CN114069717A - 对并入分布式光伏的台区进行反孤岛控制的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种对并入分布式光伏的台区进行反孤岛控制的方法和装置，通过采集的供电侧供电信息计算功率特征值来确定台区提示状态，当台区为注意状态时，根据采集的供电侧状态数据信息确定台区故障运行状态，并持续向负荷侧广播，负荷侧分布式光伏根据采集的公共接入点的电压幅值和电压频率确定孤岛状态后，结合广播信号，光伏断路器状态和台区通信状态生成控制指令来控制光伏断路器的分合闸操作，完成对台区的反孤岛控制。所述反孤岛控制方法和装置保留被动式检测方式，但摒弃主动式检测方法，不再因信号注入产生谐波影响，因此不再影响电能质量和载波通信，而且节约了一套扰动信号注入装置，减少了成本投入。

Description

对并入分布式光伏的台区进行反孤岛控制的方法和装置
技术领域
本发明涉及电网控制技术领域，尤其是一种对并入分布式光伏的台区进行反孤岛控制的方法和装置。
背景技术
随着电力物联网建设的大力推进，低压台区智能物联网改造也随之开展，智能物联网建设通过低压台区终端设备的智能化信息化，来实现数据定期上送、设备状态监测、故障节点研判、电网运行管控等工作，为日常运行维护提供技术支撑。
在能源结构低碳化转型的背景下，分布式光伏在政策的支撑下正在大量接入配电网，分布式光伏随机性、波动性的特点使对配网电压分布、短路电流、电能质量和自动化等产生较大影响，会给配网规划、运行、保护、控制等带来诸多困难，困难之一就是对配电网的反孤岛控制。现有技术中，主要是采用主被动结合的配电网反孤岛控制方法，所述方法在台区供电侧安装基于可变扰动负载的主动反孤岛装置，用于在配电网处于进行线路检修状态时采集配电网台区供电侧的电压和电流信号，计算和控制并网可变扰动负载参数，当可变扰动负载并入配电网后发出反孤岛干扰信号，而在台区负荷侧安装被动防孤岛检测隔离装置，用于全天候实时采集配电网负荷侧的电压和电流信号，进而提取所述主动反孤岛装置发出的反孤岛干扰信号，并根据与设定的稳态工作阈值比较来控制并网开关断开或合闸恢复，从而实现反孤岛功能。所述方法采用主动反孤岛和被动防孤岛两种方式优势互补结合，在配电台区使用基于可变扰动负载的主动反孤岛装置，可根据采样的配电网电压和电流信号，智能计算和控制并网可变扰动负载参数，既能够发送有效的反孤岛干扰信号，又不对电能质量造成巨大影响，但是所述方法中，被动式孤岛检测方法通过提取公共接入点处的电压、频率相角等相关参数来识别孤岛的发生。当孤岛发生时，这些参数会发生变化，在排除参数干扰后可以实现精确检测，因此通常该方法能够实现快速检测，而且没有产生干扰，不影响正常供电，但是孤岛检测盲区问题很难得到解决，往往会造成无法快速检测到孤岛的情况。主动式孤岛检测方法通过向公共接入点处注入较小的扰动信号，使系统参数通过反馈作用持续发生偏移，最终超出预定的阈值，实现孤岛检测。这种方式能够有效规避被动式孤岛检测方法的缺陷，但注入了扰动信号，会产生谐波问题，影响到低压载波通信稳定性，同时对于多个分布式光伏并网的情况可能导致实现难度更大甚至失效。
在这样的情况下，通过电力物联网建设改造与分布式光伏并网建设的相结合，如何解决现有技术中主被动结合的反孤岛控制中通过主动式孤岛检测避免被动式孤岛检测无法检测到孤岛盲目，但会产生谐波，影响低压载波通信稳定性的技术问题，从而增强信息数据的集成与应用能力，进行分布式光伏随机性、波动性数据的有效观测，以提升配电网信息化管理水平，降低分布式光伏对配电网的影响，以此支撑能源互联网快速发展，就成为一个亟需解决的问题。
发明内容
为了解决现有技术在电力物联网建设改造与分布式光伏并网建设的相结合时，主被动结合的反孤岛控制中通过主动式孤岛检测避免被动式孤岛检测无法检测到孤岛盲目，但会产生谐波，影响低压载波通信稳定性的技术问题，提出了本发明。本发明的实施例提供了一种对并入分布式光伏的台区进行反孤岛控制的方法和装置。
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种对并入分布式光伏的台区进行反孤岛控制的方法，所述方法包括：
采集台区供电侧供电信息和状态数据信息，以及台区负荷侧公共接入点的电压幅值和电压频率；
根据所述供电信息确定台区提示状态，以及所述状态数据信息确定台区运行状态，并基于所述提示状态和运行状态向台区负荷侧输出广播信号；
根据台区负荷侧公共接入点的电压幅值和电压频率确定台区负荷侧孤岛状态；
根据所述广播信号、台区负荷侧孤岛状态，光伏断路器状态和台区通信状态生成控制指令；
根据所述控制指令控制光伏断路器的执行分合闸操作。
可选地，在本发明上述各方法实施例中，所述供电信息包括台区供电侧输出的有功功率和无功功率；
根据所述供电信息确定台区提示状态，以及所述状态数据信息确定台区运行状态，并基于所述提示状态和运行状态向台区负荷侧输出广播信号包括：
根据台区供电侧输出的有功功率和无功功率计算台区功率特征值，其中，所述供电信息包括台区供电侧输出的有功功率和无功功率；
根据所述台区功率特征值和设置的功率特征值阈值确定台区提示状态，并向台区负荷侧广播提示状态信号，其中：
当提示状态信号为注意状态信号时，根据台区状态数据信息确定台区运行状态，并广播运行状态信号，其中，当台区状态数据信息为台区低压智能开关跳闸的管控信号，或大馈线故障信号时，确定当前台区运行状态为故障状态，否则处于非故障状态。
可选地，在本发明上述各方法实施例中，根据台区供电侧输出的有功功率和无功功率计算台区功率特征值，其中，功率特征值更新公式为：
Figure 7585DEST_PATH_IMAGE001
式中，α和β为预先设置的权值参数，E pn 为根据第n个采样点采集的供电信息确定的台区功率值，Pn为根据第n个采样点采集的有功功率和无功功率确定的视在功率，其中，当n=1时，E pn =
Figure 873910DEST_PATH_IMAGE002
