CN111541271A - 一种小水电站孤岛运行和并网运行的识别方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种小水电站孤岛运行和并网运行的识别方法和系统。该方法包括：检测小水电站所在的电网频率并作为第一频率；向电网引入扰动信号预设时间后，检测电网的频率并作为第二频率；根据第一频率与第二频率的大小关系确定小水电站的运行状态，其中运行状态包括孤岛运行和并网运行。本发明实施例提供的技术方案，通过向小水电站所在的电网加入扰动信号后，根据第一频率和第二频率的大小关系来确定小水电站的运行状态，能够及时处理小水电站电网频率过高或过低影响用户供电效率的问题，且不需要维护人员手动修改功率定值，能够避免手动调节小水电站的输出功率过高或过低使小水电站解列装置出现误动或拒动的现象。

Description

一种小水电站孤岛运行和并网运行的识别方法和系统

技术领域

本发明实施例涉及小水电并网技术领域，尤其涉及一种小水电站孤岛运行和并网运行的识别方法和系统。

背景技术

小水电站可以解决大电网过于集中的电源分布和长距离输送受事故影响后恢复缓慢、故障等的问题，满足人们的供电需求。

小水电站符合经济环保的可持续发展新理念，在零污染供电的优良基础下，还可以为大电网供电，有较高的效益性和经济性。然而，小水电并没有自动调节功率并识别是否孤岛运行的装置，需要维护人员主动修改功率定值和频率检测。若不能及时检测出小水电出现孤岛运行状态，会影响供电效率。因此，我们急需寻求一种小水电站孤岛运行和并网的识别方法，以进一步维持小水电站所在电网频率的稳定，主动调节小水电的功率，达到持续稳定供电的需求。

发明内容

本发明实施例提供一种小水电站孤岛运行和并网运行的识别方法和系统，以快速识别小水电站的运行状态，以便能够及时处理小水电站电网频率过高或过低影响用户供电效率的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种小水电站孤岛运行和并网运行的识别方法，包括：

