CN103515981A - 并网光伏发电系统及其自动式相位移孤岛现象检测方法 - Google Patents

并网光伏发电系统及其自动式相位移孤岛现象检测方法 Download PDF

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CN103515981A CN201310454804.4A CN201310454804A CN103515981A CN 103515981 A CN103515981 A CN 103515981A CN 201310454804 A CN201310454804 A CN 201310454804A CN 103515981 A CN103515981 A CN 103515981A
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Abstract

本发明属于光伏发电领域，具体涉及一种并网光伏发电系统及其自动式相位移孤岛现象检测方法，在传统滑差式频率位移法的基础上，重新设计了初相角与频率之间的关系函数，引入了一个可调参数，并增加了相位平衡点的判断程序，系统一旦进入相位平衡点，则通过改变初相角计算公式中的可调参数，即可达到跳出相位平衡点的目的，这种方法解决了一旦进入相位平衡点则无法跳出而导致孤岛现象检测失败的问题，大大提高了电网故障检测的准确性。

Description

并网光伏发电系统及其自动式相位移孤岛现象检测方法
技术领域
本发明属于光伏发电领域，具体涉及一种并网光伏发电系统及其自动式相位移孤岛现象检测方法。
背景技术
并网光伏发电系统因电网突然断电而继续独立供电所产生的孤岛现象将带来损害设备、危害人身安全等不良影响，因此要求并网光伏发电系统必须具有防止孤岛现象发生的保护功能，曾有工业标准建议，必须在0.5秒以内将系统产生的孤岛现象检测出来，并能及时与电网切离。因此，对孤岛现象检测方法的研究是光伏并网发电领域所要解决的关键技术之一。目前，孤岛现象检测方法可以分为主动式和被动式两大类，其中，主动式是孤岛现象检测方法的主要发展趋势。主动式检测方法主要包括自动频率漂移法、滑差式频率位移法等，但这几种方法对于某些负载仍不能成功检测出电网是否出现故障而产生孤岛现象，当系统进入某个相位平衡点时，则无法通过外加扰动使频率发生变化，致使检测失败。因此，需要寻找一种检测快速、准确性高的孤岛现象检测方法来保证并网光伏发电系统的安全运行。
发明内容
发明目的：
本发明提供一种并网光伏发电系统及其自动式相位移孤岛现象检测方法，其目的是解决以往的方法所存在的检测速度较低、准确性较差等问题。
技术方案：
并网光伏发电系统，其特征在于：该系统主要包括电网、光伏电池板及光伏逆变器，电网通过并网开关连接至本地负载，向本地负载供电；光伏电池板通过光伏逆变器连接至本地负载，向本地负载供电。
如上所述并网光伏发电系统的自动式相位移孤岛现象检测方法，其特征在于：该方法是在传统滑差式频率位移法的基础上，重新设计初相角与频率之间的关系函数，引入一个可调参数，并增加相位平衡点的判断程序，系统一旦进入相位平衡点，则通过改变初相角计算公式中的可调参数，即可达到跳出相位平衡点的目的，同时增加频率变化方向的判断程序，以加快孤岛现象的检测速度；
将第k个电压周期的输出电流初相角θ[k]设为
Figure BDA0000390115040000011
式中，f[k-1]表示前一个电压周期的电压频率，α为一可调参数。
通过调节可调参数α，使初相角θ与频率f、负载角
Figure BDA0000390115040000012
与频率f两条关系曲线的变化方向和变化速度均不相同，也就是说某一个方向频率变化的速度快，而另一个方向频率变化的速度慢，使得初相角θ与负载角的叠加效果不同；自动式相位移孤岛检测方法是在电流与电压存在相位差（即负载角
Figure BDA0000390115040000014