。
可选地，在本发明上述各方法实施例中，根据所述台区功率特征值和设置的功率特征值阈值确定台区提示状态，并向台区负荷侧广播提示状态信号包括：
当n≥N 0 时，比较台区功率特征值E pn 和设置的功率特征值阈值E p0 ，其中，N 0 ＞1；
当E pn ＜E p0 时，确定台区提示状态为注意状态，向台区负荷侧广播注意状态信号；否则，台区提示状态为非注意状态，向台区负荷侧广播非注意状态信号。
可选地，在本发明上述各方法实施例中，根据台区负荷侧公共接入点的电压幅值和电压频率确定台区负荷侧孤岛状态包括：
当台区负荷侧公共接入点的电压幅值满足第一孤岛判据，且台区负荷侧公共接入点的电压频率满足第二孤岛判据时，确定孤岛状态为被动孤岛告警状态，其中：
第一孤岛判据的表达式为：
Figure 9356DEST_PATH_IMAGE003
式中，F t(n-1) 为第n-1个采样点采集到的电压频率，F tn 为第n个采样点采集到的电压频率，F sMax 为电压频率允许摆动上限，F sMin 为电压频率允许摆动下限，F sal 为电压频率允许摆动范围；
第二孤岛判据的表达式为：
Figure 619329DEST_PATH_IMAGE004
式中，U t(n-1) 为第n-1个采样点采集到的电压幅值，U tn 为第n个采样点采集到的电压幅值，U sMax 为电压幅值允许摆动上限，U sMin 为电压幅值允许摆动下限，U sal 为电压幅值允许摆动范围；
当第一孤岛判据和/或第二孤岛判据不满足时，确定孤岛状态为非被动孤岛告警状态。
可选地，在本发明上述各方法实施例中，根据所述广播信号、台区负荷侧孤岛状态，光伏断路器状态和台区通信状态生成控制指令包括：
在与公共接入点连接的光伏断路器处于合闸状态时：当台区通信状态为正常状态，所述广播信号为故障状态信号，或者台区通信状态为正常状态，所述广播信号为非故障状态信号，且孤岛状态为被动孤岛告警状态时，直接输出分闸指令；否则不输出控制指令；当台区通信状态为异常状态，在异常状态之前接收的广播信号有注意状态信号，且所述注意状态信号的累计时长达到第一阈值时，或者当台区通信状态为异常状态，所述广播信号为非注意状态信号，且孤岛状态为被动孤岛告警状态时，直接输出分闸指令；否则不输出控制指令；
在与公共接入点连接的光伏断路器处于分闸状态时：当台区通信状态为正常状态，所述广播信号为非注意状态信号，且孤岛状态为非被动孤岛告警状态的累计时长达到第二阈值时，输出合闸指令；当台区通信状态为异常状态时，不输出控制指令。
根据本发明实施例的另一个方面，提供了一种对并入分布式光伏的台区进行反孤岛控制的装置，所述装置包括：
数据采集单元，用于采集台区供电侧供电信息和状态数据信息，以及台区负荷侧公共接入点的电压幅值和电压频率；
广播信号单元，用于根据所述供电信息确定台区提示状态，以及所述状态数据信息确定台区运行状态，并基于所述提示状态和运行状态向台区负荷侧输出广播信号；
孤岛检测单元，用于根据台区负荷侧公共接入点的电压幅值和电压频率确定台区负荷侧孤岛状态；
控制指令单元，用于根据所述广播信号、台区负荷侧孤岛状态，光伏断路器状态和台区通信状态生成控制指令；
执行操作单元，用于根据所述控制指令控制光伏断路器的执行分合闸操作。
可选地，在本发明上述各装置实施例中，广播信号单元包括：
第一计算模块，用于根据台区供电侧输出的有功功率和无功功率计算台区功率特征值，其中，所述供电信息包括台区供电侧输出的有功功率和无功功率；
第二计算模块，用于根据所述台区功率特征值和设置的功率特征值阈值确定台区提示状态，并向台区负荷侧广播提示状态信号；
信号输出模块，用于当提示状态信号为注意状态信号时，根据台区状态数据信息确定台区运行状态，并广播运行状态信号，其中，当台区状态数据信息为台区低压智能开关跳闸的管控信号，或大馈线故障信号时，确定当前台区运行状态为故障状态，否则处于非故障状态。
可选地，在本发明上述各装置实施例中，第一计算模块根据台区供电侧输出的有功功率和无功功率计算台区功率特征值，其中，功率特征值更新公式为：
Figure 22366DEST_PATH_IMAGE001
式中，α和β为预先设置的权值参数，E pn 为根据第n个采样点采集的供电信息确定的台区功率值，Pn为根据第n个采样点采集的有功功率和无功功率确定的视在功率，其中，当n=1时，E pn =
Figure 325171DEST_PATH_IMAGE002
。
可选地，在本发明上述各装置实施例中，信号输出模块根据所述台区功率特征值和设置的功率特征值阈值确定台区提示状态，并向台区负荷侧广播提示状态信号包括：
当n≥N 0 时，比较台区功率特征值E pn 和设置的功率特征值阈值E p0 ，其中，N 0 ＞1；
当E pn ＜E p0 时，确定台区提示状态为注意状态，向台区负荷侧广播注意状态信号；否则，台区提示状态为非注意状态，向台区负荷侧广播非注意状态信号。
可选地，在本发明上述各装置实施例中，孤岛检测单元根据台区负荷侧公共接入点的电压幅值和电压频率确定台区负荷侧孤岛状态包括：
当台区负荷侧公共接入点的电压幅值满足第一孤岛判据，且台区负荷侧公共接入点的电压频率满足第二孤岛判据时，确定孤岛状态为被动孤岛告警状态，其中：
第一孤岛判据的表达式为：
Figure 682334DEST_PATH_IMAGE003
式中，F t(n-1) 为第n-1个采样点采集到的电压频率，F tn 为第n个采样点采集到的电压频率，F sMax 为电压频率允许摆动上限，F sMin 为电压频率允许摆动下限，F sal 为电压频率允许摆动范围；
第二孤岛判据的表达式为：
Figure 95998DEST_PATH_IMAGE004
式中，U t(n-1) 为第n-1个采样点采集到的电压幅值，U tn 为第n个采样点采集到的电压幅值，U sMax 为电压幅值允许摆动上限，U sMin 为电压幅值允许摆动下限，U sal 为电压幅值允许摆动范围；
