浅谈分布式光伏发电系统孤岛检测技术的研究

董博

摘要：因为太阳能在其实用性能上有着十分大的优势，光伏发电技术在我国是太阳能有效利用最为直接的方式。太阳能储存能量效果好，分布广泛且没有污染产生，这些优势让光伏发电技术的应用得到越来越多的关注，其中分布式光伏发电在中小功率的屋顶光伏系统中的应用尤为显著。分布式光伏发电系统的深入研究可以降低电能传输的损耗、提升能量利用率，本文通过阐述分布式光伏发电技术的控制应用，对其孤島检测技术进行分析，以供读者参考。

关键词：分布式光伏发电；控制技术；孤岛故障检测

分布式光伏发电在应用上侧重于对就近发电以及并网，而这也让其在降低电能损耗、长距离运输节能等方面有无可替代的功效。整体来说实现并网发电技术并没有那么容易，需要从光伏变压器和同电网的电压设置上进行完善，这要求对于最大功率的发电、用电点进行优化控制，才能对孤岛问题进行合理的解决。因此控制分布式光伏发电技术有着十分重要的意义。

1 分布式光伏发电系统的控制分析

在我国应用光伏发电分布式发电技术的过程中，运用互联网技术进行控制是一种十分有效的方法，互联网技术可以实时监测和调控不同容量的光伏发电原件，保证他们的输出和发电占比率在一致的水平，整体上保证电网电压的稳定和平衡，从而实现信息的共享和控制，增强对于电网发电系统中输电设备及电能变化设备的调节。但这种方法应用过程中，需要注重两方面的问题：首先在于影响光伏发电技术的输出功率的原因是多元的，怎样在当前我国所有的技术上进行系统设备的调节是需要考虑的；其次需要在光伏发电应用过程中对于部件的抗干扰性能进行整体提升，这两方面的问题需要提前思考的。

对于上述问题来说，一方面可以采用均衡输出率的公式进行调控，让施工人员对于分布式光伏发电系统的互联网控制更加熟练；另一方面也要合理进行仿真的验证，笔者运用相关网络技术设计出包括4.16kV和13.8kV的仿真系统，而因为太阳光辐射系统会在一定程度上影响光伏发电技术的应用，笔者对于互联网控制太阳光有效辐射利用率的性能进行了确定。因为光伏发电技术中电流整体输出比率是直接相关的，所以可以进行不同能量节点输出功率的控制，从而实现均衡稳定的控制。但是因为这种分布式光伏发电技术中的变量不能够通过设备进行直接读取，因此需要施工人员实时的监控系统，对于输出功率的波动进行有效的反馈，并结合观测结果来调节，保证分布式光伏发电技术需要让节点输出功率达到一定标准，当地的控制器也需要结合网络控制器进行实际设置，在仿真的结构中才可以更好的结合辐射曲线进行矫正。当前我国互联网控制光伏发电技术的应用范围也在不断地扩大，对其稳定均衡的应用是需要不断深化开展的。

2 分布式光伏发电系统的孤岛故障检测分析

2.1 分布式光伏发电系统的孤岛故障

分布式光伏发电技术在一方面有着电网供电功能，另一方面可以对本地的负载进行供电。一旦上级的电能网络产生运行故障，整体停电会让其与光伏发电技术相联系，但光伏发电技术在停电状态下依旧可以为当地负载进行供电。这种现象所导致自持供电系统的孤岛称为“孤岛故障”，这种情况的产生会对检修人员的生命安全有着一定的威胁，还会较为影响本地的电力设备运行，降低设备使用寿命。因此在分布式光伏发电技术应用过程中，孤岛故障的及时检测以及处理、预防是十分重要的，其可以有效提升设备系统的可靠安全性。

2.2 分布式光伏发电系统的两种孤岛故障检测方法

2.2.1 被动检测

所谓分布式光伏发电系统的被动检测，即是通过检测有无同时期的过、欠电压，从而判断是否有过、前频率，这种检测技术用采集PCC的电流信号方式进行相位、幅度等信息的检测，判断有无孤岛故障的情况出现。在笔者的实践调查中发现这方面的检测存在盲区，不能够有效保证检测准确性。光伏发电机技术检测盲区也主要是逆变器的产生，其会使整体电流电压的输出功率和本地负载消耗出现紊乱，这种出现孤岛故障的问题会导致即使检测处电压和频率无变化，整体的被动检测就会产生误差，不能够发挥预期作用。

2.2.2 主动监测

当前我国针对光伏发电技术提出了多种较为成熟的方法，例如主动频率的检测漂移法，可以通过调节光伏电压逆变器的使用电流频率，进行波形的变动，而PCC处的电压变化会导致孤岛故障一旦出现，整体电流电压就会出现变化。主动检测的方法在实际应用中不会降低输出电能质量，有着较强的操作性，在扰动过程中可能会存在互相抵消的状况，直接影响检测结果；除此之外甚至可能会让电网的稳定性受到冲击。而当前我国除了这两种方法之外还有频率偏移、电压偏移等方法，应用过程中需要灵活的选择和转变。

2.2.3 自适应相位漂移法

这种自适应的相位漂移方法主要是针对电流参考值相位输入产生干扰的现象，其效果在于可以让孤岛故障产生之后进行自适应的相位漂移，所以检测位的电压频率就会发生变化，在这之后可以运用被动检测方法进行检测，结果也较为可靠。这种方式在一定程度上是将被动检测和主动检测相结合的，因为对盲区有着针对性的消除，所以整体检测结果是更为理想的，自适应的相位漂移发有着较为复杂的过程，同时参与检测的施工人员也要有相关专业的知识素养。

3 结论

通过本文的研究分析可以发现：当前我国企业已经认识到分布式光伏发电技术在能源利用方面的重要性，并且进行了一系列有规模、有重点的尝试，分布式光伏发电技术在一方面有着电网供电功能，另一方面可以对本地的负载进行供电，但因为并网发电原理的影响，整体上没有达到预期效果，对分布式光伏发电系统有效控制和重视孤岛故障检测问题可以有效提升效果。

参考文献：

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