光伏發(fā)電系統(tǒng)中孤島效應(yīng)的特性分析及其檢測技術(shù)的介紹

　　孤島效應(yīng)是光伏發(fā)電系統(tǒng)中必須要考慮的問題，它是指當(dāng)電網(wǎng)的部分線路因故障或維修停電時(shí)，停電線路由所連的并網(wǎng)系統(tǒng)繼續(xù)供電，并連同周圍負(fù)載構(gòu)成一個(gè)自給供電的孤島現(xiàn)象。由于光伏發(fā)電系統(tǒng)與電網(wǎng)并聯(lián)時(shí)，電網(wǎng)經(jīng)常會因?yàn)楣收?、設(shè)備檢修等原因而停止工作。目前孤島檢測的方法主要有被動(dòng)式和主動(dòng)式兩種。被動(dòng)式檢測方法由于對逆變器輸出功率與負(fù)載功率是否匹配有較高的要求，存在較大的檢測盲區(qū)，因此現(xiàn)實(shí)中很少用到。主動(dòng)式避免了被動(dòng)式檢測方法盲區(qū)大的缺點(diǎn)。尤其是逆變器輸出頻率擾動(dòng)法（AFD）的孤島檢測方法比較常見。

　　孤島效應(yīng)是光伏發(fā)電系統(tǒng)中普遍存在一個(gè)問題，該現(xiàn)象會導(dǎo)致以下幾種情況發(fā)生：

　　1，影響配電系統(tǒng)上的保護(hù)開關(guān)動(dòng)作程序。

　　2，威脅電力公司輸電線路維修人員的生命安全。

　　3，在電力孤島區(qū)域會發(fā)生供電電壓與頻率的不穩(wěn)定現(xiàn)象。

　　4，太陽能供電系統(tǒng)因單相供電而造成系統(tǒng)三相負(fù)載發(fā)生欠相供電問題。5，當(dāng)電力公司供電恢復(fù)時(shí)，會產(chǎn)生相位不同步現(xiàn)象。

　　正因?yàn)橐陨系膰?yán)重后果，所以如何能夠快速的檢測到孤島效應(yīng)的發(fā)生而把光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)與電網(wǎng)斷開就成了孤島效應(yīng)研究中的一個(gè)關(guān)鍵性問題。

　　2孤島效應(yīng)的特性分析

　　是表示逆變器和電網(wǎng)并聯(lián)時(shí)的示意，L、C和R分別表示逆變器的等效負(fù)載。P，Q分別表示逆變器的輸出有功功率和無功功率。ΔP，ΔQ分別表示逆變器向電網(wǎng)提供的有功功率和無功功率。iU和gU分別表示逆變器的輸出電壓和電網(wǎng)的電壓。

　　電網(wǎng)正常工作時(shí)，即相當(dāng)于的開關(guān)S閉合。此時(shí)，逆變器輸出的功率除了供給自己的負(fù)載，還提供給電網(wǎng)有功功率ΔP和無功功率ΔQ。則有公式1和公式2的存在，其中由式8可知，giω=ω，則表明如果逆變器輸出能量全部供給自己的負(fù)載，孤島效應(yīng)發(fā)生時(shí)，逆變器輸出電壓，頻率都沒有變化。相反，則肯定有變化。所以可以根據(jù)逆變器輸出頻率和電壓的變化情況來反映是否發(fā)生孤島效應(yīng)。

　　3孤島檢測的標(biāo)準(zhǔn)和常用孤島檢測方法比較

　　就分布式能源并網(wǎng)及孤島效應(yīng)檢測，國際標(biāo)準(zhǔn)制定委員會21頒布了兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：IEEEStd.929-2000技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

　　（IEEERecommendedPracticeforUtilityInterfaceofPhotovoltaic（PV）Systems）

　?。?］ 和 IEEEStd． 1547-2003 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

　　（IEEEStandardforInterconnectingDistributedResourceswithElectricPowerSystems）

　?。?］。以上兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)對光伏并網(wǎng)和孤島效應(yīng)檢測作出了詳細(xì)的規(guī)定。本文所有的實(shí)驗(yàn)都以此為標(biāo)準(zhǔn)，簡稱并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。