当第一孤岛判据和/或第二孤岛判据不满足时，确定孤岛状态为非被动孤岛告警状态。
可选地，在本发明上述各装置实施例中，控制指令单元根据所述广播信号、台区负荷侧孤岛状态，光伏断路器状态和台区通信状态生成控制指令包括：
在与公共接入点连接的光伏断路器处于合闸状态时：当台区通信状态为正常状态，所述广播信号为故障状态信号，或者台区通信状态为正常状态，所述广播信号为非故障状态信号，且孤岛状态为被动孤岛告警状态时，直接输出分闸指令；否则不输出控制指令；当台区通信状态为异常状态，在异常状态之前接收的广播信号有注意状态信号，且所述注意状态信号的累计时长达到第一阈值时，或者当台区通信状态为异常状态，所述广播信号为非注意状态信号，且孤岛状态为被动孤岛告警状态时，直接输出分闸指令；否则不输出控制指令；
在与公共接入点连接的光伏断路器处于分闸状态时：当台区通信状态为正常状态，所述广播信号为非注意状态信号，且孤岛状态为非被动孤岛告警状态的累计时长达到第二阈值时，输出合闸指令；当台区通信状态为异常状态时，不输出控制指令。
基于本发明上述实施例提供的对并入分布式光伏的台区进行反孤岛控制的方法和装置，通过采集的供电侧供电信息计算功率特征值，根据所述功率特征值确定台区提示状态，当台区为注意状态时，根据采集的供电侧状态数据信息确定台区故障运行状态，所述提示状态和运行状态持续向负荷侧广播，负荷侧分布式光伏根据采集的公共接入点的电压幅值和电压频率确定孤岛状态后，结合广播信号，光伏断路器状态和台区通信状态生成控制指令来控制光伏断路器的分合闸操作，完成对台区的反孤岛控制。本发明所述反孤岛控制方法和装置通过供电侧广播信号，结合台区通信状态，被动式孤岛检测的孤岛状态和分布式光伏断路器状态直接进行孤岛识别，完成反孤岛控制，相比传统反孤岛方法，该技术方案仍然保留了被动式检测方式，但摒弃了主动式检测方法，不再因信号注入产生谐波影响，因此不再会受运行方式影响，不再影响电能质量和载波通信；而且节约了一套扰动信号注入装置，规避了多个光伏断路器在同一台区时的信号干扰；此外，对于台区通信状态的获取，需要采用通信模块，但在配电物联网建设中，配置通信模块是强制要求，相关安装调试都是必要的成本，因此当配电物联网建设和分布式光伏并网改造同时进行时，从实际效果上了减少了成本投入。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
通过结合附图对本发明实施例进行更详细的描述，本发明的上述以及其他目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同部件或步骤；
图1是本发明一示例性实施例提供的对并入分布式光伏的台区进行反孤岛控制的方法的流程示意图；
图2是本发明一示例性实施例提供的台区设备连接示意图；
图3是本发明一示例性实施例提供的对并入分布式光伏的台区进行反孤岛控制的装置的结构示意图。
具体实施方式
下面，将参考附图详细地描述根据本发明的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是本发明的全部实施例，应理解，本发明不受这里描述的示例实施例的限制。
应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
本领域技术人员可以理解，本发明实施例中的“第一”、“第二”等术语仅用于区别不同步骤、设备或模块等，既不代表任何特定技术含义，也不表示它们之间的必然逻辑顺序。
还应理解，在本发明实施例中，“多个”可以指两个或两个以上，“至少一个”可以指一个、两个或两个以上。
还应理解，对于本发明实施例中提及的任一部件、数据或结构，在没有明确限定或者在前后文给出相反启示的情况下，一般可以理解为一个或多个。
另外，本发明中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本发明中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
还应理解，本发明对各个实施例的描述着重强调各个实施例之间的不同之处，其相同或相似之处可以相互参考，为了简洁，不再一一赘述。
同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
本发明实施例可以应用于终端设备、计算机系统、服务器等电子设备，其可与众多其它通用或专用计算系统环境或配置一起操作。适于与终端设备、计算机系统、服务器等电子设备一起使用的众所周知的终端设备、计算系统、环境和/或配置的例子包括但不限于：个人计算机系统、服务器计算机系统、瘦客户机、厚客户机、手持或膝上设备、基于微处理器的系统、机顶盒、可编程消费电子产品、网络个人电脑、小型计算机系统﹑大型计算机系统和包括上述任何系统的分布式云计算技术环境，等等。
终端设备、计算机系统、服务器等电子设备可以在由计算机系统执行的计算机系统可执行指令(诸如程序模块)的一般语境下描述。通常，程序模块可以包括例程、程序、目标程序、组件、逻辑、数据结构等等，它们执行特定的任务或者实现特定的抽象数据类型。计算机系统/服务器可以在分布式云计算环境中实施，分布式云计算环境中，任务是由通过通信网络链接的远程处理设备执行的。在分布式云计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备的本地或远程计算系统存储介质上。
示例性方法
图1是本发明一示例性实施例提供的对并入分布式光伏的台区进行反孤岛控制的方法的流程示意图。本实施例可应用在电子设备上，如图1所示，本实施例所述对并入分布式光伏的台区进行反孤岛控制的方法包括以下步骤：
步骤101，采集台区供电侧供电信息和状态数据信息，以及台区负荷侧公共接入点的电压幅值和电压频率。