）的基础上，再加入一个初相角θ[k]，这个初相角θ[k]会对原来的频率变化产生影响。
频率变化方向的判断程序：
一般情况下，对于不同频率点，初相角的值θ要小于负载角的值
Figure BDA0000390115040000021
因此，频率f的变化方向主要由负载角决定，而初相角θ只是改变频率f的变化速度；当然也存在本地负载的功率因数较高，负载角
Figure BDA0000390115040000023
小于初相角θ的情况，此时频率f的变化方向将由负载角
Figure BDA0000390115040000024
和初相角θ共同决定；频率f的变化方向与负载角
Figure BDA0000390115040000025
和初相角θ的关系总结如下：
当θ<0
Figure BDA0000390115040000026
负载为容性，频率f向减小方向变化；
当θ>0
Figure BDA0000390115040000027
负载为容性，频率f向增大方向变化；
当θ<0
Figure BDA0000390115040000028
负载为感性，频率f向减小方向变化；
当θ>0
Figure BDA0000390115040000029
负载为感性，频率f向增大方向变化；
为了选择更快的频率变化方向，初相角θ的初始值θ0分为正负两种数值选择，这样随着本地等效负载呈现容性或感性，会出现频率增大或减小的速度不同的情况，该方法首先对上述情况进行判断；
以下方法中：θ1表示初相角θ取正数值，θ2表示初相角θ取负数值；f1表示初相角选择θ1时的频率值，f2表示初相角选择θ2时的频率值；Δf1表示初相角选择θ1时的频率变化量，Δf2表示初始相位角选择θ2时的频率变化量；θ0为初相角θ的初始值；fg为电网频率；
首先选择初相角θ的初始值为正值，即令θ1(k-1)=θ0，计算频率f的变化量Δf1(k-1)，若Δf1(k-1)=0，则继续判断，若Δf1(k-1)≠0，则再选择初相角θ的初始值为负值，即令θ2(k-1)=-θ0，计算频率f的变化量Δf2(k-1)，若Δf2(k-1)=0，则继续判断，若Δf2(k-1)≠0，则比较两个频率变化量绝对值|Δf1(k-1)|与|Δf2(k-1)|的大小关系，若|Δf1(k-1)|≥|Δf2(k-1)|，说明频率f向增大的方向变化快，则令下一时刻的频率f(k)＝f(k-1)+|Δf1(k-1)|，若|Δf1(k-1)|＜|Δf2(k-1)|，说明频率f向减小的方向变化快，则令下一时刻的频率f(k)＝f(k-1)-|Δf2(k-1)|；根据式(1)，计算此时的初相角θ(k+1)，判断是否发生孤岛现象，若发生，则检测结束，若未发生，则令初相角θ的初始值θ0＝θ(k+1)，再令k=k+1，重复上述步骤。
相位平衡点的判断程序，系统一旦进入相位平衡点，则通过改变初相角计算公式(1)中的可调参数α，达到跳出相位平衡点的目的；
针对初相角θ与负载角
Figure BDA00003901150400000210
存在大小相等、正负相反的情况，即出现相位平衡点的情况，提出一种解决方法：该方法首先判断是否出现相位平衡点，如果出现相位平衡点，则改变初相角θ计算公式中的可调参数α，从而改变初相角θ的计算值，打破原来的相位平衡状态，使得孤岛检测能够继续进行；
并网光伏发电系统逆变器的输出电流相位和频率要跟随输出电压的相位和频率，也就是说，电流正弦波形的起始点（即正斜率过零点）要跟随电压正弦波形的起始点（即正斜率过零点）；首先判断输出电压波形是否过正斜率零点，即是否为电压正弦波起始点，若不是，则继续判断，若是，则计算前一时刻的电压频率f(k-1)，比较两个时刻的频率值f(k-1)与f(k-2)的大小关系，若相等，则令可调参数α(k)=α(k-1)+1，若不等，则令可调参数α(k)=α(k-1)；根据式(1)，可计算出此时的初相角θ(k)。
本发明的有益效果：