检测所述小水电站所在的电网的频率并作为第一频率；

向所述电网引入扰动信号预设时间后，检测所述电网的频率并作为第二频率；

根据所述第一频率与所述第二频率的大小关系确定所述小水电站的运行状态，其中所述运行状态包括孤岛运行和并网运行。

可选地，在向所述电网引入扰动信号之前，还包括：

确定所述第一频率是否满足预设条件；

若是，则向所述电网引入扰动信号包括：连续两次向所述电网引入负扰动信号。

可选地，所述根据所述第一频率与所述第二频率的大小关系确定所述小水电站的运行状态包括：

若所述第一频率大于所述第二频率，则确定所述小水电站的运行状态为孤岛运行。

可选地，所述根据所述第一频率与所述第二频率的大小关系确定所述小水电站的运行状态包括：

若所述第一频率小于或等于所述第二频率，则确定所述小水电站的运行状态为并网运行。

可选地，若否，则向所述电网引入扰动信号包括：连续两次向所述电网引入正扰动信号。

可选地，所述根据所述第一频率与所述第二频率的大小关系确定所述小水电站的运行状态包括：

若所述第一频率小于所述第二频率，则确定所述小水电站的运行状态为孤岛运行。

可选地，所述根据所述第一频率与所述第二频率的大小关系确定所述小水电站的运行状态包括：

若所述第一频率大于或等于所述第二频率，则确定所述小水电站的运行状态为并网运行。

第二方面，本发明实施例还提供了一种小水电站孤岛运行和并网运行的识别系统，该系统包括：

频率检测模块，用于检测所述小水电站所在的电网的频率并作为第一频率，以及，向所述电网引入扰动信号预设时间后，检测所述电网的频率并作为第二频率；

扰动调节模块，用于向所述电网引入扰动信号；

运行状态确定模块，用于根据所述第一频率与所述第二频率的大小关系确定所述小水电站的运行状态，其中所述运行状态包括孤岛运行和并网运行。

所述扰动调节模块具体用于：

若所述第一频率满足预设条件，则连续两次向所述电网引入负扰动信号；

若所述第一频率不满足预设条件，则连续两次向所述电网引入正扰动信号。

所述运行状态确定模块具体用于：

若连续两次向所述电网引入负扰动信号后，所述第一频率大于所述第二频率，则确定所述小水电站的运行状态为孤岛运行；

若连续两次向所述电网引入负扰动信号后，所述第一频率小于或等于所述第二频率，则确定所述小水电站的运行状态为并网运行；

若连续两次向所述电网引入正扰动信号后，所述第一频率小于所述第二频率，则确定所述小水电站的运行状态为孤岛运行；

若连续两次向所述电网引入正扰动信号后，所述第一频率大于或等于所述第二频率，则确定所述小水电站的运行状态为并网运行。

本发明实施例通过检测小水电站所在的电网频率作为第一频率，采用主动式的检测方法通过向小水电站所在的电网引入扰动信号预设时间后，检测电网的频率作为第二频率，然后根据第一频率和第二频率的大小关系确定小水电站的运行状态是处于孤岛运行或并网运行。与现有技术相比，本发明实施例提供的技术方案，通过向小水电站所在的电网加入扰动信号后，根据第一频率和第二频率的大小关系来确定小水电站的运行状态，能够及时处理小水电站电网频率过高或过低影响用户供电效率的问题，且不需要维护人员手动修改功率定值，能够避免手动调节小水电站的输出功率过高或过低使小水电站解列装置出现误动或拒动的现象。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的一种小水电站孤岛运行和并网运行的识别方法的流程图；

图2为本发明实施例二提供的一种小水电站孤岛运行和并网运行的识别方法的流程图；

图3为本发明实施例三提供的一种小水电站孤岛运行和并网运行的识别方法的流程图；

图4为本发明实施例三提供的另一种小水电站孤岛运行和并网运行的识别方法的流程图；

图5为本发明实施例四提供的一种小水电站孤岛运行和并网运行的识别方法的流程图；

图6为本发明实施例五提供的一种小水电站孤岛运行和并网运行的识别方法的流程图；

图7为本发明实施例五提供的另一种小水电站孤岛运行和并网运行的识别方法的流程图；

图8为本发明实施例六提供的一种小水电站孤岛运行和并网运行的识别方法的流程图；

图9为本发明实施例七提供的一种小水电站孤岛运行和并网运行的识别系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

小水电站是利用分散的溪流、小河或灌渠跌水所形成的落差进行发电的一种水电站，是一种可以就地取得的、廉价干净的可再生能源，是对大电网的重要补充。小水电可以解决大电网过于集中的电源分布和长距离输送受事故影响后恢复缓慢、故障等的问题，满足人们的供电需求。地域问题大大增加了大电网在郊区，山区地带供电的难度，过远的输送距离会导致设备成本增加，后期维修工作量大且复杂。因此，小水电的建设可弥补大电网以上的缺点。而且，小水电站符合经济环保的可持续发展新理念，在零污染供电的优良基础下，还可以为大电网供电，有较高的效益性和经济性。然而，小水电并没有自动调节功率并识别是否孤岛运行的装置，需要维护人员主动修改功率定值和频率检测。若不能及时检测出小水电出现孤岛运行状态，会影响供电效率。若小水电站孤岛运行，会大大影响供电效率，容易降低设备的使用寿命，各种电子仪器也会造成一定的损害，增加了投入的人力和资金，反而不利于小水电站的发展前景，也不足以弥补大电网的缺点。且小水电站需要维护人员及时检测和修改功率定值，避免过高或过低的功率引起小水电站解列装置误动或拒动，不利于应对用户紧急用电的情况。

