一种光伏并网系统无功扰动孤岛检测方法

单向无功扰动法是控制逆变器输出无功电流扰动在0和Iq1(Iq1>0)两个值中变化，双向无功扰动方法是控制逆变器输出无功电流扰动在Iq+(Iq+>0)和-Iq+两个值中变化。如前所述，在光伏系统发生孤岛时，系统频率与负载性质有关。采用单向无功扰动将会因为负载性质影响系统孤岛检测速度。采用双向无功扰动在一定程度上可提高孤岛检测速度，但为了减少无功扰动对电网正常运行时电能质量的影响，常将无功扰动的幅值降低，这会影响孤岛检测速度，并且由式(4)可知，当q较大时，较小的无功扰动量对系统频率的影响很小，系统在较短时间内不能判断出孤岛状态，导致孤岛检测失败，存在孤岛检测盲区。

4 MUBRPV孤岛检测原理
这里提出了MUBRPV孤岛检测方法，扰动形式如图3所示。该方法在光伏发电系统正常运行时逆变器向电网输入小幅度正负双向的无功电流扰动△Iqd1和△Iqd2，为减少无功扰动对电能质量的影响，在正负向扰动间加入零扰动区间，在加入扰动后，实时检测加入正负向扰动与零扰动之间的网压频率偏差，迅速确定电流正馈扰动方向，并开始无功电流单向正馈变速扰动，最终使系统频率上升或下降到逆变器的过欠频保护区域，实现系统的孤岛检测。

MUBRPV孤岛检测方法流程如图4所示。以RLC负载呈现阻感性为例说明该方法的具体实现过程。正常并网运行时，对逆变器施加幅值相同方向相反的△Iqd1和△Iqd2，即：△Iqd1=△Iqd2。孤岛发生后，由式(4)可知，无功电流扰动将改变系统运行频率，系统正向和负向无功电流扰动与不进行无功扰动间的频率偏差绝对值分别为|△fqd1|和|△fqd2|，若|△fqd1|或|△fqd2|连续m次大于设定频率偏差绝对值|△fqd|则比较|△fqd1|与|△fqd2|大小，否则，继续进行双向无功扰动。若|△fqd1|≥|△fqd2|，则说明RLC负载呈现阻感性，系统进入单向无功电流正馈扰动，此时，单向无功扰动电流给定为：
Iqs1(k+1)=Iqd1(k)+Kq1(k)△Iqs1 (5)
式中：△Iqd1为单向无功电流扰动量；Kq1(k)为单向无功电流正馈扰动系数；Iqs1(k)为上一周期单向无功电流扰动给定量；Iqs1(k+1)
为当前周期无功电流扰动给定量。