本发明适用于多个分布式光伏发电装置接入、多个用户负荷用电的台区场景。图2是本发明一示例性实施例提供的台区设备连接示意图。如图2所示，在所述低压台区中，供电侧为配电变压器，其通过1个低压智能开关与电流互感器连接，边缘计算节点采集供电侧供电信息和状态数据信息，负荷侧接入2台光伏断路器，其中光伏断路器S1对应的一套分布式光伏发电较强，光伏断路器S2对应的另一套分布式光伏为居民自用，仅有极少电力上送。某一天10:52:30，中压侧发生故障，该馈线为集中式馈线自动化模式。
在步骤102，根据所述供电信息确定台区提示状态，以及所述状态数据信息确定台区运行状态，并基于所述提示状态和运行状态向台区负荷侧输出广播信号。
可选地，所述供电信息包括台区供电侧输出的有功功率和无功功率；
根据所述供电信息确定台区提示状态，以及所述状态数据信息确定台区运行状态，并基于所述提示状态和运行状态向台区负荷侧输出广播信号包括：
根据台区供电侧输出的有功功率和无功功率计算台区功率特征值；
根据所述台区功率特征值和设置的功率特征值阈值确定台区提示状态，并向台区负荷侧广播提示状态信号，其中:
当提示状态信号为注意状态信号时，根据台区状态数据信息确定台区运行状态，并广播运行状态信号，其中，当台区状态数据信息为台区低压智能开关跳闸的管控信号，或大馈线故障信号时，确定当前台区运行状态为故障状态，否则处于非故障状态。
可选地，根据台区供电侧输出的有功功率和无功功率计算台区功率特征值，其中，功率特征值更新公式为：
Figure 855007DEST_PATH_IMAGE001
式中，α和β为预先设置的权值参数，E pn 为根据第n个采样点采集的供电信息确定的台区功率值，Pn为根据第n个采样点采集的有功功率和无功功率确定的视在功率，其中，当n=1时，E pn =
Figure 63134DEST_PATH_IMAGE002
。
可选地，根据所述台区功率特征值和设置的功率特征值阈值确定台区提示状态，并向台区负荷侧广播提示状态信号包括：
当n≥N 0 时，比较台区功率特征值E pn 和设置的功率特征值阈值E p0 ，其中，N 0 ＞1；
当E pn ＜E p0 时，确定台区提示状态为注意状态，向台区负荷侧广播注意状态信号；否则，台区提示状态为非注意状态，向台区负荷侧广播非注意状态信号。
在图2所示的台区中，功率特征值更新公式中，预先设置的权值参数α和β分别为0.8和0.2，N 0 为10，E p0 为1VA。在故障发生之前一段时间，采集的供电侧有功功率和无功功率，以及计算的功率特征值如下表所示。
Figure 32227DEST_PATH_IMAGE005
由上表可以看出，截止故障发生前，该台区正处于分布式光伏发电功率与当地台区负荷已接近平衡，因此，当10:52:30发生中压馈线故障时，随着台区低压智能开关保护跳闸，台区内被动式孤岛检测将难以及时发现故障的状态；由于在发生故障前，已经累计更新10次功率特征值，完全满足n≥N 0 ，且10:50更新的功率特征值0.54小于给定的功率特征值阈值1，满足E pn ＜E p0 ，因此在采集10:50的供电信息时，确定台区提示状态为注意状态，台风供电侧开始向负荷侧广播注意状态信号。在供电侧开始向负荷侧输出注意状态信号后，由于台区低压智能开关跳闸，因此，确定台区运行状态为故障状态，供电侧也开始向负荷侧广播故障状态信号。本实施例中，供电侧通过HPLC和微功率无线双模通道持续向负荷侧广播注意状态信号，并在确认台区运行状态为故障状态后，通过HPLC和微功率无线双模通道第一时间向负荷侧广播故障状态信号。
在步骤103，根据台区负荷侧公共接入点的电压幅值和电压频率确定台区负荷侧孤岛状态。
可选地，根据台区负荷侧公共接入点的电压幅值和电压频率确定台区负荷侧孤岛状态包括：
当台区负荷侧公共接入点的电压幅值满足第一孤岛判据，且台区负荷侧公共接入点的电压频率满足第二孤岛判据时，确定孤岛状态为被动孤岛告警状态，其中：
第一孤岛判据的表达式为：
Figure 859369DEST_PATH_IMAGE003
式中，F t(n-1) 为第n-1个采样点采集到的电压频率，F tn 为第n个采样点采集到的电压频率，F sMax 为电压频率允许摆动上限，F sMin 为电压频率允许摆动下限，F sal 为电压频率允许摆动范围；
第二孤岛判据的表达式为：
Figure 597518DEST_PATH_IMAGE004
式中，U t(n-1) 为第n-1个采样点采集到的电压幅值，U tn 为第n个采样点采集到的电压幅值，U sMax 为电压幅值允许摆动上限，U sMin 为电压幅值允许摆动下限，U sal 为电压幅值允许摆动范围；
当第一孤岛判据和/或第二孤岛判据不满足时，确定孤岛状态为非被动孤岛告警状态。
在图2所示台区中，当供电侧低压智能开关跳闸时，负荷侧光伏断路器正在公共接入点持续采集电压幅值和电压频率。本实施例中，设置数据采集时间间隔不大于100ms，电压频率允许摆动上限为50.3Hz，电压频率允许摆动下限为49.6Hz，电压频率允许摆动范围为0.2Hz，电压幅值允许摆动上限为240V，电压幅值允许摆动下限为190V，电压幅值允许摆动范围为20V。
对于较强发电能力光伏前配置的光伏断路器S1，其采集时间间隔为50ms，第n-1个采样点采集到的电压频率为49.7Hz、49.8Hz，第n个采样点采集到的电压频率为49.7Hz，第n-1个采样点采集到的电压幅值为218.1V、214.5V，第n个采样点采集到的电压幅值为210.3V；对于较弱发电能力光伏前配置的光伏断路器S2，其采集时间间隔为50ms，第n-1采集到的电压频率为49.9Hz、49.8Hz，第n个采样点采集到的电压频率为49.8Hz，第n-1采集到的电压幅值为216.7V、214.5V，第n个采样点采集到的电压幅值为213.6V。
将断路器S1和断路器S2采集的数据分别带入本发明所述第一孤岛判据和第二孤岛判据中可知，S1和S2的孤岛状态均为非被动孤岛告警状态。
在步骤104，根据所述广播信号、台区负荷侧孤岛状态，光伏断路器状态和台区通信状态生成控制指令。
可选地，根据所述广播信号、台区负荷侧孤岛状态，光伏断路器状态和台区通信状态生成控制指令包括：