有鉴于此，本发明实施例提供了一种小水电站孤岛运行和并网运行的识别方法和系统，通过检测小水电站所在的电网频率作为第一频率，采用主动式的检测方法通过向小水电站所在的电网引入扰动信号预设时间后，检测电网的频率作为第二频率，然后根据第一频率和第二频率的大小关系确定小水电站的运行状态是处于孤岛运行或并网运行。与现有技术相比，本发明实施例提供的技术方案，通过向小水电站所在的电网加入扰动信号后，根据第一频率和第二频率的大小关系来确定小水电站的运行状态，能够及时处理小水电站电网频率过高或过低影响用户供电效率的问题，且不需要维护人员手动修改功率定值，能够避免手动调节小水电站的输出功率过高或过低使小水电站解列装置出现误动或拒动的现象。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种小水电站孤岛运行和并网运行的识别方法的流程图，参考图1，该方法具体包括如下步骤：

步骤110、检测小水电站所在的电网的频率并作为第一频率。

具体地，小水电站可以构成一个小电网独立运行或向大电网输出电能，当小水电站所在的电网频率与大电网频率同步时，即可进行并网，与大电网联网运行。当小水电站脱离大电网，单独向其他用电设备供电时，即处于孤岛运行状态，若小水电站孤岛运行，会大大影响供电效率，容易降低设备的使用寿命，各种电子仪器也会造成一定的损害。与联网电力系统相比，孤岛由于各种调频手段限制以及无功补偿控制手段不足，静态稳定性和动态稳定性都较差，有功不平衡发生时一般经过较长时间的发电调整才能恢复，甚至出现频率崩溃和电压崩溃现象。由于小水电站的运行状态与其所在的电网频率相关，因此，可以通过硬件或软件的方法检测小水电站所在的电网频率，并将检测到的电网频率作为第一频率。示例性地，可以采用锁相环或计数型等硬件技术方法来检测小水电站所在的电网频率，应用相位比较器和振荡器构成的闭环回路实现频率跟踪锁定，先测量信号的周期，在转换成频率以提高频率检测的精度；也可以采用对小水电站输出的电压和电流进行傅里叶变换的软件方法，获得小水电站所在的电网频率。

步骤120、向电网引入扰动信号预设时间后，检测电网的频率并作为第二频率。

具体地，当小水电站处于孤岛运行状态时，向小水电站所在的电网引入扰动信号后，公共耦合点处的电压、频率和谐波含量会偏离正常运行范围，导致小水电站所在的电网频率发生变化。因此，在检测到小水电站的第一频率后，通过向小水电站所在的电网引入扰动信号，间隔预设时间后，检测电网的频率并作为第二频率。示例性地，扰动信号可以正扰动信号和负扰动信号。当向电网中引入正扰动信号时，使得小水电站中的水轮机组的输出功率增大，从而使得检测到的第二频率增大；当向电网中引入负扰动信号时，使得小水电站中的水轮机组的输出功率降低，从而使得检测到的第二频率发生变化。由于水轮机具有惯性特性，在调节水轮机的输出功率后，电网的频率不会立刻发生变化，因此可以间隔预设时间后，再检测小水电站所在电网的第二频率。预设时间可以为引入扰动信号后的十个周波，即0.2s。

步骤130、根据第一频率与第二频率的大小关系确定小水电站的运行状态，其中运行状态包括孤岛运行和并网运行。

具体地，小水电站的运行状态包括孤岛运行和并网运行。并网运行指的是小水电站所在的电网频率与大电网的频率保持同步，由于大电网的钳制作用，当向小水电站所在的电网引入扰动信号时，不会检测到相关扰动，也就是说，小水电站所在的电网频率不会发生改变，仍然与大电网的频率保持同步。孤岛运行指的是小水电站脱离大电网单独运行，不会受到大电网的钳制作用，因此，孤岛运行下的小水电站的电压和频率的波动范围较大，其静态稳定性和动态稳定性较差，当引入扰动信号后，小水电站所在的电网频率会发生相应的变化，即第二频率发生改变(降低或增大)。采集到小水电站的第一频率后，通过向小水电站加入扰动信号后，再次采集小水电站的第二频率，如果小水电站的第二频率发生较大变化，则表明小水电站的频率不受大电网钳制而脱离了大电网，处于孤岛运行状态；如果第二频率未发生较大变化，则表明小水电站的频率受到大电网的钳制作用，处于并网运行状态，进而通过第一频率与第二频率的大小关系可以确定小水电站的运行状态。示例性地，第一频率为50.5Hz，向小水电站所在的电网引入负扰动信号调小水轮机的输出功率，以改变小水电站所在电网的频率。间隔预设时间后，如0.2s，检测小水电站加入扰动信号之后的第二频率，若第二频率不小于第一频率，则再次引入负扰动信号调小水轮机的输出功率，间隔0.2s后重新检测第二频率，若此时的第二频率仍然不小于第一频率，则表明引入扰动信号后小水电所在的电网频率没有发生改变，其频率由大电网的频率决定，确定小水电站处于并网运行状态。

