下垂控制孤岛检测：一种创新方法及其实效验证

"基于下垂控制的孤岛检测方法及其改进策略" 孤岛效应是指在电网失压时，电源仍然向电网中的一部分线路供电的现象。这种非计划性的孤岛状态可能会对人员安全和电气设备造成严重危害，因此，孤岛检测是并网逆变器必须面对的关键问题。目前的孤岛检测方法主要分为被动检测、主动检测和开关状态监测三类。 传统的被动式孤岛检测依赖于电网失电后逆变器输出端电压的幅值、频率、相位或谐波含量的变化。然而，这种方法在逆变器输出功率与本地负载功率接近或平衡时，检测效果不佳，存在较大的检测盲区。 主动式孤岛检测则通过在逆变器输出功率、频率或相位上施加扰动来检测孤岛效应。例如，有功电流扰动法、无功电流扰动法、谐波电流注入法等。尽管这类方法在电网正常时能有效检测，但在多个并网逆变器系统中可能会失效，或者因为功率扰动导致电能质量问题。 下垂控制作为一种广泛应用的技术，能够实现多个并网逆变器之间的功率平衡。本文提出了一种基于下垂控制的孤岛检测方法，其核心在于将传统下垂控制器中的频率指令由常量调整为逆变器并网点的实际频率。在电网正常运行时，频率指令因电网电压的箝位作用而保持稳定；而在孤岛状态下，逆变器的反馈作用会使实际频率显著偏离，以此作为孤岛检测的标志。 为了优化这一方法，文章引入了反馈强度系数，这使得孤岛检测的边界条件更加明确。通过仿真一个包含两台并网发电逆变器的系统，验证了理论分析的正确性和提出的孤岛检测方法的有效性。 总结来说，本文提出的基于下垂控制的孤岛检测方法克服了传统主动和被动检测的一些缺点，如电能质量的影响和检测盲区，特别是在多逆变器并联的情况下，它能提供稳定且无扰动的检测效果。这一改进策略不仅增强了孤岛检测的准确性，还降低了对电能质量的负面影响，对于提高并网逆变器系统的安全性和稳定性具有重要意义。