在与公共接入点连接的光伏断路器处于合闸状态时：当台区通信状态为正常状态，所述广播信号为故障状态信号，或者台区通信状态为正常状态，所述广播信号为非故障状态信号，且孤岛状态为被动孤岛告警状态时，直接输出分闸指令；否则不输出控制指令；当台区通信状态为异常状态，在异常状态之前接收的广播信号有注意状态信号，且所述注意状态信号的累计时长达到第一阈值时，或者当台区通信状态为异常状态，所述广播信号为非注意状态信号，且孤岛状态为被动孤岛告警状态时，直接输出分闸指令；否则不输出控制指令；
在与公共接入点连接的光伏断路器处于分闸状态时：当台区通信状态为正常状态，所述广播信号为非注意状态信号，且孤岛状态为非被动孤岛告警状态的累计时长达到第二阈值时，输出合闸指令；当台区通信状态为异常状态时，不输出控制指令。
在图2所示台区中，故障发生时，光伏断路器S1和光伏断路器S2均处于合闸状态，光伏断路器S1的通信状态刚好为异常状态，光伏断路器S2的通信状态为正常状态。对于光伏断路器S2，由于其通信状态为正常状态，因此，正常接收到供电侧广播的台区故障状态信号，光伏断路器S2输出分闸指令。而对于光伏断路器S2，由于其通信状态为异常状态，故不能接收广播的台区故障状态信号，但由于其在异常状态前，可接收广播的注意状态信号，因此，光伏断路器S1可确定台区正处于注意状态，故在其通信状态由正常状态转变为异常状态后，其开始对注意状态进行读数来确定累计时长，则按照设置的第一阈值，当光伏断路器S1读数的累计时长达到第一阈值时，即使光伏断路器S1确定的孤岛状态为非被动孤岛告警状态，也输出分闸指令。
在步骤105，根据所述控制指令控制光伏断路器的执行分合闸操作。
在图2所示台区中，当光伏断路器S2输出分闸指令后，光伏断路器S2执行分闸操作，台区孤岛区域内供电能力下降，但由于供能过少，未能影响到供用平衡，因此，当光伏断路器S1计数的累计时长已达到设置的第一阈值时，也输出分闸指令，并执行分闸操作，至此，台区完成反孤岛工作。
示例性装置
图3是本发明一示例性实施例提供的对并入分布式光伏的台区进行反孤岛控制的装置的结构示意图。如图3所示，本实施例所述对并入分布式光伏的台区进行反孤岛控制的装置包括：
数据采集单元301，用于采集台区供电侧供电信息和状态数据信息，以及台区负荷侧公共接入点的电压幅值和电压频率；
广播信号单元302，用于根据所述供电信息确定台区提示状态，以及所述状态数据信息确定台区运行状态，并基于所述提示状态和运行状态向台区负荷侧输出广播信号，其中，所述提示状态包括注意状态和非注意状态，所述运行状态包括故障状态和非故障状态；
孤岛检测单元303，用于根据台区负荷侧公共接入点的电压幅值和电压频率确定台区负荷侧孤岛状态；
控制指令单元304，用于根据所述广播信号、台区负荷侧孤岛状态，光伏断路器状态和台区通信状态生成控制指令；
执行操作单元305，用于根据所述控制指令控制光伏断路器的执行分合闸操作。
可选地，广播信号单元包括：
第一计算模块，用于根据台区供电侧输出的有功功率和无功功率计算台区功率特征值，其中，所述供电信息包括台区供电侧输出的有功功率和无功功率；
第二计算模块，用于根据所述台区功率特征值和设置的功率特征值阈值确定台区提示状态，并向台区负荷侧广播提示状态信号；
信号输出模块，用于当提示状态信号为注意状态信号时，根据台区状态数据信息确定台区运行状态，并广播运行状态信号，其中，当台区状态数据信息为台区低压智能开关跳闸的管控信号，或大馈线故障信号时，确定当前台区运行状态为故障状态，否则处于非故障状态。
可选地，第一计算模块根据台区供电侧输出的有功功率和无功功率计算台区功率特征值，其中，功率特征值更新公式为：
Figure 616027DEST_PATH_IMAGE001
式中，α和β为预先设置的权值参数，E pn 为根据第n个采样点采集的供电信息确定的台区功率值，Pn为根据第n个采样点采集的有功功率和无功功率确定的视在功率，其中，当n=1时，E pn =
Figure 72416DEST_PATH_IMAGE002
。
可选地，信号输出模块根据所述台区功率特征值和设置的功率特征值阈值确定台区提示状态，并向台区负荷侧广播提示状态信号包括：
当n≥N 0 时，比较台区功率特征值E pn 和设置的功率特征值阈值E p0 ，其中，N 0 ＞1；
当E pn ＜E p0 时，确定台区提示状态为注意状态，向台区负荷侧广播注意状态信号；否则，台区提示状态为非注意状态，向台区负荷侧广播非注意状态信号。
可选地，孤岛检测单元303根据台区负荷侧公共接入点的电压幅值和电压频率确定台区负荷侧孤岛状态包括：
当台区负荷侧公共接入点的电压幅值满足第一孤岛判据，且台区负荷侧公共接入点的电压频率满足第二孤岛判据时，确定孤岛状态为被动孤岛告警状态，其中：
第一孤岛判据的表达式为：
Figure 703249DEST_PATH_IMAGE003
式中，F t(n-1) 为第n-1个采样点采集到的电压频率，F tn 为第n个采样点采集到的电压频率，F sMax 为电压频率允许摆动上限，F sMin 为电压频率允许摆动下限，F sal 为电压频率允许摆动范围；
第二孤岛判据的表达式为：
Figure 295904DEST_PATH_IMAGE004
式中，U t(n-1) 为第n-1个采样点采集到的电压幅值，U tn 为第n个采样点采集到的电压幅值，U sMax 为电压幅值允许摆动上限，U sMin 为电压幅值允许摆动下限，U sal 为电压幅值允许摆动范围；
当第一孤岛判据和/或第二孤岛判据不满足时，确定孤岛状态为非被动孤岛告警状态。
可选地，控制指令单元304根据所述广播信号、台区负荷侧孤岛状态，光伏断路器状态和台区通信状态生成控制指令包括：
在与公共接入点连接的光伏断路器处于合闸状态时：
当台区通信状态为正常状态，所述广播信号为故障状态信号，或者台区通信状态为正常状态，所述广播信号为非故障状态信号，且孤岛状态为被动孤岛告警状态时，直接输出分闸指令；否则不输出控制指令；