通过检测小水电站所在的电网频率作为第一频率，采用主动式的检测方法通过向小水电站所在的电网引入扰动信号预设时间后，检测电网的频率作为第二频率，然后根据第一频率和第二频率的大小关系确定小水电站的运行状态是处于孤岛运行或并网运行。与现有技术相比，本发明实施例提供的技术方案，通过向小水电站所在的电网加入扰动信号后，根据第一频率和第二频率的大小关系来确定小水电站的运行状态，能够及时处理小水电站电网频率过高或过低影响用户供电效率的问题，且不需要维护人员手动修改功率定值，能够避免手动调节小水电站的输出功率过高或过低使小水电站解列装置出现误动或拒动的现象。

实施例二

图2为本发明实施例二提供的一种小水电站孤岛运行和并网运行的识别方法的流程图。参考图2，在上述实施例的基础上，本发明实施例二提供的小水电站孤岛运行和并网运行的识别方法还包括：

步骤210、检测小水电站所在的电网的频率并作为第一频率。

步骤220、确定第一频率是否满足预设条件；若是，则向电网引入扰动信号包括：连续两次向电网引入负扰动信号。

具体地，扰动信号的类型可以根据第一频率与预设条件之间的关系来调节。一般来说，电网的正常运行频率范围为49.5-50.2Hz，当小水电站所在电网频率超出正常运行频率范围时，则不能进行并网。示例性地，预设条件可以为第一频率大于50.2Hz，当检测到第一频率大于50.2Hz时，表明小水电站的电网频率超出了电网正常运行频率的上限，则向小水电站所在电网引入负扰动信号，以改变小水电站的电网频率。由于小水电站所在电网的频率与小水电站机组的输出功率相关，因此，可以通过加入负扰动信号来降低小水电站机组的输出功率，以使得小水电站所在电网频率发生改变。通过连续两次引入负扰动信号，可以避免由于外界的干扰对检测结果造成影响，能够提高频率的检测精度，有利于提高确定小水电站运行状态的准确性。

步骤230、向电网引入扰动信号预设时间后，检测电网的频率并作为第二频率。

步骤240、根据第一频率与第二频率的大小关系确定小水电站的运行状态，其中运行状态包括孤岛运行和并网运行。

实施例三

作为本发明另一可选实施例，图3为本发明实施例三提供的一种小水电站孤岛运行和并网运行的识别方法的流程图。参考图3，在上述各实施例的基础上，本发明实施例三提供的小水电站孤岛运行和并网运行的识别方法还包括：

