光伏发电系统中孤岛效应的特性分析及其检测技术的介绍

　　孤岛效应是光伏发电系统中必须要考虑的问题，它是指当电网的部分线路因故障或维修停电时，停电线路由所连的并网系统继续供电，并连同周围负载构成一个自给供电的孤岛现象。由于光伏发电系统与电网并联时，电网经常会因为故障、设备检修等原因而停止工作。目前孤岛检测的方法主要有被动式和主动式两种。被动式检测方法由于对逆变器输出功率与负载功率是否匹配有较高的要求，存在较大的检测盲区，因此现实中很少用到。主动式避免了被动式检测方法盲区大的缺点。尤其是逆变器输出频率扰动法（AFD）的孤岛检测方法比较常见。

　　孤岛效应是光伏发电系统中普遍存在一个问题，该现象会导致以下几种情况发生：

　　1，影响配电系统上的保护开关动作程序。

　　2，威胁电力公司输电线路维修人员的生命安全。

　　3，在电力孤岛区域会发生供电电压与频率的不稳定现象。

　　4，太阳能供电系统因单相供电而造成系统三相负载发生欠相供电问题。5，当电力公司供电恢复时，会产生相位不同步现象。

　　正因为以上的严重后果，所以如何能够快速的检测到孤岛效应的发生而把光伏并网发电系统与电网断开就成了孤岛效应研究中的一个关键性问题。

　　2孤岛效应的特性分析

　　是表示逆变器和电网并联时的示意，L、C和R分别表示逆变器的等效负载。P，Q分别表示逆变器的输出有功功率和无功功率。ΔP，ΔQ分别表示逆变器向电网提供的有功功率和无功功率。iU和gU分别表示逆变器的输出电压和电网的电压。

　　电网正常工作时，即相当于的开关S闭合。此时，逆变器输出的功率除了供给自己的负载，还提供给电网有功功率ΔP和无功功率ΔQ。则有公式1和公式2的存在，其中由式8可知，giω=ω，则表明如果逆变器输出能量全部供给自己的负载，孤岛效应发生时，逆变器输出电压，频率都没有变化。相反，则肯定有变化。所以可以根据逆变器输出频率和电压的变化情况来反映是否发生孤岛效应。

　　3孤岛检测的标准和常用孤岛检测方法比较

　　就分布式能源并网及孤岛效应检测，国际标准制定委员会21颁布了两个标准：IEEEStd.929-2000技术标准

　　（IEEERecommendedPracticeforUtilityInterfaceofPhotovoltaic（PV）Systems）

　　［1］ 和 IEEEStd． 1547-2003 技术标准

　　（IEEEStandardforInterconnectingDistributedResourceswithElectricPowerSystems）

　　［2］。以上两个标准对光伏并网和孤岛效应检测作出了详细的规定。本文所有的实验都以此为标准，简称并网标准。