连接对IGBT进行驱动。
为了完成孤岛检测实验,利用台湾群菱的孤岛检测装置ACLT-3803M作为三相RLC负载。实验中可以通过设定开关方便调节负载有功功率、谐振频率及品质因数等参数,以便进行孤岛检测实验。
为了降低对电力系统的无功电流污染,实验中采用被动和主动孤岛检测相结合的方法,周期性地加入电流畸变。其中被动检测算法采用引言中提到的过欠压、过欠频检测法。
首先对负载功率与逆变器功率不匹配情况下进行孤岛检测实验,实验条件为:逆变器交流进线电压270V,逆变器三相功率4kW,负载三相有功功率8kW,此时实验,孤岛形成后接入点电压幅值将减小,5ms后系统检测出异常,逆变器停止工作,孤岛检测成功。
然后对负载功率与逆变器功率匹配情况下进行孤岛检测实验,实验条件为:逆变器交流进线电压270V,逆变器三相功率分别为1.5kW、3kW和6kW,负载三相有功功率分别为1.5kW、3kW和6kW,同时根据国家检测标准对于谐振频率及品质因数的要求,这里取谐振频率50Hz,品质因数为1。图5、图6和图7给出功率匹配情况下自适应频率偏移法算法的检测效果,从波形看出在自适应频率偏移法算法启动前,由于被动检测法检测盲区的存在,逆变器在孤岛情况下继续发电,主动孤岛算法启动后,由于电流波形畸变使得接入点处电压形成正反馈,在50m内可以系统频率超出正常值,逆变器停止工作,孤岛检测取得成功。