步骤310、检测小水电站所在的电网的频率并作为第一频率。

步骤320、确定第一频率是否满足预设条件；若是，则向电网引入扰动信号包括：连续两次向电网引入负扰动信号。

步骤330、向电网引入扰动信号预设时间后，检测电网的频率并作为第二频率。

步骤340、若第一频率大于第二频率，则确定小水电站的运行状态为孤岛运行。

具体地，小水电站在并网状态时，其所在的电网频率等于大电网的频率，并且不会受到扰动信号的影响，通过调节小水电站机组的输出功率不会改变小水电站所在的电网频率。当小水电站处于孤岛运行状态时，小水电站所在的电网频率会出现较大的波动，且扰动信号对其频率的影响较大，通过两次引入扰动信号调节小水电机组的输出功率来检测第二频率，根据第一频率与第二频率的大小关系来确定小水电站的运行状态。示例性地，检测到小水电站所在电网的第一频率为50.5Hz，满足预设条件，则向小水电站所在的电网引入负扰动信号调小水轮机的输出功率，以改变小水电站所在电网的频率。间隔预设时间后，如0.2s，检测小水电站加入扰动信号之后的第二频率，若第一频率大于第二频率，则再次引入负扰动信号调小水轮机的输出功率，使得第二频率减小，间隔0.2s后重新检测第二频率，若此时的第一频率仍然大于第二频率，则表明引入的负扰动信号对小水电站所在的电网频率产生影响，确定小水电站处于孤岛运行状态。

作为本发明实施例三的另一种情况，第一频率也可能会大于第二频率。图4为本发明实施例三提供的另一种小水电站孤岛运行和并网运行的识别方法的流程图，在上述各实施例的基础上，参考图4，该方法还包括：

步骤410、检测小水电站所在的电网的频率并作为第一频率。

步骤420、确定第一频率是否满足预设条件；若是，则向电网引入扰动信号包括：连续两次向电网引入负扰动信号。

步骤430、向电网引入扰动信号预设时间后，检测电网的频率并作为第二频率。

步骤440、若所述第一频率小于或等于所述第二频率，则确定所述小水电站的运行状态为并网运行。

示例性地，若检测到小水电站所在电网的第一频率为50.5Hz，满足预设条件，则向小水电站所在的电网引入负扰动信号调小水轮机的输出功率，以改变小水电站所在电网的频率。间隔预设时间后，如0.2s，检测小水电站加入扰动信号之后的第二频率，若第二频率不小于第一频率，则再次引入负扰动信号调小水轮机的输出功率，间隔0.2s后重新检测第二频率，若此时的第二频率仍然不小于第一频率，则表明引入扰动信号后小水电所在的电网频率没有发生改变，其频率由大电网的频率决定，确定小水电站处于并网运行状态。

本发明实施例提供的一种小水电站孤岛运行和并网运行的识别方法通过确定检测到的第一频率满足预设条件时，向小水电站所在的电网间隔预设时间连续两次引入负扰动信号，若检测到的第一频率大于引入扰动后的第二频率，表明扰动信号使得小水电站所在的电网频率产生波动，即可确定小水电站处于孤岛运行状态。若检测到的第一频率不大于引入扰动后的第二频率，表明扰动信号使得小水电站所在的电网频率没有发生改变，即可确定小水电站处于并网运行状态。

实施例四

图5为本发明实施例四提供的一种小水电站孤岛运行和并网运行的识别方法的流程图，在上述各实施例的基础上，参考图5，该方法还包括：

步骤510、检测小水电站所在的电网的频率并作为第一频率。

步骤520、确定第一频率是否满足预设条件；若否，则向电网引入扰动信号包括：连续两次向电网引入正扰动信号。

具体地，电网的正常运行频率范围为49.5-50.2Hz，当小水电站所在电网频率在正常运行频率范围内，或低于正常运行频率时，无法直接准确判断小水电站是并网运行还是孤岛运行。示例性地，预设条件可以为第一频率大于50.2Hz，当检测到第一频率不满足预设条件时，表明小水电站的电网频率低于电网正常运行频率的下限，或者在正常运行频率范围内，则向小水电站所在电网引入正扰动信号，以改变小水电站的电网频率。此时引入正扰动信号来降低小水电站机组的输出功率，以使得小水电站所在电网频率发生改变。通过连续两次引入正扰动信号，可以避免由于外界的干扰对检测结果造成影响，能够提高频率的检测精度，有利于提高确定小水电站运行状态的准确性。

步骤530、向电网引入扰动信号预设时间后，检测电网的频率并作为第二频率。

步骤540、根据第一频率与第二频率的大小关系确定小水电站的运行状态，其中运行状态包括孤岛运行和并网运行。

实施例五

图6为本发明实施例五提供的一种小水电站孤岛运行和并网运行的识别方法的流程图，在上述各实施例的基础上，参考图6，该方法还包括：

步骤610、检测小水电站所在的电网的频率并作为第一频率。

步骤620、确定第一频率是否满足预设条件；若否，则向电网引入扰动信号包括：连续两次向电网引入正扰动信号。

步骤630、向电网引入扰动信号预设时间后，检测电网的频率并作为第二频率。

步骤640、若第一频率小于第二频率，则确定小水电站的运行状态为孤岛运行。

具体地，小水电站在并网状态时，其所在的电网频率等于大电网的频率，并且不会受到扰动信号的影响，通过调节小水电站机组的输出功率不会改变小水电站所在的电网频率。当小水电站处于孤岛运行状态时，小水电站所在的电网频率会出现较大的波动，且扰动信号对其频率的影响较大，通过两次引入扰动信号调节小水电机组的输出功率来检测第二频率，根据第一频率与第二频率的大小关系来确定小水电站的运行状态。示例性地，检测到小水电站所在电网的第一频率为50Hz，不满足预设条件，则向小水电站所在的电网引入正扰动信号调大水轮机的输出功率，以改变小水电站所在电网的频率。间隔预设时间后，如0.2s，检测小水电站加入扰动信号之后的第二频率，若第二频率大于第一频率，则再次引入正扰动信号调大水轮机的输出功率，使得第二频率增加，间隔0.2s后重新检测第二频率，若此时的第二频率仍然大于第一频率，则表明引入的正扰动信号对小水电站所在的电网频率产生影响，确定小水电站处于孤岛运行状态。

作为本发明实施例五的另一种情况，第一频率也可能会大于或等于第二频率。图7为本发明实施例五提供的另一种小水电站孤岛运行和并网运行的识别方法的流程图，在上述各实施例的基础上，参考图7，该方法还包括：

步骤710、检测小水电站所在的电网的频率并作为第一频率。

步骤720、确定第一频率是否满足预设条件；若否，则向电网引入扰动信号包括：连续两次向电网引入正扰动信号。

步骤730、向电网引入扰动信号预设时间后，检测电网的频率并作为第二频率。

步骤740、若第一频率大于或等于第二频率，则确定小水电站的运行状态为并网运行。

示例性地，若检测到小水电站所在电网的第一频率为50Hz，不满足预设条件，则向小水电站所在的电网引入正扰动信号调大水轮机的输出功率，以改变小水电站所在电网的频率。间隔预设时间后，如0.2s，检测小水电站加入扰动信号之后的第二频率，若第二频率小于第一频率，则再次引入正扰动信号调大水轮机的输出功率，间隔0.2s后重新检测第二频率，若此时的第二频率仍然小于第一频率，则表明引入扰动信号后小水电所在的电网频率没有发生改变，其频率由大电网的频率决定，确定小水电站处于并网运行状态。

本发明实施例提供的一种小水电站孤岛运行和并网运行的识别方法通过确定检测到的第一频率不满足预设条件时，向小水电站所在的电网间隔预设时间连续两次引入正扰动信号，若检测到的第一频率小于引入扰动后的第二频率，表明扰动信号使得小水电站所在的电网频率产生波动，即可确定小水电站处于孤岛运行状态。若检测到的第一频率大于或等于引入扰动后的第二频率，表明扰动信号使得小水电站所在的电网频率没有发生改变，即可确定小水电站处于并网运行状态。

实施例六

图8为本发明实施例六提供的一种小水电站孤岛运行和并网运行的识别方法的流程图，在上述各实施例的基础上，参考图8，本发明实施例六提供的小水电孤岛运行和并网运行的识别方法的具体工作原理如下：

检测小水电站所在电网的频率，并将该频率作为第一频率f1，然后确定第一频率f1是否满足预设条件，预设条件可以为第一频率f1大于50.2Hz，当检测到第一频率f1大于50.2Hz时，表明小水电站的电网频率超出了电网正常运行频率的上限，则向小水电站所在电网引入负扰动信号，以改变小水电站的电网频率。当检测到第一频率f1不满足预设条件时，表明小水电站的电网频率低于电网正常运行频率的下限，或者在正常运行频率范围内，则向小水电站所在电网引入负扰动信号，调小水轮机的输出功率，以改变小水电站的电网频率。间隔0.2s后，再次检测小水电站所在的电网频率，并将加入扰动之后的频率作为第二频率f2。两次引入负扰动信号后，根据第一频率f1和第二频率f2的大小关系来确定小水电站的运行状态。当第一频率f1大于50.2Hz时，向小水电站所在电网引入负扰动信号调小水轮机的输出功率，以改变小水电站所在电网的频率。间隔预设时间后，如0.2s，检测小水电站加入扰动信号之后的第二频率f2，若第一频率f1大于第二频率f2，则再次引入负扰动信号调小水轮机的输出功率，使得第二频率f2减小，间隔0.2s后重新检测第二频率f2，若此时的第一频率f1仍然大于第二频率f2，则表明引入的负扰动信号对小水电站所在的电网频率产生影响，确定小水电站处于孤岛运行状态。若第二频率f2不小于第一频率f1，则再次引入负扰动信号调小水轮机的输出功率，间隔0.2s后重新检测第二频率f2，若此时的第二频率f2仍然不小于第一频率f1，则表明引入扰动信号后小水电所在的电网频率没有发生改变，其频率由大电网的频率决定，确定小水电站处于并网运行状态。

当第一频率f1不大于50.2Hz时，向小水电站所在的电网引入正扰动信号调大水轮机的输出功率，以改变小水电站所在电网的频率。间隔预设时间后，如0.2s，检测小水电站加入扰动信号之后的第二频率f2，若第二频率f2大于第一频率f1，则再次引入正扰动信号调大水轮机的输出功率，使得第二频率f2增加，间隔0.2s后重新检测第二频率f2，若此时的第二频率f2仍然大于第一频率f1，则表明引入的正扰动信号对小水电站所在的电网频率产生影响，确定小水电站处于孤岛运行状态。若第二频率f2小于第一频率f1，则再次引入正扰动信号调大水轮机的输出功率，间隔0.2s后重新检测第二频率f2，若此时的第二频率f2仍然小于第一频率f1，则表明引入扰动信号后小水电所在的电网频率没有发生改变，其频率由大电网的频率决定，确定小水电站处于并网运行状态。

本发明实施例提供的技术方案，通过向小水电站所在的电网加入扰动信号后，根据第一频率f1和第二频率f2的大小关系来确定小水电站的运行状态，能够及时处理小水电站电网频率过高或过低影响用户供电效率的问题，且不需要维护人员手动修改功率定值，能够避免手动调节小水电站的输出功率过高或过低使小水电站解列装置出现误动或拒动的现象。

实施例七

图9为本发明实施例七提供的一种小水电站孤岛运行和并网运行的识别系统的结构示意图，在上述各实施例的基础上，参考图9，本发明实施例七提供的识别系统包括：

频率检测模块91，用于检测小水电站所在的电网的频率并作为第一频率，以及，向电网引入扰动信号预设时间后，检测电网的频率并作为第二频率；

扰动调节模块92，用于向电网引入扰动信号；

运行状态确定模块93，用于根据第一频率与第二频率的大小关系确定小水电站的运行状态，其中运行状态包括孤岛运行和并网运行。

其中，扰动调节模块具体用于：

若第一频率满足预设条件，则连续两次向电网引入负扰动信号；

若第一频率不满足预设条件，则连续两次向电网引入正扰动信号。

运行状态确定模块具体用于：

若连续两次向电网引入负扰动信号后，第一频率大于第二频率，则确定小水电站的运行状态为孤岛运行；

若连续两次向电网引入负扰动信号后，第一频率小于或等于第二频率，则确定小水电站的运行状态为并网运行；

若连续两次向电网引入正扰动信号后，第一频率小于第二频率，则确定小水电站的运行状态为孤岛运行；

若连续两次向电网引入正扰动信号后，第一频率大于或等于第二频率，则确定小水电站的运行状态为并网运行。

本发明实施例七提供的小水电站孤岛运行和并网运行的识别系统能够执行上述任意实施例所提供的小水电站孤岛运行和并网运行的识别方法，因此，本发明实施例提供小水电站孤岛运行和并网运行的识别系统也具有上述任意实施例中所描述的有益效果。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种小水电站孤岛运行和并网运行的识别方法，其特征在于，包括：

