CN108233423B - 新能源发电系统并入交直流混联电网的自适应孤岛检测方法 - Google Patents
新能源发电系统并入交直流混联电网的自适应孤岛检测方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108233423B CN108233423B CN201810161388.1A CN201810161388A CN108233423B CN 108233423 B CN108233423 B CN 108233423B CN 201810161388 A CN201810161388 A CN 201810161388A CN 108233423 B CN108233423 B CN 108233423B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- frequency
- island
- counter
- new energy
- generation system
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000010248 power generation Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 31
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 abstract description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H02J3/382—
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
- H02J3/388—Islanding, i.e. disconnection of local power supply from the network
Abstract
本发明公开了一种新能源发电系统并入交直流混联电网的自适应孤岛检测方法,包括:1、获取直流输电线路的额定传输功率,设置两个频率阈值和两个计数器的临界值;2、初始化计数器初值;3、计算频率增长率以及频率增长率的参考值;4、应用频率值和频率增长率的参考值判断新能源发电系统是否处于孤岛运行状态。本发明能够提高孤岛检测的精度,减小检测盲区,从而能对系统是否处于孤岛状态做出快速、准确地判断,并及时采取相应措施以避免系统发生频率崩溃。
Description
技术领域
本发明涉及电力系统输配电领域,更具体地,涉及一种新能源发电系统由并入交直流混联电网的输电模式转变成仅通过直流线路输电的孤岛运行模式的检测方法。
背景技术
交直流混联电网技术的发展为新能源并网提供了良好的基础。新能源发电系统正常并网运行时通过交流输电线路和直流输电线路向交流系统输送电能。若交流输电线路因事故突然跳闸断开,新能源发电系统只能通过直流输电线路输送电能,此时直流输电线路仍采用原控制方式以额定传输功率输送电能,因此部分电能无法送出,系统频率将持续上升,最终导致频率崩溃。这将对电力系统和相关设备带来严重影响。因此及时准确地检测出系统是否处在孤岛状态对于后续相应的保护、控制措施的实施具有重要意义。
目前现有的交直流混联系统的孤岛检测方法大多是当系统频率到达某一阈值,或系统的相位差达到某一阈值后发出孤岛信号,但这些方法存在较大的检测盲区,若新能源发电系统的输出功率与直流输电线路的额定传输功率的差值不大,则发生孤岛后系统频率上升较缓、相位差变化较慢,需要较长的检测时间,而在这期间系统一直以原有的控制方式运行,存在很大的安全隐患。
发明内容
本发明是为避免上述现有技术所存在的不足,提供一种新能源发电系统并入交直流混联电网的自适应孤岛检测方法,以期能够提高孤岛检测的精度,减小检测盲区,从而能对系统是否处于孤岛状态做出快速、准确地判断,并及时采取相应措施以避免系统发生频率崩溃。
本发明为解决技术问题采用如下技术方案:
本发明一种新能源发电系统并入交直流混联电网的自适应孤岛检测方法,所述交直流混联电网是由直流输电线路、交流输电线路和交流系统构成,并由所述新能源发电系统、直流输电线、和交流系统构成孤岛系统,其特点是,所述自适应孤岛检测方法是按照如下步骤进行:
步骤1、获取所述直流输电线路的额定传输功率Pdc;
设置新能源发电系统并网点处的低频率阈值fth1和最大频率阈值fth2,且满足50Hz<fth1<fth2;
设置两个计数器N1和N2,并设置两个计数器N1和N2的临界值分别为n1和n2;
每隔Δt测量所述新能源发电系统的输出功率和并网点处的频率值,并记任意第i次测量时刻的输出功率为Pout,i和并网点处的频率为fi;
步骤2、初始化N1和N2的初值为0,初始化i=1;
步骤3、利用式(1)和式(2)分别得到第i个时间间隔的频率增长率参考值εi和频率增长率ki:
式(1)中,K为频率上升速度与功率差的关系系数;α为裕度系数;
步骤4、基于所述并网点处的频率fi、频率增长率ki以及频率增长率参考值εi判断所述孤岛系统是否处于孤岛状态:
步骤4.1、判断ki≥εi是否成立,若成立,则执行步骤4.2,否则执行步骤4.5;
步骤4.2、判断fi<fth2是否成立,若成立,则将计数器N2清零后,将N1+1赋值给N1,并执行步骤4.3,否则,将计数器N1清零后,将N2+1赋值给N2,并执行步骤4.4;
步骤4.3、判断N1≧n1是否成立,若成立,则发出孤岛信号,否则,将i+1赋值给i后,返回步骤3;
步骤4.4、判断N2≧n2是否成立,若成立,则发出孤岛信号,否则,将i+1赋值给i后,返回步骤3;
步骤4.5、判断fi<fth1是否成立,若成立,则将计数器N1和N2清零,并将i+1赋值给i后,返回步骤3,否则,执行步骤4.6;
步骤4.6、判断fi<fth2是否成立,若成立,则将计数器N2清零且保持计数器N1的值不变后,将i+1赋值给i,并返回步骤3,否则,将计数器N1清零,并执行步骤4.7;
步骤4.7、判断ki≥0是否成立,若成立,则将N2+1赋值给N2后,执行步骤4.4,否则保持计数器N2不变,并将i+1赋值给i后,返回步骤3。
与已有技术相比,本发明有益效果体现在:
1、本发明将频率增长率的持续变化作为孤岛检测的条件之一,根据频率上升速度的快慢采取不同的判断标准,有效避免了因功率差较小导致并网点频率上升较慢,从而克服了需要较长的检测时间这一缺陷。该方法几乎没有检测盲区,可快速、准确地判断系统是否处于孤岛运行,可靠性较高。
2、本发明设置了两个频率阈值,综合考虑并网点频率值和频率增长率的持续变化情况对系统的运行状态进行判断,得到一种相对更优的自适应孤岛检测方法,能够有效区分是因系统处于孤岛运行而导致并网点频率上升还是由于交流系统频率波动导致的并网点频率波动,从而具有较高的准确性,对新能源发电系统并入交直流混联电网的孤岛检测具有一定的借鉴意义。
附图说明
图1是现有技术中新能源发电系统并入交直流混联电网的示意图;
图2是本发明的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
如图2所示,一种新能源发电系统并入交直流混联电网的自适应孤岛检测方法,包括以下步骤:
本实施方式中,交直流混联系统的组成结构图如图1所示,交直流混联电网是由直流输电线路、交流输电线路和交流系统构成,并由新能源发电系统、直流输电线、和交流系统构成孤岛系统,正常运行时,新能源发电系统发出的电能通过直流输电线路和交流输电线路向交流系统输送。当交流输电线路因事故突然跳闸断开,新能源发电系统只能通过直流输电线路向交流系统送电,此时系统处于孤岛运行方式。通过检测并网点a处频率值和频率增长率的持续变化情况即可判断系统是否处于孤岛状态。
步骤1、获取所述直流输电线路的额定传输功率Pdc;
设置新能源发电系统并网点处的低频率阈值fth1和最大频率阈值fth2,且满足50Hz<fth1<fth2;
设置两个计数器N1和N2,并设置两个计数器N1和N2的临界值分别为n1和n2;
每隔Δt测量所述新能源发电系统的输出功率和并网点处的频率值,并记任意第i次测量时刻的输出功率为Pout,i和并网点处的频率为fi;
步骤2、初始化N1和N2的初值为0,初始化i=1;
步骤3、利用式(1)和式(2)分别得到第i个时间间隔的频率增长率参考值εi和频率增长率ki:
式(1)中,K为频率上升速度与功率差的关系系数;α为裕度系数,一般取0.7~0.9;
新能源发电系统的输出功率与直流输电线路的额定传输功率的差值越大,则系统处于孤岛运行时,并网点的频率增长率越大。根据不同的功率差的大小及可得到相应的频率增长率参考值,因此当功率差较小,而使发生孤岛后并网点频率上升较慢时也会有相应频率增长率参考值与之对应,以进行接下来的检测。
步骤4、基于所述并网点处的频率fi、频率增长率ki以及频率增长率参考值εi判断所述孤岛系统是否处于孤岛状态:
步骤4.1、判断ki≥εi是否成立,若成立,则说明并网点频率的增长率ki已达到孤岛运行时频率增长率的参考值εi,执行步骤4.2,否则执行步骤4.5;
步骤4.2、判断fi<fth2是否成立,若成立,则说明并网点频率值fi未达到频率最大阈值fth2,将计数器N2清零后,将N1+1赋值给N1,并执行步骤4.3,否则,将计数器N1清零后,将N2+1赋值给N2,并执行步骤4.4;
步骤4.3、判断N1≧n1是否成立,若成立,则说明并网点频率持续以大于εi的增长率变化了n1个Δt时间段,但频率值fi尚未达到频率最大阈值fth2,发出孤岛信号,否则,将i+1赋值给i后,返回步骤3;
步骤4.4、判断N2≧n2是否成立,若成立,则说明在计数器N1的值达到计数临界值n1之前频率值fi就已经达到频率的最大阈值fth2,并且在达到最大频率阈值后,在一定条件下变化了n2个Δt时间段,发出孤岛信号,否则,将i+1赋值给i后,返回步骤3;