并网光伏发电系统采用基于自动式相位移的孤岛检测方法，在传统滑差式频率位移法的基础上，重新设计了初相角与频率之间的关系函数，引入了一个可调参数，并增加了相位平衡点的判断程序，系统一旦进入相位平衡点，则通过改变初相角计算公式中的可调参数，即可达到跳出相位平衡点的目的，这种方法解决了一旦进入相位平衡点则无法跳出而导致孤岛现象检测失败的问题，大大提高了电网故障检测的准确性。此外，还增加了频率变化方向的判断程序，加快了孤岛现象的检测速度。
附图说明
图1为本发明并网光伏发电系统的结构示意图；
图2为本发明采用自动式相位移法的初相角、负载角与频率的关系曲线图；
图3为本发明自动式相位移法频率变化方向判别流程图；
图4为本发明自动式相位移法相位平衡点判别流程图。
附图标记说明：
1.电网；2.并网开关；3.本地负载；4.光伏逆变器；5.光伏电池板；6.相位平衡点；7.初相角与频率的关系曲线；8.负载角与频率的关系曲线。
具体实施方式
本发明提出了一种并网光伏发电系统，该系统主要包括电网1、光伏电池板5及光伏逆变器4，电网1通过并网开关2连接至本地负载3，向本地负载3供电；光伏电池板5通过光伏逆变器4连接至本地负载3，向本地负载3供电。
上述并网光伏发电系统产生的孤岛现象如下：
当电网1正常工作时，相当于并网开关2闭合，此时光伏发电系统经由光伏逆变器4输出的有功功率Ppv、无功功率Qpv，与电网1提供的有功功率Pg、无功功率Qg，同时向本地负载3供电；由于电网1的容量为无穷大，因此光伏逆变器4输出的电压Upv与电流Ipv可以近似为同相位，即光伏逆变器4输出的无功功率Qpv近似为零。
当电网1出现故障断电时，相当于并网开关2断开，此时只有光伏发电系统经由光伏逆变器4提供有功功率Ppv和无功功率Qpv，独立向本地负载3供电，产生孤岛现象，因此光伏逆变器4输出的电压Upv与电流Ipv的相位差由本地负载3决定。
一种如上所述并网光伏发电系统的自动式相位移孤岛现象检测方法，其特征在于：该方法的基本思路是在传统滑差式频率位移法的基础上，重新设计初相角与频率之间的关系函数，引入一个可调参数，并增加相位平衡点的判断程序，系统一旦进入相位平衡点，则通过改变初相角计算公式中的可调参数，即可达到跳出相位平衡点的目的，同时增加频率变化方向的判断程序，以加快孤岛现象的检测速度；
将第k个电压周期的输出电流初相角θ[k]设为
Figure BDA0000390115040000031
式中，f[k-1]表示前一个电压周期的电压频率，α为一可调参数。
通过调节可调参数α，使初相角θ与频率f、负载角
Figure BDA0000390115040000041
与频率f两条关系曲线的变化方向和变化速度均不相同，也就是说某一个方向频率变化的速度快，而另一个方向频率变化的速度慢，使得初相角θ与负载角的叠加效果不同；自动式相位移孤岛检测方法是在电流与电压存在相位差（即负载角
Figure BDA0000390115040000043
）的基础上，再加入一个初相角θ[k]，这个初相角θ[k]会对原来的频率变化产生影响。
增加了频率变化方向的判断程序，以加快孤岛现象的检测速度：
一般情况下，对于不同频率点，初相角的值θ要小于负载角的值
Figure BDA0000390115040000044
因此，频率f的变化方向主要由负载角
Figure BDA0000390115040000045
决定，而初相角θ只是改变频率f的变化速度；当然也存在本地负载3的功率因数较高，负载角
Figure BDA0000390115040000046
小于初相角θ的情况，此时频率f的变化方向将由负载角
Figure BDA0000390115040000047
和初相角θ共同决定；频率f的变化方向与负载角
Figure BDA0000390115040000048
和初相角θ的关系总结如下：
当θ<0
Figure BDA0000390115040000049
负载为容性，频率f向减小方向变化；
当θ>0
Figure BDA00003901150400000410
负载为容性，频率f向增大方向变化；
当θ<0