检测所述小水电站所在的电网的频率并作为第一频率；

向所述电网引入扰动信号预设时间后，检测所述电网的频率并作为第二频率；

根据所述第一频率与所述第二频率的大小关系确定所述小水电站的运行状态，其中所述运行状态包括孤岛运行和并网运行。

2.根据权利要求1所述的小水电站孤岛运行和并网运行的识别方法，其特征在于，在向所述电网引入扰动信号之前，还包括：

确定所述第一频率是否满足预设条件；

若是，则向所述电网引入扰动信号包括：连续两次向所述电网引入负扰动信号。

3.根据权利要求2所述的小水电站孤岛运行和并网运行的识别方法，其特征在于，所述根据所述第一频率与所述第二频率的大小关系确定所述小水电站的运行状态包括：

若所述第一频率大于所述第二频率，则确定所述小水电站的运行状态为孤岛运行。

4.根据权利要求2所述的小水电站孤岛运行和并网运行的识别方法，其特征在于，所述根据所述第一频率与所述第二频率的大小关系确定所述小水电站的运行状态包括：

若所述第一频率小于或等于所述第二频率，则确定所述小水电站的运行状态为并网运行。

5.根据权利要求2所述的小水电站孤岛运行和并网运行的识别方法，其特征在于，若否，则向所述电网引入扰动信号包括：连续两次向所述电网引入正扰动信号。

6.根据权利要求5所述的小水电站孤岛运行和并网运行的识别方法，其特征在于，所述根据所述第一频率与所述第二频率的大小关系确定所述小水电站的运行状态包括：

若所述第一频率小于所述第二频率，则确定所述小水电站的运行状态为孤岛运行。

7.根据权利要求5所述的小水电站孤岛运行和并网运行的识别方法，其特征在于，所述根据所述第一频率与所述第二频率的大小关系确定所述小水电站的运行状态包括：

若所述第一频率大于或等于所述第二频率，则确定所述小水电站的运行状态为并网运行。

8.一种小水电站孤岛运行和并网运行的识别系统，其特征在于，包括：

频率检测模块，用于检测所述小水电站所在的电网的频率并作为第一频率，以及，向所述电网引入扰动信号预设时间后，检测所述电网的频率并作为第二频率；

扰动调节模块，用于向所述电网引入扰动信号；

运行状态确定模块，用于根据所述第一频率与所述第二频率的大小关系确定所述小水电站的运行状态，其中所述运行状态包括孤岛运行和并网运行。

9.根据权利要求8所述的小水电站孤岛运行和并网运行的识别系统，其特征在于，所述扰动调节模块具体用于：

若所述第一频率满足预设条件，则连续两次向所述电网引入负扰动信号；

若所述第一频率不满足预设条件，则连续两次向所述电网引入正扰动信号。

10.根据权利要求8所述的小水电站孤岛运行和并网运行的识别系统，其特征在于，所述运行状态确定模块具体用于：

若连续两次向所述电网引入负扰动信号后，所述第一频率大于所述第二频率，则确定所述小水电站的运行状态为孤岛运行；

若连续两次向所述电网引入负扰动信号后，所述第一频率小于或等于所述第二频率，则确定所述小水电站的运行状态为并网运行；

若连续两次向所述电网引入正扰动信号后，所述第一频率小于所述第二频率，则确定所述小水电站的运行状态为孤岛运行；

若连续两次向所述电网引入正扰动信号后，所述第一频率大于或等于所述第二频率，则确定所述小水电站的运行状态为并网运行。

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