步骤4.5、判断fi<fth1是否成立,若成立,则说明频率的增长率ki小于参考值εi,并且频率值fi小于低频率阈值fth1,将计数器N1和N2清零,并将i+1赋值给i后,返回步骤3,否则,执行步骤4.6;
步骤4.6、判断fi<fth2是否成立,若成立,则将计数器N2清零且保持计数器N1的值不变后,将i+1赋值给i,并返回步骤3,否则,将计数器N1清零,并执行步骤4.7;
步骤4.7、判断ki≥0是否成立,若成立,则说明频率值fi大于最大频率阈值fth2,并且保持上升趋势,将N2+1赋值给N2后,执行步骤4.4,否则保持计数器N2不变,并将i+1赋值给i后,返回步骤3。
本方法可避免当新能源发电系统由并入交直流混联电网的输电模式转变成仅通过直流线路输电的孤岛运行模式时导致的频率崩溃现象,并且可以根据频率上升速度的快慢采取不同的检测标准。该方法几乎没有检测盲区,可快速、准确的判断系统是否处于孤岛运行。希望能够为新能源发电系统并入交直流混联电网的孤岛检测提供一些借鉴和帮助。
Claims (1)
1.一种新能源发电系统并入交直流混联电网的自适应孤岛检测方法,所述交直流混联电网是由直流输电线路、交流输电线路和交流系统构成,并由所述新能源发电系统、直流输电线、和交流系统构成孤岛系统,其特征是,所述自适应孤岛检测方法是按照如下步骤进行:
步骤1、获取所述直流输电线路的额定传输功率Pdc;
设置新能源发电系统并网点处的低频率阈值fth1和最大频率阈值fth2,且满足50Hz<fth1<fth2;
设置两个计数器N1和N2,并设置两个计数器N1和N2的临界值分别为n1和n2;
每隔Δt测量所述新能源发电系统的输出功率和并网点处的频率值,并记任意第i次测量时刻的输出功率为Pout,i和并网点处的频率为fi;
步骤2、初始化N1和N2的初值为0,初始化i=1;
步骤3、利用式(1)和式(2)分别得到第i个时间间隔的频率增长率参考值εi和频率增长率ki:
式(1)中,K为频率上升速度与功率差的关系系数;α为裕度系数;
步骤4、基于所述并网点处的频率fi、频率增长率ki以及频率增长率参考值εi判断所述孤岛系统是否处于孤岛状态:
步骤4.1、判断ki≥εi是否成立,若成立,则执行步骤4.2,否则执行步骤4.5;
步骤4.2、判断fi<fth2是否成立,若成立,则将计数器N2清零后,将N1+1赋值给N1,并执行步骤4.3,否则,将计数器N1清零后,将N2+1赋值给N2,并执行步骤4.4;
步骤4.3、判断N1≧n1是否成立,若成立,则发出孤岛信号,否则,将i+1赋值给i后,返回步骤3;
步骤4.4、判断N2≧n2是否成立,若成立,则发出孤岛信号,否则,将i+1赋值给i后,返回步骤3;
步骤4.5、判断fi<fth1是否成立,若成立,则将计数器N1和N2清零,并将i+1赋值给i后,返回步骤3,否则,执行步骤4.6;
步骤4.6、判断fi<fth2是否成立,若成立,则将计数器N2清零且保持计数器N1的值不变后,将i+1赋值给i,并返回步骤3,否则,将计数器N1清零,并执行步骤4.7;
步骤4.7、判断ki≥0是否成立,若成立,则将N2+1赋值给N2后,执行步骤4.4,否则保持计数器N2不变,并将i+1赋值给i后,返回步骤3。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201810161388.1A CN108233423B (zh) | 2018-02-27 | 2018-02-27 | 新能源发电系统并入交直流混联电网的自适应孤岛检测方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201810161388.1A CN108233423B (zh) | 2018-02-27 | 2018-02-27 | 新能源发电系统并入交直流混联电网的自适应孤岛检测方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN108233423A CN108233423A (zh) | 2018-06-29 |
CN108233423B true CN108233423B (zh) | 2020-02-14 |
Family
ID=62662186
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201810161388.1A Expired - Fee Related CN108233423B (zh) | 2018-02-27 | 2018-02-27 | 新能源发电系统并入交直流混联电网的自适应孤岛检测方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN108233423B (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110488148B (zh) | 2019-07-30 | 2020-09-11 | 华为技术有限公司 | 孤岛现象检测方法、装置和计算机可读存储介质 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003038970A2 (en) * | 2001-10-26 | 2003-05-08 | Youtility, Inc. | Anti-islanding techniques for distributed power generation |
