孤岛检测

针对被动法检测盲区较大和主动法易产生稀释效应的问题，提出基于主、被动结合的多分布式电源(distributed generation, DG)孤岛检测方法。首先，该方法利用有源电力滤波器(active power filter, APF)实现无功功率扰动，即通过扰动APF的q轴参数来控制其输出频率为2 Hz的无功功率，以扰动孤岛频率周期性波动。然后，利用小波分解和小波重构算法提取频率信号中的低频分量。最后，利用快速傅里叶变换(fast fourier transform, FFT)算法计算2 Hz低频分量的幅值并判断是否越限，以实现多DG孤岛检测。Matlab/Simulink建模仿真结果表明：该方法能够有效地避免稀释效应，实现多DG孤岛检测。

微电网的主要特点之一是能够在并网模式和孤岛模式下运行，进行微电网运行模式之间的切换可能导致电压和频率的显著波动，严重时会威胁到整个系统的稳定性。无缝切换控制策略是保证微电网稳定可靠运行的关键，为解决传统无缝切换控制策略易受干扰影响和动态稳定性差的问题，提出了一种基于改进线性二次调节器的微电网运行模式无缝切换控制策略，该策略包括并网-孤岛平滑调节器和孤岛-并网平滑调节器。并网-孤岛平滑调节器通过对传统电压控制环的改进，可以为系统提供更多的阻尼并补偿逆变器输出处的瞬态电压降，从而改善系统动态性能。同时，通过对传统下垂控制策略的改进，可以根据系统有功功率的变化来调整其下垂系数，在受干扰的情况下能够将频率偏差降低到期望的水平。孤岛-并网平滑调节器考虑内部控制回路和PLL动态的情况下，根据并网控制策略下的状态空间模型对传统电流控制回路进行了改进，可以保证PCC两侧电压的同步性和微电网频率的稳定性。最后，对所提出的控制策略进行了小信号分析，同时研究了孤岛检测算法对控制策略的潜在影响，突出了所提策略的鲁棒性，并验证了所提控制策略能够平滑稳定地实现微电网运行模式间的切换。

本项目成果首次就光伏接入对配电网的影响进行了系统的总结分析，包括电能质量、配电网规划、保护设定、网损、运行管理等，并给出了具体应对策略。首次提出配电网对分布式光伏接纳能力的综合评估模型：从电能质量、安全运行特性、经济性三个角度出发，将评估结果数量化，直观显示各方案的优劣。首次提出配电网对高渗透率分布式光伏接入的关键技术体系：提出最大功率点跟踪解决方案、孤岛检测等技术。首次提出“分布式光伏一配电网一可调控负荷”的优化协调控制体系；结合不同时间尺度光伏随机性、间歇性，可控负荷功率波动性、多样性等特性，形成具有自适应和自调整能力的集中式和分布式有序结合的控制体系。从根本上解决了分布式光伏发电并网对配电网电能质量、规划、调度、保护、运行等方面产生的一系列影响问题，并提供了具体解决措施。