当台区通信状态为异常状态，在异常状态之前接收的广播信号有注意状态信号，且所述注意状态信号的累计时长达到第一阈值时，或者当台区通信状态为异常状态，所述广播信号为非注意状态信号，且孤岛状态为被动孤岛告警状态时，直接输出分闸指令；否则不输出控制指令；
在与公共接入点连接的光伏断路器处于分闸状态时：
当台区通信状态为正常状态，所述广播信号为非注意状态信号，且孤岛状态为非被动孤岛告警状态的累计时长达到第二阈值时，输出合闸指令；
当台区通信状态为异常状态时，不输出控制指令。
本实施例提供的对并入分布式光伏的台区进行反孤岛控制的装置通过通过采集的供电侧供电信息和状态数据，以及公共接入点电压频率和电压幅值对台区进行反孤岛控制的步骤，与本实施例提供的对并入分布式光伏的台区进行反孤岛控制的方法采取的步骤相同，达到的技术效果也相同，此处不再赘述。
另外，本发明是对并入分布式光伏的台区进行反孤岛控制，但对于其他分布式发明设备，比如分布式风力发电设备，当其并入低压台区负荷侧时，也可采用本发明所述的方法和装置对其进行反孤岛控制。
以上结合具体实施例描述了本公开的基本原理，但是，需要指出的是，在本公开中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本公开的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本公开为必须采用上述具体的细节来实现。
本说明书中各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似的部分相互参见即可。对于系统实施例而言，由于其与方法实施例基本对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
本公开中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。
可能以许多方式来实现本公开的方法和装置。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本公开的方法和装置。用于所述方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本公开的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本公开实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本公开的方法的机器可读指令。因而，本公开还覆盖存储用于执行根据本公开的方法的程序的记录介质。
还需要指出的是，在本公开的装置、设备和方法中，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本公开的等效方案。提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本公开。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本公开的范围。因此，本公开不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。
为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本公开的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。

Claims (12)

1.一种对并入分布式光伏的台区进行反孤岛控制的方法，其特征在于，所述方法包括:
采集台区供电侧供电信息和状态数据信息，以及台区负荷侧公共接入点的电压幅值和电压频率；
根据所述供电信息确定台区提示状态，以及所述状态数据信息确定台区运行状态，并基于所述提示状态和运行状态向台区负荷侧输出广播信号；根据台区负荷侧公共接入点的电压幅值和电压频率确定台区负荷侧孤岛状态；
根据所述广播信号、台区负荷侧孤岛状态，光伏断路器状态和台区通信状态生成控制指令；
根据所述控制指令控制光伏断路器的执行分合闸操作。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述供电信息包括台区供电侧输出的有功功率和无功功率；
根据所述供电信息确定台区提示状态，以及所述状态数据信息确定台区运行状态，并基于所述提示状态和运行状态向台区负荷侧输出广播信号包括：
根据台区供电侧输出的有功功率和无功功率计算台区功率特征值；
根据所述台区功率特征值和设置的功率特征值阈值确定台区提示状态，并向台区负荷侧广播提示状态信号，其中：
当提示状态信号为注意状态信号时，根据台区状态数据信息确定台区运行状态，并广播运行状态信号，其中，当台区状态数据信息为台区低压智能开关跳闸的管控信号，或大馈线故障信号时，确定当前台区运行状态为故障状态，否则处于非故障状态。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据台区供电侧输出的有功功率和无功功率计算台区功率特征值，其中，功率特征值更新公式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
式中，α和β为预先设置的权值参数，E pn 为根据第n个采样点采集的供电信息确定的台区功率值，Pn为根据第n个采样点采集的有功功率和无功功率确定的视在功率，其中，当n=1时，E pn =
Figure DEST_PATH_IMAGE002
。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述台区功率特征值和设置的功率特征值阈值确定台区提示状态，并向台区负荷侧广播提示状态信号包括：
当n≥N 0 时，比较台区功率特征值E pn 和设置的功率特征值阈值E p0 ，其中，N 0 ＞1；
当E pn ＜E p0 时，确定台区提示状态为注意状态，向台区负荷侧广播注意状态信号；否则，台区提示状态为非注意状态，向台区负荷侧广播非注意状态信号。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据台区负荷侧公共接入点的电压幅值和电压频率确定台区负荷侧孤岛状态包括：
当台区负荷侧公共接入点的电压幅值满足第一孤岛判据，且台区负荷侧公共接入点的电压频率满足第二孤岛判据时，确定孤岛状态为被动孤岛告警状态，其中：
第一孤岛判据的表达式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE003
式中，F t(n-1) 为第n-1个采样点采集到的电压频率，F tn 为第n个采样点采集到的电压频率，F sMax 为电压频率允许摆动上限，F sMin 为电压频率允许摆动下限，F sal 为电压频率允许摆动范围；
第二孤岛判据的表达式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE004
式中，U t(n-1) 为第n-1个采样点采集到的电压幅值，U tn 为第n个采样点采集到的电压幅值，U sMax 为电压幅值允许摆动上限，U sMin 为电压幅值允许摆动下限，U sal 为电压幅值允许摆动范围；
当第一孤岛判据和/或第二孤岛判据不满足时，确定孤岛状态为非被动孤岛告警状态。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述广播信号、台区负荷侧孤岛状态，光伏断路器状态和台区通信状态生成控制指令包括：
在与公共接入点连接的光伏断路器处于合闸状态时：当台区通信状态为正常状态，所述广播信号为故障状态信号，或者台区通信状态为正常状态，所述广播信号为非故障状态信号，且孤岛状态为被动孤岛告警状态时，直接输出分闸指令；否则不输出控制指令；当台区通信状态为异常状态，在异常状态之前接收的广播信号有注意状态信号，且所述注意状态信号的累计时长达到第一阈值时，或者当台区通信状态为异常状态，所述广播信号为非注意状态信号，且孤岛状态为被动孤岛告警状态时，直接输出分闸指令；否则不输出控制指令；
在与公共接入点连接的光伏断路器处于分闸状态时：当台区通信状态为正常状态，所述广播信号为非注意状态信号，且孤岛状态为非被动孤岛告警状态的累计时长达到第二阈值时，输出合闸指令；当台区通信状态为异常状态时，不输出控制指令。
7.一种对并入分布式光伏的台区进行反孤岛控制的装置，其特征在于，所述装置包括:
数据采集单元，用于采集台区供电侧供电信息和状态数据信息，以及台区负荷侧公共接入点的电压幅值和电压频率；
广播信号单元，用于根据所述供电信息确定台区提示状态，以及所述状态数据信息确定台区运行状态，并基于所述提示状态和运行状态向台区负荷侧输出广播信号，其中，所述提示状态包括注意状态和非注意状态，所述运行状态包括故障状态和非故障状态；
孤岛检测单元，用于根据台区负荷侧公共接入点的电压幅值和电压频率确定台区负荷侧孤岛状态；
控制指令单元，用于根据所述广播信号、台区负荷侧孤岛状态，光伏断路器状态和台区通信状态生成控制指令；
执行操作单元，用于根据所述控制指令控制光伏断路器的执行分合闸操作。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，广播信号单元包括：
第一计算模块，用于根据台区供电侧输出的有功功率和无功功率计算台区功率特征值，其中，所述供电信息包括台区供电侧输出的有功功率和无功功率；
第二计算模块，用于根据所述台区功率特征值和设置的功率特征值阈值确定台区提示状态，并向台区负荷侧广播提示状态信号；
信号输出模块，用于当提示状态信号为注意状态信号时，根据台区状态数据信息确定台区运行状态，并广播运行状态信号，其中，当台区状态数据信息为台区低压智能开关跳闸的管控信号，或大馈线故障信号时，确定当前台区运行状态为故障状态，否则处于非故障状态。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，第一计算模块根据台区供电侧输出的有功功率和无功功率计算台区功率特征值，其中，功率特征值更新公式为：
Figure 145733DEST_PATH_IMAGE001
式中，α和β为预先设置的权值参数，E pn 为根据第n个采样点采集的供电信息确定的台区功率值，Pn为根据第n个采样点采集的有功功率和无功功率确定的视在功率，其中，当n=1时，E pn =
Figure 390770DEST_PATH_IMAGE002
。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，信号输出模块根据所述台区功率特征值和设置的功率特征值阈值确定台区提示状态，并向台区负荷侧广播提示状态信号包括：
当n≥N 0 时，比较台区功率特征值E pn 和设置的功率特征值阈值E p0 ，其中，N 0 ＞1；
当E pn ＜E p0 时，确定台区提示状态为注意状态，向台区负荷侧广播注意状态信号；否则，台区提示状态为非注意状态，向台区负荷侧广播非注意状态信号。
11.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，孤岛检测单元根据台区负荷侧公共接入点的电压幅值和电压频率确定台区负荷侧孤岛状态包括：
当台区负荷侧公共接入点的电压幅值满足第一孤岛判据，且台区负荷侧公共接入点的电压频率满足第二孤岛判据时，确定孤岛状态为被动孤岛告警状态，其中：
第一孤岛判据的表达式为：
Figure 232824DEST_PATH_IMAGE003
式中，F t(n-1) 为第n-1个采样点采集到的电压频率，F tn 为第n个采样点采集到的电压频率，F sMax 为电压频率允许摆动上限，F sMin 为电压频率允许摆动下限，F sal 为电压频率允许摆动范围；