Figure BDA00003901150400000411
负载为感性，频率f向减小方向变化；
当θ>0
Figure BDA00003901150400000412
负载为感性，频率f向增大方向变化；
为了选择更快的频率变化方向，初相角θ的初始值θ0分为正负两种数值选择，这样随着本地等效负载3呈现容性或感性，会出现频率增大或减小的速度不同的情况，该方法首先对上述情况进行判断；
以下方法中：θ1表示初相角θ取正数值，θ2表示初相角θ取负数值；f1表示初相角选择θ1时的频率值，f2表示初相角选择θ2时的频率值；Δf1表示初相角选择θ1时的频率变化量，Δf2表示初始相位角选择θ2时的频率变化量；θ0为初相角θ的初始值；fg为电网频率；
首先选择初相角θ的初始值为正值，即令θ1(k-1)=θ0，计算频率f的变化量Δf1(k-1)，若Δf1(k-1)=0，则继续判断，若Δf1(k-1)≠0，则再选择初相角θ的初始值为负值，即令θ2(k-1)=-θ0，计算频率f的变化量Δf2(k-1)，若Δf2(k-1)=0，则继续判断，若Δf2(k-1)≠0，则比较两个频率变化量绝对值|Δf1(k-1)|与|Δf2(k-1)|的大小关系，若|Δf1(k-1) |≥|Δf2(k-1)|，说明频率f向增大的方向变化快，则令下一时刻的频率f(k)＝f(k-1)+|Δf1(k-1)|，若|Δf1(k-1)|＜|Δf2(k-1)|，说明频率f向减小的方向变化快，则令下一时刻的频率f(k)＝f(k-1)-|Δf2(k-1)|；根据式(1)，计算此时的初相角θ(k+1)，判断是否发生孤岛现象，若发生，则检测结束，若未发生，则令初相角θ的初始值θ0＝θ(k+1)，再令k=k+1，重复上述步骤。
增加了相位平衡点的判断程序，系统一旦进入相位平衡点，则通过改变初相角计算公式(1)中的可调参数α，即可达到跳出相位平衡点的目的，这种方法解决了一旦进入相位平衡点则无法跳出而导致孤岛现象检测失败的问题，大大提高了电网故障检测的准确性。
针对初相角θ与负载角存在大小相等、正负相反的情况，即出现相位平衡点6的情况，提出一种解决方法：该方法首先判断是否出现相位平衡点6，如果出现相位平衡点6，则改变初相角θ计算公式中的可调参数α，从而改变初相角θ的计算值，打破原来的相位平衡状态，使得孤岛检测能够继续进行；
并网光伏发电系统逆变器4的输出电流相位和频率要跟随输出电压的相位和频率，也就是说，电流正弦波形的起始点（即正斜率过零点）要跟随电压正弦波形的起始点（即正斜率过零点）；首先判断输出电压波形是否过正斜率零点，即是否为电压正弦波起始点，若不是，则继续判断，若是，则计算前一时刻的电压频率f(k-1)，比较两个时刻的频率值f(k-1)与f(k-2)的大小关系，若相等，则令可调参数α(k)=α(k-1)+1，若不等，则令可调参数α(k)=α(k-1)；根据式(1)，可计算出此时的初相角θ(k)。
下面结合附图对本发明进行具体说明：
图1为本发明并网光伏发电系统孤岛现象示意图，其中，ug为电网1的电压，Pg和Qg分别为电网1输出的有功功率和无功功率，R、L和C分别为本地负载3的等效电阻、电感和电容，upv和ipv分别为光伏逆变器4的输出电压和电流，Ppv和Qpv分别为光伏逆变器4输出的有功功率和无功功率，Epv为光伏电池板5的输出电压。
并网光伏发电系统主要包括电网1、光伏电池板5及光伏逆变器4。电网1通过并网开关2连接至本地负载3，向本地负载3供电；光伏电池板5通过光伏逆变器4连接至本地负载3，向本地负载3供电。
当电网1正常工作时，相当于并网开关2闭合，此时光伏发电系统经由光伏逆变器4输出的有功功率Ppv、无功功率Qpv，与电网1提供的有功功率Pg、无功功率Qg，同时向本地负载3供电。由于电网1的容量为无穷大，因此光伏逆变器4输出的电压Upv与电流Ipv可以近似为同相位，即光伏逆变器4输出的无功功率Qpv近似为零。
