新能源场站孤岛检测：工频突变量阻抗法

"基于工频突变量阻抗测量的新型孤岛检测方法" 在电力系统中，新能源场站的快速发展导致孤岛现象日益突出。孤岛指的是新能源发电系统在与大电网断开后仍独立为局部负荷供电的状态。由于可能对设备、电网稳定性和人员安全构成威胁，孤岛检测成为确保新能源并网系统安全稳定运行的关键。 传统的孤岛检测方法主要包括开关状态检测、主动检测和被动检测。开关状态检测依赖于通信传递开关信息，虽然检测效率高但成本高；被动检测则依据系统电气量变化检测孤岛，对电能质量无影响但效率低；主动检测通过注入扰动来检测，效率高但可能影响电能质量。这些传统方法主要针对分布式接入的新能源场站，对于集中式接入的新能源场站，适用性有限。 针对这一问题，一种新的孤岛检测方法被提出，即基于工频突变量阻抗测量的孤岛检测。这种方法利用孤岛发生瞬间的工频突变量电流和电压计算出等值阻抗，通过比较阻抗大小来判断是否出现孤岛。新方法在孤岛发生后2个周期内即可快速检测，无检测盲区，并且在短路故障或负荷波动等扰动情况下能避免误判，可靠性较高。此外，它属于被动检测，不会对正常运行时的电能质量产生负面影响。 具体到技术实现，新能源并网系统中，正常并网运行时并网点的等值阻抗由大电网和新能源系统并联形成，阻抗较小。而在孤岛状态下，等值阻抗转变为新能源系统的阻抗，数值增大。突变量阻抗的概念在于，孤岛发生时，这种阻抗变化是瞬时的，不同于频率和电压等的连续变化。因此，通过监测这种突变可以准确识别孤岛。 为防止伪孤岛导致的误判，新方法还引入了并网点电流有效值作为辅助判据。在检测过程中，如果发现等值阻抗达到孤岛状态的同时，并网点电流有效值也发生了显著变化，那么就可以确认为真实的孤岛，而非仅由其他扰动引起的虚假信号。 这项基于工频突变量阻抗的孤岛检测技术为集中式接入的新能源场站提供了一种高效、可靠且不影响电能质量的检测手段，有助于提升新能源并网系统的整体安全性。