第二孤岛判据的表达式为：
Figure 893612DEST_PATH_IMAGE004
式中，U t(n-1) 为第n-1个采样点采集到的电压幅值，U tn 为第n个采样点采集到的电压幅值，U sMax 为电压幅值允许摆动上限，U sMin 为电压幅值允许摆动下限，U sal 为电压幅值允许摆动范围；
当第一孤岛判据和/或第二孤岛判据不满足时，确定孤岛状态为非被动孤岛告警状态。
12.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，控制指令单元根据所述广播信号、台区负荷侧孤岛状态，光伏断路器状态和台区通信状态生成控制指令包括：
在与公共接入点连接的光伏断路器处于合闸状态时：
当台区通信状态为正常状态，所述广播信号为故障状态信号，或者台区通信状态为正常状态，所述广播信号为非故障状态信号，且孤岛状态为被动孤岛告警状态时，直接输出分闸指令；否则不输出控制指令；
当台区通信状态为异常状态，在异常状态之前接收的广播信号有注意状态信号，且所述注意状态信号的累计时长达到第一阈值时，或者当台区通信状态为异常状态，所述广播信号为非注意状态信号，且孤岛状态为被动孤岛告警状态时，直接输出分闸指令；否则不输出控制指令；
在与公共接入点连接的光伏断路器处于分闸状态时：
当台区通信状态为正常状态，所述广播信号为非注意状态信号，且孤岛状态为非被动孤岛告警状态的累计时长达到第二阈值时，输出合闸指令；
当台区通信状态为异常状态时，不输出控制指令。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114825641A (zh) * 2022-06-14 2022-07-29 国网山东省电力公司聊城市茌平区供电公司 智慧能源并网断路器及其控制方法
CN114938075A (zh) * 2022-06-14 2022-08-23 国网山东省电力公司营销服务中心(计量中心) 一种分布式光伏并网智能监控系统及方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011188690A (ja) * 2010-03-10 2011-09-22 Toshiba It & Control Systems Corp インバータの単独運転検出装置および単独運転検出方法
CN102222932A (zh) * 2011-06-08 2011-10-19 南京亚派科技实业有限公司 一种基于负载特性的孤岛检测装置及方法
CN105372529A (zh) * 2015-11-24 2016-03-02 国网甘肃省电力公司 针对大规模风电的电网孤岛检测及防孤岛保护方法
CN110333404A (zh) * 2019-06-24 2019-10-15 江门云天电力设计咨询有限公司 一种非侵入式的负荷监测方法、装置、设备及存储介质
CN111756066A (zh) * 2020-07-06 2020-10-09 上海交通大学 光伏直流变换器的运行控制与孤岛检测方法和系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011188690A (ja) * 2010-03-10 2011-09-22 Toshiba It & Control Systems Corp インバータの単独運転検出装置および単独運転検出方法
CN102222932A (zh) * 2011-06-08 2011-10-19 南京亚派科技实业有限公司 一种基于负载特性的孤岛检测装置及方法
CN105372529A (zh) * 2015-11-24 2016-03-02 国网甘肃省电力公司 针对大规模风电的电网孤岛检测及防孤岛保护方法
CN110333404A (zh) * 2019-06-24 2019-10-15 江门云天电力设计咨询有限公司 一种非侵入式的负荷监测方法、装置、设备及存储介质
CN111756066A (zh) * 2020-07-06 2020-10-09 上海交通大学 光伏直流变换器的运行控制与孤岛检测方法和系统

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MIN FAN: "Cluster-based Generative Adversarial Network Imbalanced Data Generation Method", 《2021 IEEE 10TH DATA DRIVEN CONTROL AND LEARNING SYSTEMS CONFERENCE (DDCLS)》 *
MIN FAN: "Operation State Assessment and Prediction of Distribution Transformer Based on Data Driven", 《2021 IEEE 10TH DATA DRIVEN CONTROL AND LEARNING SYSTEMS CONFERENCE (DDCLS)》 *
周勐: "基于数据驱动的线路保护定值自适应整定方法研究", 《电力系统保护与控制》 *
赵巍: "微电网振荡分析及抑制研究", 《中国博士学位论文全文数据库》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114825641A (zh) * 2022-06-14 2022-07-29 国网山东省电力公司聊城市茌平区供电公司 智慧能源并网断路器及其控制方法
CN114938075A (zh) * 2022-06-14 2022-08-23 国网山东省电力公司营销服务中心(计量中心) 一种分布式光伏并网智能监控系统及方法

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