单相并网逆变器孤岛检测--主动移频法

基于主动移频法与AFD孤岛检测的单相并网逆变器仿真是一种用于实现单相并网逆变器孤岛检测的仿真方法。主动移频法是一种常用的孤岛检测方法，它通过改变逆变器输出的频率来检测是否存在孤岛现象。AFD(Anti-Islanding Detection)是一种反孤岛检测方法，用于检测逆变器输出电流的波形特征来确定是否存在孤岛现象。

在本次仿真中，首先使用主动移频法，通过改变逆变器输出频率，在仿真环境中模拟孤岛情况，并观察逆变器的行为。同时，还引入了AFD孤岛检测方法，该方法通过检测逆变器输出电流的波形特征，来判断是否存在孤岛现象。通过对仿真结果进行分析和比较，可以评估这种基于主动移频法与AFD孤岛检测的单相并网逆变器的性能和可靠性。

通过这种仿真方法的应用，我们可以更好地了解逆变器在并网条件下的孤岛检测能力，并评估其在实际应用中的可行性。这有助于提高逆变器在并网系统中的稳定性和安全性，确保电力系统的稳定运行。

(1) 仿真模型由单相电网、逆变器、滤波环节、PI控制器、PWM生成器、锁相环、AFD控制器s函数和测量模块等构成。这些组件相互配合，实现了逆变器的正常运行和孤岛检测功能。单相电网提供输入电源，逆变器将直流电转换为交流电，并通过滤波环节去除噪声和谐波。PI控制器根据电网频率和逆变器输出电流的差异，调节逆变器的工作状态。PWM生成器产生脉宽调制信号，控制逆变器输出电流的幅值和相位。锁相环用于同步逆变器输出电流和电网电压。AFD控制器s函数通过偏移公共点处电压的频率来进行孤岛检测。测量模块用于监测电网频率和逆变器输出电流的变化。

(2) 孤岛检测采用主动移频法(AFD)。主动移频法通过偏移公共点处电压的频率作为逆变器输出电流的参考频率来进行孤岛检测。这种方法可以快速准确地检测出孤岛现象。AFD控制器s函数根据电网频率和逆变器输出电流的频率差异，判断是否存在孤岛情况。当存在孤岛时，逆变器输出电流的频率会发生偏移，从而触发频率保护装置的动作。

(3) 主动移频法(AFD)具有相应速度快、检测准确的特点。由于采用了偏移公共点处电压的频率作为参考频率，可以实时监测逆变器输出电流的频率变化。这种方法的响应速度非常快，可以快速准确地检测出孤岛现象，确保电网的安全运行。

(4) 主动移频法(AFD)通过偏移公共点处电压的频率作为逆变器输出电流的参考频率来进行孤岛检测。当市电存在时，由于受电网频率的钳制，逆变器输出电流的频率保持稳定值。但是当电网断电时，逆变器参考电流的频率会发生偏移，使得本地系统的频率不断向频率增大或减小的方向移动。这种频率变化会触发频率保护装置的动作，实现孤岛检测。对于基于微处理器的并网逆变器来说，主动移频法非常容易实现，提高了逆变器的安全性和可靠性。

在电力系统中，孤岛效应是一个严重的问题，它可能导致电力系统的不稳定甚至崩溃。为了确保电力系统的安全运行，必须进行RLC防孤岛负载测试。RLC防孤岛负载测试是一种模拟电网故障后，对电力系统进行检测的方法，主要用于检测电力系统在发生故障后，能否有效地防止孤岛效应的发生。RLC是电阻、电感和电容的缩写，这三种元件是电力系统中最常见的元件，它们的组合可以模拟出各种复杂的电路状态。

在RLC防孤岛负载测试中，首先会通过模拟电网故障，使电力系统进入孤岛状态。然后，通过改变RLC元件的参数，模拟出各种可能的电路状态。在这个过程中，测试人员会密切关注电力系统的运行状态，看是否有孤岛效应的发生。

如果电力系统在发生故障后，能够有效地防止孤岛效应的发生，那么就可以认为这个电力系统具有较好的防孤岛能力。反之，如果电力系统在发生故障后，不能有效地防止孤岛效应的发生，那么就需要对电力系统进行改进，提高其防孤岛能力。

RLC防孤岛负载测试可以有效地防止电力系统的不稳定甚至崩溃，在电力系统中，如果发生孤岛效应，可能会导致电力设备的过载，甚至引发火灾等安全事故。通过RLC防孤岛负载测试，可以在电力系统发生故障前，就预测到可能发生的孤岛效应，从而提前采取措施，防止事故的发生。提高电力系统的可靠性，通过测试，可以发现电力系统中可能存在的安全隐患，从而及时进行修复，提高电力系统的运行稳定性。通过提高电力系统的防孤岛能力，可以减少因电力设备过载等事故导致的经济损失。

1. 准备试验设备和测试仪器，包括电网模拟器、功率分析仪、信号发生器等。

2. 连接试验设备和被试设备，按照试验要求进行接线和参数设置。

3. 进行孤岛效应模拟试验，通过电网模拟器模拟电网的各种异常情况，例如电压波动、过载、短路等，观察防孤岛保护装置是否能够正确动作，是否能够快速切离故障部分，并保障电网的稳定运行。

4. 进行功能性测试，测试防孤岛保护装置的各种保护功能，例如过电压、低电压、频率过高、频率过低、逆功率、外部联跳、频率突变等保护功能，检查其是否能够正确动作并保障系统的安全和稳定运行。

5. 进行性能测试，测试防孤岛保护装置的各项性能指标，例如动作时间、动作电流、动作电压等，检查其是否符合相关标准和技术规范要求。

总之，防孤岛试验是确保防孤岛保护装置性能可靠、功能完善的重要手段，对于分布式电源并网发电系统的安全和稳定运行具有非常重要的意义。

孤岛效应

逆变器在正常并网发电时，光伏发电系统连接在电网上，向电网输送有功功率。当电网故障时，光伏并网发电系统可能还在持续工作，并和本地负载处于独立运行状态，这种现象被称为孤岛效应。

危害

1、可能危及电网设施维护人员和用户的人事安全;

2、干扰电网的正常合闸;

3、电网不能控制孤岛中的电压和频率，从而损坏配电设备和用户设备。