CN102255330A (zh) * | 2011-04-19 | 2011-11-23 | 河南电力试验研究院 | 一种检测微电网系统发生孤岛的装置和方法 |
CN102262182B (zh) * | 2011-07-07 | 2013-11-20 | 浙江大学 | 光伏并网逆变器孤岛检测方法 |
CN103645416B (zh) * | 2013-08-30 | 2015-08-19 | 天津大学 | 一种基于自适应无功扰动的微电网非破坏性孤岛检测方法 |
CN103529323A (zh) * | 2013-10-13 | 2014-01-22 | 宁夏回族自治区电力设计院 | 微电网被动式孤岛检测盲区减小方法 |
CN103560538B (zh) * | 2013-11-08 | 2015-09-02 | 东南大学 | 基于pcc处储能的微电网保护与切换一体化控制方法 |
-
2018
- 2018-02-27 CN CN201810161388.1A patent/CN108233423B/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN108233423A (zh) | 2018-06-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105223293B (zh) | 基于油色谱在线监测的变压器状态预警方法 | |
CN104242267A (zh) | 一种风力发电送出输电线路距离保护方法 | |
CN102565597B (zh) | 一种应用同步相量技术的动态输电线容量估计方法 | |
CN105116208A (zh) | 一种特高压直流输电系统换相失败故障诊断方法 | |
CN105743073A (zh) | 一种改进的反时限过电流保护方法 | |
CN110854810B (zh) | 一种大型同步调相机转子一点接地保护方法 | |
CN108233423B (zh) | 新能源发电系统并入交直流混联电网的自适应孤岛检测方法 | |
CN110865266B (zh) | 一种十字型接地装置的输电线路耐雷水平试验方法 | |
CN110336258A (zh) | 一种对端电流突变量助增的直流输电线路双端保护方法和系统 | |
CN110445103B (zh) | 一种基于单端差分电流积聚量的直流输电线路保护方法和系统 | |
CN103592569B (zh) | 一种基于高频量衰减特性的特高压直流输电线路故障测距方法 | |
CN110658430B (zh) | 基于标准差选取pd幅值的xlpe电缆等效绝缘厚度估算方法 | |
CN107026464B (zh) | 一种换流阀的优化方法 | |
CN109387731B (zh) | 一种基于小波分析和幅值比较的高阻接地故障辨识方法 | |
CN105186931A (zh) | 异步电机启动过程故障电流的识别方法 | |
CN104502804A (zh) | 输电线路雷击故障及雷击故障类型的识别方法及系统 | |
CN115528657A (zh) | 基于反行波波形畸变系数的柔性直流输电线路测距式保护方法 | |
CN104979843A (zh) | 一种提高判别直流换相失败准确率的仿真方法 | |
CN113820563A (zh) | 一种基于混合导线的输电线路故障检测定位方法 | |
CN103779834A (zh) | 一种应用于分布式发电并网接入防逆流智能检测方法 | |
CN111600282B (zh) | 一种基于弱边界条件下的多端柔性直流配电系统保护方法 | |
CN113488972A (zh) | 基于电流时域累积量的高压直流输电线路保护方法和系统 | |
CN113702757B (zh) | 基于电流/电压高频行波比的直流配网快速方向保护方法 | |
CN114142442A (zh) | 一种直流输电线路保护方法及系统 | |
CN106953299B (zh) | 一种基于实时电能质量的变压器预警方法及系统 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20200214 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |