新型偶次谐波注入法在主动式孤岛检测中的应用

"一种新型偶次谐波注入的主动式孤岛检测方法，发表于2014年，由华东理工大学信息科学与工程学院的罗振环和杨富文提出。该方法针对分布式电网系统，旨在解决孤岛检测问题。通过在输入电流参考信号中注入微小的偶次谐波扰动，利用并网和断网后偶次谐波电压的变化进行检测。这种方法具有检测速度快、鲁棒性好、无检测盲区、对电能质量影响小以及适用于多台逆变器并联运行的孤岛检测等优点。经过MATLAB/Simulink仿真验证，该方法达到了预期的效果。" 本文主要探讨的是分布式发电系统中的孤岛效应检测技术，这是一种在分布式能源系统中至关重要的安全问题。孤岛效应是指当电网故障或断开时，部分分布式发电设备（如光伏、风能等）仍继续独立供电，形成一个与主电网隔离的局部电网。这种情况可能对用户安全和设备造成威胁，因此需要有效的检测机制。 该研究提出了一种创新的主动式孤岛检测策略，即通过偶次谐波注入。谐波是指电力系统中非正弦波形产生的频率为基波整数倍的电流或电压，偶次谐波包括2、4、6等次谐波。研究中分析了适合注入的偶次谐波的范围，以确保不会对系统产生过大影响。在输入电流的参考信号中加入小幅度的偶次谐波扰动，然后监测并网和断网状态下的偶次谐波电压变化，以此判断是否发生孤岛情况。 文章中详细介绍了检测方法的原理，特别是采用了滤波算法来处理谐波信号，以提高检测的准确性和稳定性。滤波器在信号处理中扮演着关键角色，可以去除噪声，提取有用信息。文中提到的比例谐振和集员滤波技术是实现这一目标的有效工具。 通过MATLAB/Simulink进行的仿真实验验证了该方法的性能。实验结果表明，该方法具有快速的检测响应，对系统扰动有良好的适应性（鲁棒性强），并且没有检测盲区，意味着在各种工况下都能准确检测孤岛现象。此外，由于注入的偶次谐波很小，因此对电能质量的影响非常有限。这使得该方法尤其适用于多台逆变器并联运行的复杂场景，能够有效地解决多点孤岛检测的问题。 这项工作为分布式发电系统的孤岛检测提供了新的解决方案，对提升分布式能源系统的安全性和稳定性具有重要意义。未来的研究可能会进一步优化这种方法，例如改进滤波算法，或者探索如何在更大规模的分布式电网中更有效地应用这一技术。