当电网1出现故障断电时，相当于并网开关2断开，此时只有光伏发电系统经由光伏逆变器4提供有功功率Ppv和无功功率Qpv，独立向本地负载3供电，产生孤岛现象，因此光伏逆变器4输出的电压Upv与电流Ipv的相位差由本地负载3决定。
并网光伏发电系统的孤岛现象检测方法采用自动式相位移法，该方法的基本思路是在传统滑差式频率位移法的基础上，重新设计初相角与频率之间的关系函数，引入一个可调参数，并增加相位平衡点的判断程序，系统一旦进入相位平衡点，则通过改变初相角计算公式中的可调参数，即可达到跳出相位平衡点的目的，同时增加频率变化方向的判断程序，以加快孤岛现象的检测速度。
将第k个电压周期的输出电流初相角θ[k]设为
Figure BDA0000390115040000051
式中，f[k-1]表示前一个电压周期的电压频率，α为一可调参数。
图2为本发明采用自动式相位移法的初相角、负载角与频率的关系曲线图，其中，θ为初相角，
Figure BDA0000390115040000052
为负载角，f为频率。
由图2可以看出，初相角θ[k]与频率f[k-1]呈线性关系。当频率向小于50Hz的方向变化时，初相角θ[k]为负值，当频率向大于50Hz的方向变化时，初相角θ[k]为正值。
由图2可以看出，负载角与频率f在某一频率范围内也近似呈线性关系。当本地等效负载3为容性时，负载角
Figure BDA0000390115040000062
为负值，电压相位滞后电流相位，负载角将使频率f向减小的方向变化。当本地等效负载3为感性时，负载角
Figure BDA0000390115040000064
为正值，电压相位超前电流相位，负载角将使频率f向增大的方向变化。
通过调节可调参数α，使两条关系曲线的变化方向和变化速度均不相同，也就是说某一个方向频率变化的速度快，而另一个方向频率变化的速度慢，使得初相角θ与负载角
Figure BDA0000390115040000066
的叠加效果不同。自动式相位移孤岛检测方法是在电流与电压存在相位差（即负载角）的基础上，再加入一个初相角θ[k]，这个初相角θ[k]会对原来的频率变化产生影响。
图3为本发明自动式相位移法频率变化方向判别流程图，其中，θ1表示初相角θ取正数值，θ2表示初相角θ取负数值；f1表示初相角选择θ1时的频率值，f2表示初相角选择θ2时的频率值；Δf1表示初相角选择θ1时的频率变化量，Δf2表示初始相位角选择θ2时的频率变化量；θ0为初相角θ的初始值；fg为电网频率。
一般情况下，对于不同频率点，初相角的值θ要小于负载角的值
Figure BDA0000390115040000068
因此，频率f的变化方向主要由负载角
Figure BDA0000390115040000069
决定，而初相角θ只是改变频率f的变化速度。当然也存在本地负载3的功率因数较高，负载角小于初相角θ的情况，此时频率f的变化方向将由负载角
Figure BDA00003901150400000611
和初相角θ共同决定。频率f的变化方向与负载角
Figure BDA00003901150400000612
和初相角θ的关系总结如下：
当θ<0
Figure BDA00003901150400000613
负载为容性，频率f向减小方向变化。
当θ>0
Figure BDA00003901150400000614
负载为容性，频率f向增大方向变化。
当θ<0
Figure BDA00003901150400000615
负载为感性，频率f向减小方向变化。
当θ>0
Figure BDA00003901150400000616
负载为感性，频率f向增大方向变化。
为了选择更快的频率变化方向，初相角θ的初始值θ0分为正负两种数值选择，这样随着本地等效负载3呈现容性或感性，会出现频率增大或减小的速度不同的情况，该方法首先对上述情况进行判断。
图3中，首先选择初相角θ的初始值为正值，即令θ1(k-1)=θ0，计算频率f的变化量Δf1(k-1)，若Δf1(k-1)=0，则继续判断，若Δf1(k-1)≠0，则再选择初相角θ的初始值为负值，即令θ2(k-1)=-θ0，计算频率f的变化量Δf2(k-1)，若Δf2(k-1)=0，则继续判断，若Δf2(k-1)≠0，则比较两个频率变化量绝对值|Δf1(k-1)|与|Δf2(k-1)|的大小关系，若|Δf1(k-1)|≥|Δf2(k-1)|，说明频率f向增大的方向变化快，则令下一时刻的频率f(k)＝f(k-1)+|Δf1(k-1)|，若|Δf1(k-1)|＜|Δf2(k-1)|，说明频率f向减小的方向变化快，则令下一时刻的频率f(k)＝f(k-1)-|Δf2(k-1)|。根据式(1)，计算此时的初相角θ(k+1)，判断是否发生孤岛现象，若发生，则检测结束，若未发生，则令初相角θ的初始值θ0＝θ(k+1)，再令k=k+1，重复上述步骤。
图4为本发明自动式相位移法相位平衡点判别流程图。针对初相角θ与负载角存在大小相等、正负相反的情况，即出现相位平衡点6的情况，提出一种解决方法。该方法首先判断是否出现相位平衡点6，如果出现相位平衡点6，则改变初相角θ计算公式中的可调参数α，从而改变初相角θ的计算值，打破原来的相位平衡状态，使得孤岛检测能够继续进行。
并网光伏发电系统逆变器4的输出电流相位和频率要跟随输出电压的相位和频率，也就是说，电流正弦波形的起始点（即正斜率过零点）要跟随电压正弦波形的起始点（即正斜率过零点）。图4中，首先判断输出电压波形是否过正斜率零点，即是否为电压正弦波起始点，若不是，则继续判断，若是，则计算前一时刻的电压频率f(k-1)，比较两个时刻的频率值f(k-1)与f(k-2)的大小关系，若相等，则令可调参数α(k)=α(k-1)+1，若不等，则令可调参数α(k)=α(k-1)。根据式(1)，可计算出此时的初相角θ(k)。
所提出的并网光伏发电系统自动式相位移孤岛现象检测方法在传统滑差式频率位移法的基础上，重新设计了初相角与频率之间的关系函数，引入了一个可调参数，并增加了相位平衡点的判断程序，系统一旦进入相位平衡点，则通过改变初相角计算公式中的可调参数，即可达到跳出相位平衡点的目的，这种方法解决了一旦进入相位平衡点则无法跳出而导致孤岛现象检测失败的问题，大大提高了电网故障检测的准确性。此外，还增加了频率变化方向的判断程序，加快了孤岛现象的检测速度。
本发明提供了一种检测速度快、准确性高的并网光伏发电系统自动式相位移孤岛现象检测方法。

Claims (5)

1.并网光伏发电系统，其特征在于：该系统主要包括电网（1）、光伏电池板（5）及光伏逆变器（4），电网（1）通过并网开关（2）连接至本地负载（3），向本地负载（3）供电；光伏电池板（5）通过光伏逆变器（4）连接至本地负载（3），向本地负载（3）供电。
2.根据权利要求1所述并网光伏发电系统的自动式相位移孤岛现象检测方法，其特征在于：该方法是在传统滑差式频率位移法的基础上，重新设计初相角与频率之间的关系函数，引入一个可调参数，并增加相位平衡点的判断程序，系统一旦进入相位平衡点，则通过改变初相角计算公式中的可调参数，即可达到跳出相位平衡点的目的，同时增加频率变化方向的判断程序，以加快孤岛现象的检测速度；
将第k个电压周期的输出电流初相角θ[k]设为
Figure FDA0000390115030000011
式中，f[k-1]表示前一个电压周期的电压频率，α为一可调参数。
3.根据权利要求2所述的并网光伏发电系统自动式相位移孤岛现象检测方法，其特征在于：通过调节可调参数α，使初相角θ与频率f、负载角
Figure FDA0000390115030000012
与频率f两条关系曲线的变化方向和变化速度均不相同，也就是说某一个方向频率变化的速度快，而另一个方向频率变化的速度慢，使得初相角θ与负载角
Figure FDA0000390115030000013
的叠加效果不同；自动式相位移孤岛检测方法是在电流与电压存在相位差（即负载角
Figure FDA0000390115030000014
）的基础上，再加入一个初相角θ[k]，这个初相角θ[k]会对原来的频率变化产生影响。
4.根据权利要求2所述的并网光伏发电系统自动式相位移孤岛现象检测方法，其特征在于：频率变化方向的判断程序：
一般情况下，对于不同频率点，初相角的值θ要小于负载角的值
Figure FDA0000390115030000015
因此，频率f的变化方向主要由负载角
Figure FDA0000390115030000016
决定，而初相角θ只是改变频率f的变化速度；当然也存在本地负载（3）的功率因数较高，负载角小于初相角θ的情况，此时频率f的变化方向将由负载角和初相角θ共同决定；频率f的变化方向与负载角
Figure FDA0000390115030000019
和初相角θ的关系总结如下：
当θ<0
Figure FDA00003901150300000110
负载为容性，频率f向减小方向变化；
当θ>0
Figure FDA00003901150300000111
负载为容性，频率f向增大方向变化；
当θ<0负载为感性，频率f向减小方向变化；
当θ>0
Figure FDA00003901150300000113
负载为感性，频率f向增大方向变化；
为了选择更快的频率变化方向，初相角θ的初始值θ0分为正负两种数值选择，这样随着本地等效负载（3）呈现容性或感性，会出现频率增大或减小的速度不同的情况，该方法首先对上述情况进行判断；
以下方法中：θ1表示初相角θ取正数值，θ2表示初相角θ取负数值；f1表示初相角选择θ1时的频率值，f2表示初相角选择θ2时的频率值；Δf1表示初相角选择θ1时的频率变化量，Δf2表示初始相位角选择θ2时的频率变化量；θ0为初相角θ的初始值；fg为电网频率；
首先选择初相角θ的初始值为正值，即令θ1(k-1)=θ0，计算频率f的变化量Δf1(k-1)，若Δf1(k-1)=0，则继续判断，若Δf1(k-1)≠0，则再选择初相角θ的初始值为负值，即令θ2(k-1)=-θ0，计算频率f的变化量Δf2(k-1)，若Δf2(k-1)=0，则继续判断，若Δf2(k-1)≠0，则比较两个频率变化量绝对值|Δf1(k-1)|与|Δf2(k-1)|的大小关系，若|Δf1(k-1)|≥|Δf2(k-1)|，说明频率f向增大的方向变化快，则令下一时刻的频率f(k)＝f(k-1)+|Δf1(k-1)|，若|Δf1(k-1)|＜Δf2(k-1)|，说明频率f向减小的方向变化快，则令下一时刻的频率f(k)＝f(k-1)-|Δf2(k-1)|；根据式(1)，计算此时的初相角θ(k+1)，判断是否发生孤岛现象，若发生，则检测结束，若未发生，则令初相角θ的初始值θ0＝θ(k+1)，再令k=k+1，重复上述步骤。
5.根据权利要求2所述的并网光伏发电系统自动式相位移孤岛现象检测方法，其特征在于：相位平衡点的判断程序，系统一旦进入相位平衡点，则通过改变初相角计算公式(1)中的可调参数α，达到跳出相位平衡点的目的；
针对初相角θ与负载角
Figure FDA0000390115030000021
存在大小相等、正负相反的情况，即出现相位平衡点（6）的情况，提出一种解决方法：该方法首先判断是否出现相位平衡点（6），如果出现相位平衡点（6），则改变初相角θ计算公式中的可调参数α，从而改变初相角θ的计算值，打破原来的相位平衡状态，使得孤岛检测能够继续进行；
并网光伏发电系统逆变器（4）的输出电流相位和频率要跟随输出电压的相位和频率，也就是说，电流正弦波形的起始点要跟随电压正弦波形的起始点；首先判断输出电压波形是否过正斜率零点，即是否为电压正弦波起始点，若不是，则继续判断，若是，则计算前一时刻的电压频率f(k-1)，比较两个时刻的频率值f(k-1)与f(k-2)的大小关系，若相等，则令可调参数α(k)=α(k-1)+1，若不等，则令可调参数α(k)=α(k-1)；根据式(1)，可计算出此时的初相角θ(k)。
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